Environmentální faktory ovlivňující populační dynamiku candáta obecného (Sander lucioperca) v měnícím se klimatu

MSc. Million Tesfaye GODANA

Doctoral thesis

Environmental drivers of pikeperch (Sander lucioperca) population dynamics in a changing climate

Abstract:

This Ph.D. thesis aims to overview some aspects of the population dynamics of pikeperch and propose some approaches that help for effective and sustainable fisheries management. Specifically, the research findings herein address (1) the somatic growth of pikeperch in relation to temperature and other environmental factors, (2) the main drivers of abundance (recruitment) of young-of-the-year (YOY) pikeperch, (3) the trophic ecology of YOY pikeperch and (4) evaluate the contribution of stocking for the overall local population of pikeperch. An increase in water temperature and Chl-a concentration positively influences the somatic growth of pikeperch, highlighting the potential benefits of warming and turbid water. Conversely, efforts to curb eutrophication in Central Europe by increasing the clarity of the water in the future may offset these benefits. Additionally, biochronological archives were found to be valuable tools for identifying the extrinsic drivers of somatic growth. The increasing spring and summer temperatures and the availability of large cladocerans positively influence extremely small and ordinary YOY intra-annual cohorts of pikeperch. Additionally, an increase in copepod density during summer benefits the extremely small cohort, while summer precipitation and low abundance of predators favour the ordinary intra-annual cohorts. Interestingly, a higher abundance of extremely small conspecifics and YOY perch and higher densities of large cladocerans in summer positively influence the piscivorous intra-annual cohort. Piscivorous and ordinary intra-annual cohorts contribute directly to the formation of a new year class at age 1+ and further. On the other hand, the contribution of extremely small is indirect by supporting the development of piscivory. Young of the year, pikeperch exhibited two distinct feeding patterns, transitioning from zooplanktivory to benthivory and piscivory. These feeding patterns were consistent with their stable isotopic signatures, with the piscivorous intra-annual cohort occupying the highest trophic position, followed by the ordinary and extremely small cohorts. Microchemistry analysis of otolith cores revealed that the pikeperch stocking contributes approximately about 18 % of the overall local population in Lipno reservoir suggesting the efficiency of the stocking program should be further evaluated. The use of multiple micro-elemental tracers in the discrimination of pikeperch natal origin was found highly effective, with fish born in the reservoir displaying a much higher ratio of Rb/Ca.

Abstract:

Tato práce si klade za cíl shrnout některé aspekty populační dynamiky candáta a navrhnout přístupy, které pomáhají k efektivnímu a udržitelnému řízení rybolovu. Konkrétně se zde uvedené výzkumné poznatky zabývají (1) somatickým růstem candáta ve vztahu k teplotě a dalším faktorům prostředí, (2) hlavními faktory ovlivňujícími sílu nového ročníku candáta, (3) potravní ekologií tohoročků candáta a (4) hodnocením přínosu zarybňování pro celkovou místní populaci candáta. Zvýšení teploty vody a koncentrace Chlorphylu-a pozitivně ovlivňuje somatický růst candáta a zdůrazňuje potenciální přínosy oteplování a zakalené vody. Naopak úsilí o omezení eutrofizaci ve střední Evropě zvýšením průhlednosti v budoucnu může mít na rychlost růstu negativní vliv. Biochronologické archivy se ukazují jako cenné nástroje pro identifikaci vnějších faktorů somatického růstu. Rostoucí jarní a letní teploty a dostupnost velkých perlooček pozitivně ovlivňují dvě kohorty plůdku candáta: extrémně malý, trpasličí plůdek a běžný planktonožravý plůdek. Navíc zvýšení hustoty veslonžců během léta prospívá extrémně malé kohortě, zatímco letní srážky a nízká početnost predátorů upřednostňují běžný planktonožravý plůdek. Je zajímavé, že vyšší početnost extrémně malých jedinců a plůdku okouna a vyšší hustota velkých perlooček v létě pozitivně ovlivňují rybožravou kohortu. Rybožravá a běžná kohorty přímo přispívají k tvorbě nového ročníku ve věku 1+ a dále. Na druhou stranu, příspěvek extrémně malých jedinců je nepřímý (podporuje rozvoj rybožravosti rybožravé kohorty). Plůdek candáta v roce vykazoval dva odlišné vzorce příjmu potravy, přechod od zooplanktivorie k benthivorii a rybožravost. Tyto vzorce příjmu potravy byly v souladu se signálem stabilních izotopů, přičemž rybožravá kohorta zaujímala nejvyšší trofickou pozici, následovaná běžnou a extrémně malou kohortami. Mikrochemická analýza jader otolitů ukázala, že uměle vysazovaní candáti tvoří přibližně 18 % celkové místní populace v nádrži Lipno, což naznačuje, že by měla být dále sledována účinnost programu nasazování. Použití většího počtů stopových prvků při rozlišení původu candáta bylo vysoce účinné, přičemž ryby narozené v nádrži vykazovaly mnohem vyšší poměr Rb/Ca.

Keywords

Eutrofizace, intra-roční kohorty, mikrochemie, rekrutace, somatický růst, zarybňování, teplota, trofická ekologie, juvenilní ryby

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 3. 9. 2025

Thesis defence

• Supervisor: prof. RNDr. Jan Kubečka, CSc.

UNIVERSITY OF SOUTH BOHEMIA IN ČESKÉ BUDĚJOVICE

Faculty of Fisheries and Protection of Waters

Doctoral programme / field:
Fishery / Fishery