Predicting peak refugia for mitigating impacts of invasive predatory fishes

• Main Author: Reid, Andrea
• Other Authors: Anthony Ricciardi (Internal/Cosupervisor2)
• Format: Others
• Language: en
• Published: McGill University 2013
• Subjects: Biology - Ecology
• Online Access: http://digitool.Library.McGill.CA:80/R/?func=dbin-jump-full&object_id=114304

Areas outside the distributional boundaries of an introduced predator may be exploited by native prey as refugia from predation. A classic example is the Lake Victoria basin of East Africa where hypoxic (low oxygen) wetlands serve as refugia for some native fishes from introduced Nile perch (Lates niloticus). In this thesis I quantified patterns of wetland refugia use in Lake Nabugabo, Uganda, a satellite of Lake Victoria, to achieve two primary goals: (i) identify peak refugia, where the greatest abundance and richness of native fishes persist, and (ii) directly link hypoxia tolerance of native and introduced fishes to their wetland distributions. A field survey indicated that peak refugia occur at the lake-wetland edge, and that strong edge-related gradients are shaping the fish assemblage structure of wetland habitats. Species richness and diversity were positively related to dissolved oxygen availability, and negatively related to temperature, pH, and vegetation density. Experiments quantifying the behavioural response of fish to progressive hypoxia revealed the highest tolerance to hypoxia in the swamp specialist Pseudocrenilabrus multicolor, when compared with three taxa found at the lake-wetland edge: juvenile endemic haplochromine cichlids, Nile tilapia (Oreochromis niloticus), and Nile perch. Tolerance to hypoxia decreased with increased body size in Nile perch, which may limit penetration of the wetland edge in larger-bodied Nile perch. By establishing a link between physico-chemical gradients and peak refugia our study points to the importance of invader-edge dynamics in determining the outcome of interactions between introduced predators and resident prey. === Les zones hors des frontières de répartition d'un prédateur introduit peuvent être exploitées par des proies indigènes comme refuge contre la prédation. Un exemple classique est le bassin du lac Victoria en Afrique de l'Est, où les zones humides hypoxiques (oxygène faible) servent de refuge pour certaines espèces de poissons indigènes de la perche du Nil (Lates niloticus) introduite. Dans cette thèse, j'ai quantifiée les modes d'utilisation des zones humides dans le lac Nabugabo, Ouganda, un satellite du lac Victoria, afin d'atteindre deux objectifs principaux: (i) identifier les refuges de pointe, où la plus grande abondance et richesse de poissons indigènes persistent, et (ii) relier directement la tolérance à l'hypoxie de poissons indigènes et introduits à leurs distributions dans les zones humides. Une enquête de terrain a indiqué que le refuge de pointe se trouve au bord du lac dans les zones humides, et que la structure des communautés de ces zones est liée aux gradients écologiques. La richesse et la diversité d'espèces étaient positivement liés à la disponibilité d'oxygène dissous, et négativement liés à la température, le pH, et la densité de végétation. Les expériences qui ont quantifier la réponse comportementale des poissons à l'hypoxie progressive ont révélés le plus haut taux de tolérance chez le spécialiste des marais, Pseudocrenilabrus multicolor, en comparaison à trois taxons présents au bord des zones humides: les cichlidés endémiques, la tilapia du Nil (Oreochromis niloticus), et la perche du Nil. La tolérance à l'hypoxie a diminuée selon la taille du corps chez la perche du Nil, ce qui peut limiter la pénétration des zones humides pour ce qui sont grandes. Cette étude démontre l'importance des dynamiques des refuges de pointe en déterminant les interactions entre les prédateurs introduits et les proies résidentes.