Population structure and reproduction of a migratory fish Leporinus piau (Characiformes: Anostomidae) in a semiarid tropical reservoir, Brazil / Estructura poblacional y reproducción del pez migratorio Leporinus piau (Characiformes: Anostomidae) en una represa tropical semiárida, Brasil

Abstract:Migratory fishes have been seriously impacted by the building of reservoirs and because of the negative effects of these projects such as the interruption of migratory routes, reduction or elimination of spawning/ feeding areas, and initial development can influence the population structure the migratory fishes, resulting in reduction in abundance. Leporinus piau is migratory fish widely distributed in the watersheds of the Brazilian semiarid and it is of importance for artisanal and sport fishing. The goal of the study was to evaluate the population structure and reproductive dynamics of the migratory species Leporinus piau in the Pau dos Ferros Reservoir, which is located in the semiarid region of Brazil. The CPUE, length structure, length-weight relation-ship, length at first maturity, sex ratio, gonad development and IGS were analyzed. Collections were performed quarterly between February 2011 and November 2012 using gillnets. The captured fish were counted; the standard length (cm) and total weight (g) were measured, and dissected to determine the sex and gonad maturity stage. The rainfall and reservoir water levels were recorded, and their correlations with the reproductive period and CPUE were analyzed. A total 549 individuals were captured. The average CPUE varied between 0.0259 individuals/m2*h (May/2011) and 0.0008 individuals/m2*h (August/2012), and significant differences were observed; however, significant correlations were not observed between rainfall and reservoir levels. The standard length varied between 5.9 cm and 20.7 cm, and the weight varied between 4.16 g and 271.5 g. A histogram analysis revealed that the 5-10 cm standard length class was the most abundant for juveniles and that the 10-15 cm class was the most abundant for adult females and males. The weight-length relationship was best fit by the equation log10Wt = -1.57711 + 3.00707 Log10 Ls, and the species presented isometric growth. The estimated length at first maturity was 12.76 cm. A total of 148 males and 82 females were collected (1.81:1, M:F), and these values were significantly different. The highest GSI was observed in February 2011 for both females (10.69) and males (5.72), and the GSI was significantly and positively correlated with rainfall. We concluded that the L. piau population is established in the reservoir and found that its reproduction period occurred during the rainy season between February and May. Rev. Biol. Trop. 64 (4): 1369-1381. Epub 2016 December 01.

Resumen:Los peces migratorios se han visto gravemente afectados por la construcción de embalses y los efectos negativos de estos proyectos, tales como la interrupción de rutas migratorias, reducción o eliminación de desove / áreas de alimentación. El desarrollo inicial puede influir en la estructura de la población de los peces migratorios, lo que resulta en la reducción en la abundancia de los mismos. El Leporinus piau es un pez migratorio que se encuentra ampliamente distribuido en las cuencas del semiárido brasileño y es de importancia para la pesca deportiva y artesanal. El objetivo del estudio fue evaluar la estructura de la población y la dinámica de reproducción de la especie migratoria Leporinus piau en el embalse Pau dos Ferros, región semiárida de Brasil. La relación estructura de tallas y talla-peso de la CPU la talla de la primera la madurez, proporción de sexos, el desarrollo gonadal y el IGS se analizaron. Con redes de enmalle se llevaron a cabo recolecciones trimestralmente entre febrero 2011 y noviembre 2012. Se contaron los peces capturados; se midieron la longitud estándar (cm) y peso total (g), y se disectaron para determinar el estadio del sexo y la madurez de las gónadas. Los niveles de agua de lluvia y los embalses se registraron y se analizaron sus correlaciones con el período reproductivo y la CPUE. Un total de 549 individuos fueron capturados. La CPUE promedio varió entre 0.0259 individuos/m2 * h (mayo/ 2011) y 0.0008 individuos/m2 * h (Agosto/2012), y se observaron diferencias significativas; sin embargo, ninguna correlación significativa se observo entre los niveles de lluvia y el nivel de la represa. La longitud estándar varió entre 5.9 y 20.7 cm, y el peso entre 4.16 y 271.5 g. Un análisis de histogramas, reveló que la clase estándar de 5-10 cm de longitud fue la más abundante de los jóvenes y que la clase 10-15 cm fue la más abundante de las hembras y machos adultos. La relación peso-talla se ajusta más adecuadamente a la ecuación log10Wt = -1.57711 + 3.00707 Log10 Ls, donde la especie presenta un crecimiento isométrico. La medida estimada de la primera madurez fue 12.76 cm. Se recogieron un total de 148 machos y 82 hembras (1.81: 1, M: F), y estos valores fueron significativamente diferentes. El más alto GSI se observó en febrero 2011, tanto para las mujeres (10.69) como para hombres (5.72), y el GSI fue significativa y positivamente correlacionado con la precipitación. Se llegó a la conclusión de que la población L. piau está establecida en la represa y encontramos que su periodo de reproducción se produjo durante la época de lluvias entre febrero y mayo.

