Size, diversity, dominance and trophic structures of the fish community in a tropical lake: a case study for the Sinazongwe area, Lake Kariba, Zambia

Structures en taille, diversité, dominance et trophiques de la communauté de poissons dans un lac tropical : une étude de cas pour le secteur Sinazongwe, lac Kariba, en Zambie.

Florida Fish and Wildlife Research Institute, 100 Eighth Avenue SE, St. Petersburg, FL 33701, USA

Corresponding authors: Joseph.Munyandorero@myfwc.com jmunyand@yahoo.com

Received: 26 July 2005
Accepted: 15 March 2006

Abstract

This study investigated the size, diversity, dominance and trophic structures of the exploited inshore fish community of the Sinazongwe area, Lake Kariba, Zambia, for the period 1980-1995. It was based on fish records of scientific gillnet surveys and on data available in the literature. The size and diversity spectra exhibited, like those of exploited demersal marine fish communities, regular decreasing patterns, indicative of high fish numbers and diversity in smaller sizes and vice versa among larger sizes. The size spectra patterns were recurrent from year to year and well fitted by quadratic functions. The diversity (Shannon index) and dominance (J' index) decreased and increased linearly, respectively, with fish length. Diversity for larger lengths has decreased as evidenced by the annual variations of diversity spectra's slopes. The abundance-biomass comparison plots indicated years of undisturbed, strongly and moderately stressed fish community. The proportions of predators, especially of Hydrocynus vittatus, and the mean trophic level decreased linearly over years. The average diversity trophic spectra remained unchanged. The mean abundance and biomass trophic spectra indicated a top-predator controlled community over 1980-1984, and vice versa thereafter. The trophic structure descriptors better captured the fish community changes under increasing fishing pressure and revealed for the first time the “fishing down marine food webs” effects for Lake Kariba. The community attributes studied are potentially promising alternatives for the assessment and management of tropical exploited freshwater fish communities.

Résumé

Cette étude examine les structures en taille, diversité, dominance et trophiques de la communauté de poissons littoraux du secteur de Sinazongwe, lac Kariba, en Zambie, de 1980 à 1995. Elle est basée sur les données d'échantillonnage à l'aide de filets maillants et sur celles disponibles de la littérature. Les spectres de taille et de diversité ont, à l'instar de ceux des communautés de poissons démersaux marins exploités, des allures décroissantes régulières : les effectifs et la diversité de poissons sont importants pour les petites tailles, et faibles pour les grandes tailles. Les spectres de tailles sont récurrents d'année en année et bien ajustés par des fonctions quadratiques. La diversité (indice de Shannon) et la dominance (indice de régularité, J') diminuent et augmentent linéairement avec la longueur du poisson. La diversité pour les grandes tailles diminue, selon les variations annuelles des pentes des spectres de diversité. Les courbes de comparaisons abondance et biomasse révèlent des années où la communauté de poissons était en « bonne santé », fortement et modérément perturbée. Les proportions de prédateurs, en particulier de Hydrocynus vittatus, et le niveau trophique moyen diminuent linéairement d'année en année. Le spectre trophique moyen de diversité ne change pas. Les spectres trophiques moyens d'abondance et de biomasse montrent une communauté d'abord contrôlée par des animaux de hauts niveaux trophiques de 1980 à 1984, et inversement après. Les descripteurs dérivés de la structure trophique détectent mieux les modifications subies par la communauté sous la pression de pêche, et révèlent pour la première fois pour le lac Kariba la baisse progressive du niveau trophique moyen au sein de la chaîne alimentaire ciblée par la pêche. Les indicateurs écosystémiques étudiées s'avèrent des alternatives potentiellement prometteuses pour l'évaluation et la gestion des communautés de poissons exploitées dans des milieux aquatiques continentaux tropicaux.