Discharge-dependent covariation patterns in the population dynamics of brown trout (Salmo trutta) within a Cantabrian river drainage

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Abstract:

Patterns of spatial covariation in the population dynamics of brown trout (Salmo trutta) across Rio Esva (northwestern Spain) were explored by using the residuals from stock–recruitment relationships as indices of survival rates of spawner-to-recruit (STR), spawner-to-cohort size (STC), and spawner-to-spawner (STS). Positive correlations in pairwise comparisons among survival rates together with highly significant spatiotemporal variation in STC (74.3%) and STS (51.5%) explained by variation in STR provided evidence for persistent spatial covariation across the river drainage during the whole lifetime. Split-line regressions fitted to the survival rates versus river discharge in March (when trout emerge) highlighted the importance of discharge during, or just after, trout emergence as a major determinant of recruitment whose effects are reflected in the population over the lifetime and emphasized the synchrony between environmental processes and brown trout dynamics. Synchrony in recruitment is caused by hydrological synchrony that, in turn, is determined by climatic synchrony (rainfall) operating at the regional scale. The importance of discharge for recruitment is consistent with studies on native and introduced populations, suggesting its broad effect on the dynamics of stream brown trout across geographical regions.

L'analyse des résidus des relations stock-recrutement comme indices de la survie des reproducteurs aux recrues (STR), de la survie des reproducteurs à la taille de la cohorte (STC) et de la survie des reproducteurs aux reproducteurs (STS) a permis d'explorer la structure de la covariation spatiale de la dynamique de population de la truite brune (Salmo trutta) dans le Rio Esva du nord-ouest de l'Espagne. Les corrélations positives dans les comparaisons appariées des taux de survie, ainsi que la variation spatio-temporelle très significative de STC (74,3 %) et de STS (51,5 %) qui s'explique par la variation de STR, sont des indices d'une covariation spatiale persistante au sein du bassin versant durant le cycle entier. Des régressions linéaires fragmentées ajustées aux taux de survie en fonction du débit de la rivière en mars (lors de l'émergence des truites) montrent l'importance du débit durant l'émergence des truites ou juste après l'émergence comme un facteur déterminant majeur du recrutement, dont les effets se répercutent durant la vie entière et mettent en lumière la synchronie entre les processus environnementaux et la dynamique de la truite brune. La synchronie du recrutement est causée par une synchronie hydrologique qui, à son tour, est déterminée par une synchronie climatique (précipitations) qui agit à l'échelle régionale. L'importance du débit pour le recrutement est confirmée par des études sur des populations indigènes et introduites, ce qui laisse croire que le débit a un effet étendu sur la dynamique de la truite brune des cours d'eau dans plusieurs régions géographiques.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: October 1, 2004

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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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