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Fish diversity patterns and trophic relationships in different types of tropical seagrass meadows in the Spermonde Archipelago, South Sulawesi, Indonesia

Pogoreutz, Claudia (2011) Fish diversity patterns and trophic relationships in different types of tropical seagrass meadows in the Spermonde Archipelago, South Sulawesi, Indonesia.
Diplomarbeit, University of Vienna. Fakultät für Lebenswissenschaften
BetreuerIn: Ahnelt, Harald

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DOI: 10.25365/thesis.13685
URN: urn:nbn:at:at-ubw:1-29509.68406.688354-2

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Abstract in English

The present study investigated the nature and trophic relationships of fish assemblages in seagrass beds at small coral islands in the Indonesian Spermonde Archipelago. Total fish abundance did not correlate with seagrass shoot densities. Diversity and species composition of fish assemblages differed significantly among five examined seagrass beds, between intertidal and subtidal study sites, and between the two islands, while there was no significant difference for total fish abundance. Six common species, however, showed significant differences between study sites (Labridae: Cheilio inermis, Halichoeres argus, H. chloropterus; Hemirhamphidae: Hemirhamphus far; Siganidae: Siganus canaliculatus; Nemipteridae: Pentapodus trivittatus). Fish diversity was highest at the most impacted study site at Barrang Lompo South. Seagrass beds in a late stage of succession (high structural complexity) were more species-rich than seagrass beds in an early stage of succession (low structural complexity). Nonetheless, species-accumulation curves for total diversity did not show saturation for any of the study sites. For two of the most speciose fish families in the present study, the Labridae and Pomacentridae, species-accumulation curves did not exhibit saturation, whereas the curve for the third family, the Nemipteridae, clearly was saturated. As expected, primary producers were more depleted in stable δ15N and δ13C isotope values than most animal taxa. Isotopic values of invertebrates had a broader range than those of fish, although the highest stable nitrogen enrichment was found for piscivorous fish. Lowest isotopic signatures for animals were recorded for bivalves and two taxa of crustaceans that are assumed to have bacterial symbionts. Trophic levels calculated based on stable isotopes show values of 3.69 and 3.44 for piscivorous fish such as barracuda Sphyraena barracuda and garfish Tylosurus crocodilus, respectively, whereas a herbivorous fish such as the rabbit fish Siganus virgatus feeds at a trophic level of only 1.91, characterizing it as a primary consumer. Neither seagrass nor phytoplankton was found to be utilized widely as a food source in the present seagrass bed. Seagrass epiphytes appear to play a major role in trophic relationship of the described food web. Analysis of gut content revealed four major feeding guilds (zoobenthivores, omnivores, piscivores, herbivores). The most common food items over all guts sampled were crustaceans, gastropods and seagrass. The trophic composition of the fish assemblages differs distinctly between intertidal and subtidal study sites. In contrast to gut content analysis, the trophic contribution of fish assemblages based on visual census data revealed six feeding guilds in the seagrass beds (herbivorous, zooplanktivorous, corallivores, omnivorous, zoobenthivorous, piscivorous). This difference to gut-content analysis might be due to the fact that not all fish species could be included into the analysis (no zooplanktivores and corallivores). With respect to taxon numbers, zoobenthivores dominate over all study sites, and corallivores, piscivores and zooplanktivores accounted for the smallest proportions. With respect to individual counts, zooplanktivores dominated intertidal sites and omnivores and zoobenthivores dominated subtidal sites; again, corallivores, piscivores and herbivores accounted for smallest trophic guilds.

Schlagwörter in Englisch

fish assemblages / tropical seagrass beds / biodiverstiy / trophic relationships / Indonesia