Reproduction, food dynamics and exploitation level of Oreochromis niloticus (Perciformes: Cichlidae) from artisanal fisheries in Barra Bonita Reservoir, Brazil

Nile tilapia (Oreochromis niloticus), which is exotic to South America, is the most common species caught in artisanal fisheries at the Barra Bonita Reservoir, Southeastern Brazil. This species is of great socioeconomic importance for the region and keeps active a population of about 500 fishers. In the present study we assess reproduction, food dynamics and level of exploitation of O. niloticus, caught by artisanal fisheries in the Barra Bonita Reservoir. Specimens were collected monthly, from July 2004-June 2005, and a total of 1 715 specimens were analyzed. Each specimen was examined to obtain biological and biometric data: standard length (cm), total weight (g), reproductive data (sex and stage of maturation), and stomach contents (empty, partly full, and full). We also estimated the sex ratio (by macroscopic observation of gonads), reproductive period (by ovarian development and seasonal average of gonadosomatic index in females), and feeding habits (by stomach contents). The possible relationship between abiotic factors and the reproductive period was statistically verified using Spearman’s Rank Correlation. The FiSAT (ELEFAN I) package was used to assess growth parameters, mortality rates and to infer exploitation rate from standard length frequencies. The O. niloticus population had a sex ratio of 1.3:1 (M:F). Results indicated that ripe females were captured throughout the year, with a higher frequency during the winter-2004 (with a frequency of 59%, at a mean temperature of 20.5°C), and in spring-2004 (with a frequency of 60.5% at a mean temperature of 21.18°C). The GSI mean values obtained by season were: winter-2004: 1.71; spring-2004: 1.72; summer-2005: 0.80, and autumn-2005: 1.19. The Spearman correlation indicated positive values with respect to pH, dissolved oxygen, electric conductivity, transparency and chlorophyll a, and negative values with respect to temperature, accumulated rainfall and altimetric benchmark. The main food items were phytoplankton and periphytic algae, observed in 99.6% of the analyzed stomachs. The estimated growth and mortality parameters were: L∞=33.60cm, k=0.63/year, longevity= 4.76years, Z=2.81/ year, M=1.20/year and F=1.61/year. The weight-length relationship was Ln Wt=-2.8532+2.8835 Ln Lp. The estimated yield per recruit values were as follows: E=0.570, Emax=0.776, E0.1=0.604 and E0.5=0.349. These results indicate that a well established population of O. niloticus is present at Barra Bonita Reservoir; with an active reproduction throughout the year, more intense during winter and spring, and that O. niloticus is a phytoplanktophagus species. There were no indications that this species is being overfished, we therefore recommend that, due to its exotic condition, no restrictions need to be taken on its fishing activities. Rev. Biol. Trop. 60 (2): 721-734. Epub 2012 June 01.

La exótica tilapia del Nilo (Oreochromis niloticus) es la especie mayormente capturada en la pesquería artesanal del embalse de Barra Bonita, sudeste de Brasil, de gran importancia socioeconómica para la región y para una población de unos 500 pescadores. El estudio analizo: la reproducción, la dinámica alimentaria y la explotación de O. niloticus, la cual fue capturada en la pesquería del embalse de Barra Bonita. Asimismo, se tomaron muestras mensuales y se analizo un total de 1 715 animales desde julio-2004 a junio-2005. De cada espécimen, se obtuvieron los siguientes datos biológicos y biométricos: longitud estándar (cm), peso total (g), datos reproductivos (sexo y estadio de maduración), contenido estomacal (vacio, parcialmente lleno y lleno). Estos datos fueron utilizados para estimar la proporción de sexo (a través de la observación macroscópica de las gónadas), el periodo reproductivo (a través de la distribución de la frecuencia de los estadios macroscópicos del desarrollo de los ovarios), y la media de la proporción del índice gonadosomático IGS de hembras, así como los hábitos alimentarios (a través de la observación del contenido estomacal). Para verificar las posibles relaciones entre los factores abióticos y el periodo reproductivo fue aplicada la correlación de Spearman. El software FiSAT (ELEFAN I) fue utilizado para evaluar los parámetros de crecimiento, tasa de mortalidad e inferir el grado de explotación, en donde se usaron los datos de frecuencia de longitud estándar. La población de O. niloticus presento una proporción de sexo 1.3:1 (M:H). Los resultados indicaron que hembras fueron muestreadas durante todo el ano, pero ha sido más frecuente en el invierno-2004-59.0% (temperatura media=20.05°C) y primavera-2004-60.5% (temperatura media=21.18°C). Los valores medios del IGS fueron: invierno-2004=1.71, primavera- 2004=1.72, verano-2005=0.80 y otoño-2005=1.19. La correlación de Spearman fue positiva para pH, oxigeno disuelto, conductividad eléctrica, transparencia y clorofila a, y negativo para temperatura, pluviosidad acumulada y variación del nivel del agua en el embalse. Los principales ítems de alimentación fueron fitoplancton y algas perifiticas observadas en 99.6% de los estómagos analizados. Los parámetros estimados del crecimiento y mortalidad fueron los siguientes: L∞=33.60cm, k=0.63/año, longevidad= 4.76 años, Z= 2.81/año, M=1.20/año y F=1.61año. La relación peso-longitud fue Ln Wt=-2.8532+2.8835 Ln Lp. Los valores de producción por reclutamiento estimado fueron=0.570, Emax=0.776, E0.1=0.604 y E0.5=0.349. Estos resultados indican que la población de O. niloticus está bien establecida en el embalse de Barra Bonita. Además, su reproducción ocurre durante todo el ano, pero es más intensa en el invierno y primavera; su dieta tiene como base el fitoplancton. Los resultados indican que no está ocurriendo sobrepesca de O. niloticus, por tanto, recomendamos que, debido a su naturaleza exótica, no se tomen restricciones a la hora de su pesca.

