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Effects of sampling effort, assemblage similarity, and habitat heterogeneity on estimates of species richness and relative abundance of stream fishes

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We estimated the sampling effort required to accurately estimate species richness and to detect changes in catch-per-unit-effort (CPUE) in four Great Plains, USA, streams. The number of sampled reaches (i.e.,<1km) required to estimate stream-segment (i.e., 20–28km) species richness decreased with increased sampled reach length (i.e., 10, 20, 40, or 60 mean stream widths, MSW), whereas total sampling effort decreased with a greater number of shorter sampled reaches. Collecting all species in a stream segment required all sampled reaches (i.e., 10) of a length equal to 40 or 60 MSW. The number of stream reaches sampled with lengths equal to 40 MSW required to detect a 50% change in CPUE of common species (i.e., total abundance> 1% of total catch) with = 0.80 ranged from 7 to 630 (mean = 99) and decreased with longer sampled reaches. A greater number of sampled reaches were needed to detect 90% of species richness and 25% changes in CPUE when Jaccard’s similarity of samples of stream fish assemblages and habitat heterogeneity was lower within streams. Our results suggest that homogeneous stream segments require more sampled reaches to characterize fish assemblages and monitor trends in fish abundance.

Nous avons estimé l’effort d’échantillonnage requis pour évaluer correctement la richesse spécifique et pour détecter les changements dans les prises par unité d’effort (CPUE) dans quatre cours d’eau de la région des Grandes Plaines, É.-U. Le nombre de sections échantillonnées (de <1 km) nécessaires pour estimer la richesse spécifique dans un segment (soit 20–28 km) de cours d’eau diminue en fonction de l’augmentation de la longueur des sections échantillonnées (largeurs moyennes des cours d’eau (MSW) de 10, 20, 40 ou 60 m), alors que l’effort total d’échantillonnage diminue avec l’augmentation du nombre de sections plus courtes échantillonnées. La récolte de toutes les espèces dans un segment de cours d’eau nécessite que toutes les sections échantillonnées (soit 10) soient d’une longueur égale à 40 ou 60 MSW. Le nombre de sections de cours d’eau de longueur égale à 40 MSW requis pour détecter un changement de 50 % de CPUE des espèces communes (avec une abondance totale > 1% des captures totales) avec = 0,80 varie de 7 à 630 (moyenne = 99) et décroît si les sections échantillonnées sont plus longues. Il faut échantillonner un plus grand nombre de sections afin de détecter 90 % de la richesse spécifique et des changements de 25 % de CPUE lorsque la similarité de Jaccard est plus faible dans les échantillons des peuplements de poissons et que l’hétérogénéité des habitats est réduite dans les cours d’eau. Nos résultats indiquent que, dans les segments homogènes de cours d’eau, il faut échantillonner un plus grand nombre de sections afin de caractériser les peuplements de poissons et de suivre les tendances d’abondance des poissons.

Document Type: Research Article

Publication date: February 1, 2009

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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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