Life history correlates of density-dependent recruitment in marine fishes

Understanding the relationships among life history traits, density dependence, and population dynamics is a central goal in ecology. It is also vital if we are to predict how populations respond to and recover from exploitation. We used data for 54 stocks of commercially exploited fish species to examine relationships between maximum annual recruitment at low stock size and the density dependence of recruitment at high stock size. We then related these recruitment measures to life history. At low stock sizes, stocks with high maximum recruitment (maximum spawners per spawner) showed the weakest density dependence of recruitment at high stock sizes. Spawning biomass per recruit in the absence of fishing (SPR_F=0) showed a strong positive correlation with both maximum spawners per spawner and the strength of density dependence. Stocks with high SPR_F=0 were typically large-bodied, slow-growing, late-maturing, and highly fecund with long generation times. These stocks produced low numbers of recruits each year, but survived to breed repeatedly and had strong density dependence of recruitment. In contrast, small-bodied, early-maturing fish had high annual recruitment and weak density dependence. These results place species on a continuum from "highly reproductive" to "survivors". But we also demonstrate that density dependence is an important feature of the population biology of survivors.

La compréhension des relations entre les caractéristiques démographiques, la dépendance de la densité et la dynamique de population est un des principaux objectifs de l'écologie. Elle est aussi essentielle pour la prédiction des réactions des populations à l'exploitation et de leur récupération subséquente. Nous utilisons des données provenant de 54 stocks de poissons exploités commercialement afin d'examiner les relations entre le recrutement maximum annuel lorsque les stocks sont bas et la dépendance du recrutement de la densité lorsque les stocks sont élevés. Nous relions ensuite ces estimations du recrutement à la démographie. Lorsque les stocks sont bas, les stocks qui ont un fort recrutement maximum (nombre maximum de reproducteurs par reproducteur) montrent la dépendance de la densité de leur recrutement la plus faible lorsque les stocks sont élevés. La biomasse des reproducteurs par recrue en absence de pêche (SPR_F=0) est en forte corrélation positive à la fois avec le nombre maximum de reproducteurs par reproducteur et avec l'importance de la dépendance de la densité. Les stocks avec un SPR_F=0 élevé ont typiquement un grand corps, une croissance lente, une maturation tardive, une forte fécondité et une durée de génération importante. Ces stocks produisent un petit nombre de recrues chaque année, mais ils survivent assez longtemps pour se reproduire plusieurs fois et leur recrutement montre une forte dépendance de la densité. En revanche, les poissons à corps plus petit et à maturation précoce ont un recrutement annuel élevé et une faible dépendance de la densité. Ces résultats permettent de placer les espèces le long d'un continuum allant des « reproducteurs prolifiques » aux « survivants ». Nous démontrons aussi, cependant, que la dépendance de la densité est une caractéristique importante de la biologie de population des survivants.[Traduit par la Rédaction]