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Density-dependent individual growth and size dynamics of central Appalachian brook trout (Salvelinus fontinalis)

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Density-dependent aggression, emigration, mortality, and individual growth have been identified in wild lotic salmonid populations. However, most work is limited to fish in the genus Salmo, and few studies consider density dependency coupled with observations of energy acquisition. We attempt to quantify density-dependent growth, size, and energy acquisition for a population of brook trout (Salvelinus fontinalis) in Appalachia, where the species is food-limited and population densities are low. Brook trout populations were intensely monitored over the course of 2 years at several sites within a watershed in eastern West Virginia. Tagging provided specific growth estimates, and diet analyses allowed for estimation of energy acquisition relative to maintenance requirements for adult fish. Young-of-the-year (YOY) brook trout exhibited density-dependent size relationships, but the intensity of density dependency varied substantially among months, with progressively decreasing slopes. Adult individual growth and excess energy acquisition was density-dependent, but only during periods when temperatures were warm and energy intake was low. The strong influence of temporal variability in density dependence of YOY size, as well as adult fish size, individual growth, and energy acquisition, suggests that density dependency in Appalachian brook trout may be driven by periodic prey resource scarcity.

On a identifié de l’agression, de l’émigration, de la mortalité et de la croissance individuelle dépendantes de la densité chez des populations sauvages de salmonidés d’eau courante. Cependant, la plupart des recherches se sont concentrées sur des poissons du genre Salmo et peu d’études ont tenu compte de la densité-dépendance en fonction de l’acquisition de l’énergie. Nous tentons de mesurer la croissance, la taille et l’acquisition de l’énergie en fonction de la densité dans une population d’ombles de fontaine (Salvelinus fontinalis) dans la région des Appalaches où l’espèce est limitée par la nourriture et où les densités de population sont basses. Nous avons suivi de très près des populations d’ombles de fontaine pendant 2 années à plusieurs sites dans un bassin versant de l’est de la Virgine Occidentale. Le marquage a fourni des estimations spécifiques de la croissance et des analyses du régime alimentaire ont donné des estimations de l’acquisition de l’énergie en fonction des besoins du maintien chez les poissons adultes. Les jeunes de l’année (YOY) présentent des relations de dépendance de la densité pour la taille, mais l’intensité de la densité-dépendance varie considérablement d’un mois à un autre et les pentes diminuent progressivement. La croissance individuelle et l’acquisition d’énergie excédentaire chez les adultes sont dépendantes de la densité, mais seulement durant les périodes de température élevée et d’ingestion faible d’énergie. La forte influence de la variabilité temporelle de la densité-dépendance sur la taille des YOY et sur la taille, la croissance individuelle et l’acquisition de l’énergie des adultes laisse croire que la densité-dépendance chez les ombles de fontaine des Appalaches peut s’expliquer par une rareté périodique des ressources en proies.

Document Type: Research Article

Publication date: July 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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