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The functional response of drift-feeding Arctic grayling: the effects of prey density, water velocity, and location efficiency

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An important aspect of a predator–prey system is the functional response of the predator to changing prey densities. We studied the feeding rate response of drift-feeding Arctic grayling (Thymallus arcticus) on a small invertebrate prey, Daphnia middendorffiana, at densities ranging from 0.01 L–1 to 1.8 L–1 and current velocities of 25, 32, and 40 cm·s–1. We videotaped the feeding of grayling to determine the duration of the search and pursuit components of the feeding cycle and the location efficiency of grayling feeding at different current velocities. Feeding rate increased approximately as the prey density to the 0.4 power from 0.01 to 1.25 prey·L–1, above which the feeding rate dropped. Current velocity had no significant effect on feeding rate. Search and pursuit times dropped with increasing prey density, but neither was affected by current velocity. However, current velocity reduced both maximum location distance and location efficiency. The lack of increase in feeding rate with increasing current velocity may be due to a trade-off between the increasing likelihood of encounter and decreasing location efficiency as current velocity increases. These data suggest that grayling could effectively feed in a variety of stream habitats with different current velocity.

Un aspect important du système prédateur–proie est la réponse fonctionnelle des prédateurs aux changements de densité des proies. Nous avons étudié chez l'Ombre arctique (Thymallus arcticus), un poisson qui se nourrit dans la dérive, la variation du taux d'alimentation à même des Daphnia middendorffiana, de petites proies invertébrées dont la densité variait de 0,01 L–1 à 1,8 L–1 à des vitesses de courant de 25, 32 et 40 cm·s–1. L'alimentation de l'ombre a été enregistrée sur bande vidéo pour déterminer la durée des composantes de recherche et de poursuite du cycle alimentaire et l'efficatité de la localisation de la proie durant l'alimentation à diverses vitesses de courant. Le taux d'alimentation augmente à peu près en fonction de la densité des proies à un exposant de 0,4 à des densités de proies variant de 0,01 et 1,25 proie·L–1; au-delà de ces valeurs, le taux diminue. La vitesse du courant n'affecte pas de façon significative le taux d'alimentation. Le temps consacré à la recherche et à la poursuite diminue en fonction inverse de la densité des proies, mais n'est pas affecté par la vitesse du courant. Cependant, la vitesse du courant diminue la distance maximale de localisation et son efficacité. L'absence d'augmentation du taux d'alimentation en fonction de la vitesse du courant peut être due à un compromis entre la probabilité plus élévée de rencontre à une vitesse de courant élevée et la baisse de l'efficacité de la localisation. Ces observations indiquent que l'ombre peut s'alimenter de façon efficace dans une gamme étendue de cours d'eau à diverses vitesses de courant.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: October 1, 2001

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  • Published continuously since 1901 (under various titles), this monthly journal is the primary publishing vehicle for the multidisciplinary field of aquatic sciences. It publishes perspectives (syntheses, critiques, and re-evaluations), discussions (comments and replies), articles, and rapid communications, relating to current research on cells, organisms, populations, ecosystems, or processes that affect aquatic systems. The journal seeks to amplify, modify, question, or redirect accumulated knowledge in the field of fisheries and aquatic science. Occasional supplements are dedicated to single topics or to proceedings of international symposia.
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