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Effect of detritus quality on growth and survival of gizzard shad (Dorosoma cepedianum): potential importance to benthic–pelagic coupling

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Abstract:

Gizzard shad (Dorosoma cepedianum) population characteristics vary with lake productivity, competing with and providing prey for sport fishes. Because age-0 gizzard shad (>30 mm total length) are facultative detritivores, they can link benthic energy, carbon, and nutrients to pelagic food webs. To determine how age-0 gizzard shad success varies along a detritus-quality gradient, we completed a 15-day laboratory experiment in which age-0 gizzard shad fed lake sediment and starved gizzard shad both suffered high mortality, whereas fish fed zooplankton grew and survived well. This suggested that detritus alone is insufficient to ensure gizzard shad growth and survival. When sediment quality was high in outdoor mesocosms, density-dependent factors led to rapid growth only at low fish density and high-quality sediments; however, survival generally increased with sediment quality, regardless of gizzard shad density. In four small reservoirs, annual growth of gizzard shad increased with sediment quality. Collectively, our findings suggest that detritus quality ultimately can contribute to regulation of community and ecosystem productivity, mediated by its influence on gizzard shad biomass available for trophic transfer to gape-limited predators (i.e., piscivorous fish). This role of gizzard shad can link higher trophic levels in aquatic food webs to allochthonous detritus subsidies from the surrounding watershed.

Les caractéristiques des populations d’aloses à gésier (Dorosoma cepedianum) varient en fonction de la productivité des lacs dans lesquels elles font compétition avec les poissons sportifs et leur servent de proies. Parce que les aloses à gésier d’âge 0 (>30 mm de longueur totale) sont des détritivores facultatifs, ils peuvent servir de lien entre l’énergie benthique, le carbone et les nutriments, d’une part, et les réseaux alimentaires pélagiques, d’autre part. Afin de déterminer le succès d’aloses à gésier d’âge 0 dans un gradient de qualité de détritus, nous avons mené une expérience de laboratoire de 15 jours durant laquelle des aloses à gésier d’âge 0 nourries de sédiments lacustres et des aloses maintenues à jeun ont toutes connu une forte mortalité, alors que les aloses nourries de zooplancton ont eu une bonne croissance et une bonne survie. Cela indique que le détritus seul ne suffit pas à assurer la croissance et la survie chez les aloses à gésier. Lorsque la qualité des sédiments est élevée dans des mésocosmes à l’extérieur, les facteurs dépendant de la densité permettent une croissance rapide seulement si la densité des poissons est faible et les sédiments sont de haute qualité; cependant, la survie augmente généralement en fonction de la qualité des sédiments, indépendamment de la densité des aloses à gésier. Dans quatre petits réservoirs, la croissance annuelle des aloses à gésier augmente en fonction de la qualité des sédiments. Dans leur ensemble, nos résultats indiquent qu’en fin de compte, la qualité du détritus peut contribuer à la régulation de la productivité de la communauté et de l’écosystème, par le biais de son influence sur la biomasse des aloses à gésier disponible pour transfert trophique vers les prédateurs à ouverture de bouche limitée (c’est-à-dire, les poissons piscivores). Ce rôle des aloses à gésier peut relier les niveaux trophiques supérieurs des réseaux alimentaires aquatiques aux apports de détritus allochtone provenant du bassin versant environnant.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: December 1, 2007

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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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nrc/cjfas/2007/00000064/00000012/art00016
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