Abstract in German

In dieser Studie wurden Biodiversität und trophische Beziehungen von Fischgemeinschaften in Seegraswiesen von kleinen Koralleninseln im indonesischen Spermonde-Archipel untersucht. Die gesamte Fischabundanz korrellierte nicht mit der Seegras-Sproßdichte. Diversität und Artenzusammensetzung der Fischgemeinschaften unterschied sich signifikant zwischen einzelnen Seegraswiesen, intertidalen und subtidalen Seegraswiesen und den beiden Inseln. Für die Gesamtabundanz von Fischen gab es keine signifikanten Unterschiede zwischen den Seegraswiesen. Für die sechs häufigsten Fischarten kamen signifikante Unterschiede zwischen Standorten zu tragen (Labridae: Cheilio inermis, Halichoeres argus, H. chloropterus; Hemirhamphidae: Hemirhamphus far; Siganidae: Siganus canaliculatus; Nemipteridae: Pentapodus trivittatus). Die Fischdiversität war an dem Standort mit dem stärksten anthropogenen Einfluss am höchsten. Seegraswiesen in einem späten Sukzessionsstadium (hohe strukturelle Komplexität) waren artenreicher als Seegraswiesen in frühen Stadien (niedrige Komplexität). Art-Akummulationskurven zeigten dennoch für keinen der beprobten Standorte Sättigung. Für zwei der drei artenreichsten Fischfamilien, den Labriden (Lippfischen) und den Pomacentriden (Riffbarschen), erreichten Art-Akummulationskurven keine Saturierung, während die Kurve für die dritt-artenreichste Familie, den Nemipteriden (Scheinschnappern) Sättigung erreicht. Wie erwartet zeigte die Stabile Isotopen-Analyse, dass Primärproduzenten eine geringere Anreicherung an δ15N und δ13C aufweisen als die meisten Tier-Taxa. Die Isotopen-Signaturen der Evertebraten hatten einen größeren Umfang als die der Fische, allerdings war die stärkste Anreicherung für schweren Stickstoff in der piscivoren Fischgilde zu finden. Die niedrigsten Isotopen-Signaturen für Tiere wurden bei drei Arten von Muscheln (Codakia tigerina, Solemya pusilla, Fimbria sp.) und bei zwei Krebs-Arten (Eucalliax panglaoensis und Calliaxina sp.) gefunden. Es wird vermutet, dass diese Taxa eine Symbiose mit chemoautotrophen Bakterien pflegen und dass aus dieser Symbiose der für diese Organismen notwendige Kohlenstoff und Stickstoff für Wachstum und Entwicklung stammt. Die höchsten trophischen Stufen basierend auf Stickstoffwerten aus der Stabilen Isotopen-Analyse waren 3.69 und 3.44 für zwei piscivore Fische, den Großen Barrakuda (Sphyraena barracuda) und den Krokodils-Hornhecht (Tylosurus crocodilus). Herbivore Fische finden sich dagegen auf der niedrigsten Stufe wieder: der Kaninchenfisch Siganus virgatus belegt eine trophische Stufe von lediglich 1.91 und kann dadurch als Primärkonsument identifiziert werden. Weder Seegras noch Phytoplankton konnte in der Isotopen-Analyse als wichtige Nahrungsquelle in der untersuchten Seegraswiese identifiziert werden, der Algenaufwuchs auf den Seegräsern dürfte jedoch eine große Rolle im beschriebenen Nahrungsnetz spielen. Darm-Inhalts-Analysen zeigten vier Nahrungsgilden (Zoobenthivore, Omnivore, Piscivore, Herbivore). Die Nahrungskategorien, die in den meisten Mägen oder Därmen gefunden wurden, waren die der Crustaceen, der Gastropoden und der Seegräser. Die trophische Zusammensetzung von Fischgemeinschaften in unterschiedlichen Seegraswiesen zeigt distinkte Muster zwischen intertidalen und subtidalen Standorten. Die Gilden-Zusammensetzung basierend auf Daten aus einem visuellen Fisch-Zensus enthüllte sechs Nahrungsgilden in den Seegraswiesen: Herbivore, Zooplanktivore, Corallivore, Omnivore, Zoobenthivore und Piscivore. Unterschiede zu den Ergebnissen der Darm-Inhalts-Analyse werden damit erklärt, dass nicht alle Fischarten in die Analyse miteinbezogen werden konnten. Die zoobenthivore Gilde weist die höchsten Taxon-Zahlen an allen Standorten auf. Die artenmäßig kleinsten Gilden sind die Corallivoren, Piscivoren und Zooplanktivoren. Die höchsten Abundanzen sind an den intertidalen Standorten für die Zooplanktivoren und für die subtidalen Standorte für die Omnivoren und Zoobenthivoren zu finden. Corallivore, Piscivore und Herbivore sind an allen Standorten nur in geringen Abundanzen anzutreffen.

Schlagwörter in Deutsch

Fischgemeinschaften / tropische Seegraswiesen / Biodiversität / trophische Beziehungen / Indonesien

Item Type: Hochschulschrift (Diplomarbeit)
Author: Pogoreutz, Claudia
Title: Fish diversity patterns and trophic relationships in different types of tropical seagrass meadows in the Spermonde Archipelago, South Sulawesi, Indonesia
Umfangsangabe: 159 S. : Ill., graph. Darst.
Institution: University of Vienna
Faculty: Fakultät für Lebenswissenschaften
Publication year: 2011
Language: eng ... Englisch
Supervisor: Ahnelt, Harald
Assessor: Ahnelt, Harald
Classification: 42 Biologie > 42.81 Pisces
42 Biologie > 42.94 Meeresbiologie
42 Biologie > 42.97 Ökologie: Sonstiges
AC Number: AC08514008
Item ID: 13685
(Das PDF-Layout ist ident mit der Druckausgabe der Hochschulschrift.)

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