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Effects of Nile perch, Lates niloticus, on functional and specific fish diversity in Uganda's Lake Kyoga system

Authors


*E-mail: schwartz@bu.edu

Abstract

The introduction of Nile perch, Lates niloticus, to Lake Victoria, East Africa, interacted with eutrophication to cause a reorganization of the lake's food web and the extirpation of many endemic fishes. The Lake Kyoga satellite system lies downstream from Lake Victoria. It encompasses species-rich lakes where Nile perch are absent or very rare, and low diversity lakes where L. niloticus is abundant. In 1999 we surveyed seven lakes in the Kyoga system using experimental monofilament gill nets (1/4–1 inches variable mesh). At Boston University we assessed δ15N signatures of epaxial muscle from subsamples of the catch (n = 361). These signatures are often highly correlated with the near-term mean realized trophic position of an individual organism. A neural network analysis of fish length, species name, trophic level, and lake of origin fish explained 94% of the sample variance in δ15N. We analysed statistical patterns in these signatures at a number of spatial scales. The relationship between trophic level and δ15N varied greatly among lakes. Higher diversity perch-free lakes had greater variance in δ15N values and fish lengths than lower diversity Nile perch lakes, suggesting an important relationship between species diversity and functional diversity. Against expectations, lake size was negatively correlated with δ15N. Patterns in stable isotope signatures indicated that Nile perch lakes have shorter food chains than perch-free lakes. The results throw up two management problems for the Kyoga system. Impacted lakes need to be studied to understand and ameliorate the community-level effects of Nile perch introduction, whereas the species-rich nonperch lakes, which harbour a large proportion of the remaining diversity of regionally endemic taxa, are in need of conservation planning.

Résumé

L'introduction de la perche du Nil, Lates niloticus, dans le lac Victoria en Afrique orientale a produit une réaction avec l'eutrophication qui a provoqué une réorganisation du réseau alimentaire et l'extirpation de plusieurs poissons endémiques. Le système satellite du lac Kyoga se trouve en aval du lac Victoria. Il englobe des lacs riches en espèces où les perches du Nil sont absentes ou très rares, ainsi que des lacs de pauvre diversité oùL. niloticus est abondante. En 1999, nous avons fait une enquête sur sept lacs du système Kyoga, utilisant des filets maillant à monofil expérimentaux (1/4’’-1’’ maille variable). A l'université de Boston nous avons évaluéδ15 N signatures du tissu musculaire epaxial provenant des sous-échantillons de la prise. Ces signatures ont souvent une forte corrélation avec le moyen de la position trophique réalisé d'un organisme individuel à court terme.

Une analyse suivant le modèle du réseau neural, comprennant la longueur des poissons, nom de l'espèce, niveau de trophisme, et lac d'origine, expliquait 94% des variances dans δ15 N. Nous avons analysés des modélisations statistiques de ces signatures sur plusieurs échelles spatiales. La relation entre le niveau de trophisme et δ15 N variait énormément selon le lac. Les lacs riches en espèces – sans perches – manifestaient des variances plus grandes en δ15 N et longueur des poissons queles lacs de pauvre diversité avec perches du Nil, ce qui implique une relation importante entre la diversité d'espèces et la diversité fonctionnelle. Contre toute attente, la taille du lac avait une corrélation négative avec δ15 N. Des modélisations des signatures équilibrées isotopes montraient que les lacs avec perches du Nil manifestaient des chaînes alimentaires plus courtes que les lacs sans. Les résultats soulèvent deux problèmes de gestion pour le système Kyoga. Les lacs touchés doivent être étudiés afin de comprendre les effets de l'introduction des perches de Nil au niveau de la communauté, et d'y apporter les améliorations. En même temps, les lacs sans perches, qui hébergent une grande proportion du reste des taxa endémiques à la région, sont dans le besoin de planification de conservation.

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