Body size, population density and factors regulating suspension-cultured blue mussel (Mytilus spp.) populations

¹ Institut Maurice-Lamontagne, Ministère des Pêches et des Océans, CP 1000, Mont-Joli, Québec, Canada G5H 3Z4
² Département de Mathématiques et de Statistique, Faculté des sciences et de génie, Pavillon Alexandre-Vachon, Université Laval, Québec, QC, G1V 0A6, Canada

^a Corresponding author: marcel.frechette@dfo-mpo.gc.ca

Received: 1 June 2010
Accepted: 15 November 2010

Abstract

We sampled 27 month-old mussel populations grown on collector ropes in Cascapédia Bay, Quebec, to test whether density-dependent growth was present concomitantly to self-thinning, a process which was previously shown to occur in this system and thought to be driven by spatial constraints. Biomass-density curves of raw samples were curvilinear, suggesting density-dependent growth. However, at least two cohorts were present. Fractionating the samples on the basis of age yielded a linear relationship for the main, 2 year-old cohort. This implies density-independent growth and rules out food regulation in these populations. Therefore, our results are consistent with inferences drawn previously from the values of the self-thinning exponent, that is, space-regulated self-thinning. Our results suggest that curvilinearity of the raw biomass-density curves resulted from a bias caused by including the 1 year-old cohort and spat of the year in the analysis. This conclusion is supported by a model showing that samples with mixed cohorts can yield linear, concave or convex biomass-density curves without density-dependent growth. The shape of the curves depends on the scaling relationships between cohort abundances. It appears that the shape of biomass-density curves may be a useful complementary criterion – in addition to the value of self-thinning exponents – for the identification of food or space as factors regulating cultured populations.

Résumé

Le processus d’autoréduction (mortalité par compétition, “self-thinning”) observé chez les populations de moules élevées sur collecteurs de naissain dans la baie de Cascapédia (Québec) a été attribué à la compétition pour l’espace. Dans le but de déterminer si la compétition affecte également la croissance individuelle, nous avons étudié la courbe biomasse-densité d’échantillons en culture depuis 27 mois. Nous observons des courbes concaves, ce qui à première vue correspond à un processus dépendant de la densité. Toutefois, les échantillons comptaient au moins deux cohortes. L’analyse des moules de la cohorte principale, âgée de 2 ans, indique une relation linéaire. La croissance est donc indépendante de la densité, ce qui exclut toute forme de compétition pour la nourriture et confirme les conclusions des travaux antérieurs, fondées sur la valeur de l’exposant de la fonction d’autoréduction. L’analyse suggère que la concavité des courbes biomasse-densité brutes s’explique par un biais causé par l’inclusion des moules âgées d’un an et du naissain dans l’analyse. Cette conclusion est appuyée par un modèle de l’effet du mélange des cohortes. Ce modèle indique qu’en absence de compétition, les courbes biomasse-densité peuvent être linéaires, convexes ou concaves, la forme de la relation dépendant de la relation entre les effectifs des cohortes. Il semble que la courbe biomasse-densité soit un outil diagnostique utile – s’ajoutant à l’exposant de la fonction d’autoréduction – pour la mise en évidence du facteur régulant les populations en élevage.