Population structure and stock assessment of Hoplias malabaricus (Characiformes: Erythrinidae) caught by artisanal fishermen in river-reservoir transition area in Brazil

Hoplias malabaricus is a viable economic alternative for artisanal fishermen who used to live on the banks of rivers that now are dammed in Brazil. In order to preserve the species’ natural stock, the main objectives of this study were to obtain bio-ecological information on this species reproduction, feeding dynamics and the description of the extent of its exploitation in river-reservoir transition area in Brazil. This way, from January to December 2005, different fishery catches were made with gill nets by artisanal fishermen, and a total of 426 individual H. malabaricus were obtained and sampled. From each specimen, the following biometric and biological data were analyzed: standard length, total weight, stomach contents, reproductive data such as sex, weight and gonadal maturation stage; with these data we estimated sex ratio, reproduction period and feeding habits. To assess growth parameters and infer on the degree of exploitation, the standard length frequency data were analysed using the FISAT (ELEFAN I) computer program. Data revealed a sex ratio of 0.8:1 (M:F), that reproduction occurs all year around, being more intense during spring and summer; it also showed that H. malabaricus is piscivorous. The growth parameters and mortality were estimated at: L∞=35.18cm, k=0.32 year, longevity=9.3 years, Z=1.25 years, M=0.63 year and F=0.62 year. The weight-length relationship was: ln Wt=-3.1663+2.7456 ln Lp. The yield-per-recruit analysis produced the following values: E=0.496, Emax=0.916, E0.1=0.701 and E0.5=0.378. Overall, our data suggest that the stock of H. malabaricus is not yet overfished in the studied area. Rev. Biol. Trop. 59 (1): 71-83. Epub 2011 March 01.

Hoplias malabaricus representa una alternativa económica viable para los pescadores artesanales que viven a la orilla de ríos que actualmente cuentan con represas en Brasil. El objeto del presente estudio fue evaluar la dinámica de la reproducción, alimentación, crecimiento y nivel de explotación de la especie nativa Hoplias malabaricus, capturada por pescadores artesanales en la zona de transición entre el río Paranapanema y el Embalse de Jurumirim. En 2005, los especimenes de H. malabaricus se obtuvieron utilizando redes agalleras de forma mensual y se registraron las siguientes características y datos biológicos de cada uno: longitud estándar, peso corporal, sexo, estadio reproductivo, peso de las gónadas y contenido estomacal. Estos datos fueron utilizados para estimar la proporción sexual, el período reproductivo y los hábitos alimenticios. Para evaluar los parámetros de crecimiento y el grado de explotación, los datos de frecuencia de la longitud estándar fueron analizados utilizando el software FISAT a través de la rutina ELEFAN I. Según los resultados obtenidos, la proporción sexual fue de 0.8:1 (macho:hembra); la reproducción fue observada durante todo el año, pero sobre todo en la primavera y el verano. El hábito alimentario fue piscívoro. Los parámetros de crecimiento y mortalidad fueron estimados en: L∞=35.18cm, k=0.32/año; longevidad= 9.3, Z=1.25/año, M=0.63/año y F=0.62/año. La relación longitud-peso fue: Wt=-3.1663+2.7456lnLp. El análisis de rendimiento por recluta estimó los siguientes valores: E=0.496, Emax=0.916, E0.1=0.701 y E0.5=0.378. Puede concluirse que la población de H. malabaricus en la región estudiada todavía no está siendo altamente explotada.