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Modelling population viability in fragmented environments: contribution to the conservation of an endangered percid (Zingel asper)

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Abstract:

Zingel asper is an endemic percid of the Rhône catchment. The demography and habitat use of this endangered benthic species have been studied in previous works. The species exhibits natural low densities and clumped distribution related to habitat distribution. Based on these results, the authors build a stochastic equations network model, integrating spatial structure at intrapopulation level and vague density dependence. Calculation of density, growth rates, and local extinction rates globally match the field results. The numerical sensitivity analysis on extinction probabilities shows that adult and juvenile survival rates and spawning success (due to random events) are the key parameters of intrapatch dynamics. Low negative variations in these parameters increase extinction probabilities. The number of available connected patches and the dispersal rate drive the population persistence at the interpatch scale. Population extinction probability over 100 years is at least 0.4 for dispersal rate below 0.2, or when the number of connected patches is below 15. These results enlighten the role of dispersal in nonmigratory fish populations and should be useful in assessing the impact of riverine habitat fragmentation through river-damming and habitat loss.

Zingel asper est un percidé endémique du bassin versant du Rhône. La démographie et l'utilisation de l'habitat chez cette espèce ont été étudiés dans des travaux antérieurs. L'espèce présente des densités naturellement faibles, ainsi qu'une distribution agrégative liée à la distribution des habitats. A partir des données existantes, les auteurs construisent un réseau d'équations stochastiques, qui intègre la structure spatiale à l'échelle même de la population, ainsi qu'un mécanisme de densité-dépendance vague. Les densités, taux de croissance démographiques ainsi que les probabilités d'extinction locale obtenus par le modèle correspondent globalement aux données de terrain. Une analyse numérique de sensibilité montre que les taux de survie des adultes et des jeunes et le succès de la fraie (en fonction d'évènements aléatoires) sont les paramètres clefs de la dynamique intra-patch. A l'échelle inter-patch, le nombre de patch connecté et le taux de dispersion conditionnent la persistance de la population. Pour un taux de dispersion égal à 0,2, et un nombre de patch connecté inférieur à 15, la probabilité d'extinction sur 100 ans est supérieure à 0,4. Ces résultats illustrent le rôle de la dispersion chez les populations de poissons non migrateurs et devraient permettre d'estimer l'impact de la fragmentation de l'habitat fluvial causé par la construction de barrages et la perte d'habitats.

Document Type: Research Article

Publication date: March 1, 2006

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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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