Food web interactions, habitat complexity, and human pressure as key determinants of fish community dynamics in temperate lakes
Laen...
Kuupäev
2026
Kättesaadavus
Autorid
Ajakirja pealkiri
Ajakirja ISSN
Köite pealkiri
Kirjastaja
Estonian University of Life Sciences
Abstrakt
ABSTRACT. Food web interactions, habitat complexity, and human pressure as key determinants of fish community dynamics in temperate lakes.
This doctoral thesis investigates the ecological drivers of fish community dynamics and food web stability in northern temperate lakes across Latvia and Estonia. By synthesizing three research articles, the study examines how the interplay between habitat complexity, food availability, and anthropogenic pressures shapes the growth and recruitment of fish populations. A primary focus is placed on young-of-the-year (YOY) fish, whose physiological vulnerability and reliance on specific nursery habitats make them sensitive early-warning indicators of ecosystem health and shifts in trophic regulation.
The research demonstrates that the biomass and composition of zooplankton in littoral zones are fundamental determinants of YOY diet, growth, and condition, establishing a clear bottom-up link between productivity and fish recruitment. Furthermore, the study identifies the structural role of diverse macrophyte assemblages, particularly floating-leaved vegetation, in providing essential refugia and modulating planktonic food web interactions. These vegetated habitats enhance ecological resilience by facilitating resource partitioning and buffering against environmental disturbances, thereby maintaining the structural integrity of the aquatic community.
Conversely, the thesis highlights the destabilizing effects of human activities, such as overfishing and poaching, which disproportionately target large piscivores. The loss of these keystone predators triggers a trophic cascade, leading to an overabundance of planktivorous fish and a subsequent decline in water quality through increased nutrient resuspension. The findings conclude that ensuring long-term lake sustainability requires an integrated management approach that prioritizes the conservation of complex littoral habitats alongside rigorous fisheries enforcement to safeguard top-down regulatory mechanisms.
LÜHIKOKKUVÕTE. Toitumissuhted, elupaiga terviklikkus ja inimtegevuse surve kui peamised kalakoosluste dünaamikat määravad tegurid parasvöötme järvedes. Käesolev doktoritöö käsitleb kalakoosluste dünaamikat ja toiduvõrgu stabiilsust määravaid ökoloogilisi tegureid parasvöötme põhjapoolsetes järvedes Lätis ja Eestis. Kolme teadusartikli sünteesil põhinev uurimus käsitleb, kuidas elupaikade struktuurne keerukus, toidu kättesaadavus ja inimtekkelised mõjud kujundavad kalapopulatsioonide kasvu ja järelkasvu edukust. Uurimuse keskmes on kalade noorjärgud (vastsed ja maimud), kelle füsioloogiline haavatavus ja sõltuvus spetsiifilistest elupaikadest muudavad nad ökosüsteemi seisundi tundlikeks bioindikaatoriteks. Töö tulemused näitavad, et zooplanktoni biomass ja koosluse struktuur järvede litoraalis on määrava tähtsusega kalade noorjärkude toitumise, kasvu ja seisundi kujunemisel, luues selge alt-üles seose produktiivsuse ja kalade järelkasvu vahel. Lisaks rõhutab uurimus mitmekesiste makrofüüdikoosluste, eriti ujuvleheliste taimede, struktuurset tähtsust, mis pakuvad kriitilisi varjepaiku ning moduleerivad planktilisi toitumisahelaid. Sellised taimestikurikkad elupaigad suurendavad ökosüsteemi vastupanuvõimet, soodustades ressursside ruumilist jaotumist ja pakkudes puhvreid keskkonnahäiringute vastu, mis omakorda aitab säilitada veekogude ökoloogilist ja funktsionaalset terviklikkust. Vastandina sellele toob väitekiri esile inimtekkeliste survetegurite, eeskätt ülepüügi ja salapüügi, destabiliseeriva mõju, mis on ebaproportsionaalselt suunatud suurtele röövkaladele. Nende võtmetähtsusega röövkalade kadumine käivitab troofilise kaskaadi, mis viib planktonitoiduliste kalade ülemäärase arvukuseni ning põhjustab vee kvaliteedi langust toitainete suurenenud resuspensiooni kaudu. Uurimistööst järeldub, et järvede pikaajalise ökoloogilise jätkusuutlikkuse tagamiseks on vajalik integreeritud majandamisstrateegia, mis ühendab keerukate litoraalsete elupaikade kaitse ning tõhusa kalanduskontrolli, et säilitada ökosüsteemi ülalt-alla toimivad regulatsioonimehhanismid.
LÜHIKOKKUVÕTE. Toitumissuhted, elupaiga terviklikkus ja inimtegevuse surve kui peamised kalakoosluste dünaamikat määravad tegurid parasvöötme järvedes. Käesolev doktoritöö käsitleb kalakoosluste dünaamikat ja toiduvõrgu stabiilsust määravaid ökoloogilisi tegureid parasvöötme põhjapoolsetes järvedes Lätis ja Eestis. Kolme teadusartikli sünteesil põhinev uurimus käsitleb, kuidas elupaikade struktuurne keerukus, toidu kättesaadavus ja inimtekkelised mõjud kujundavad kalapopulatsioonide kasvu ja järelkasvu edukust. Uurimuse keskmes on kalade noorjärgud (vastsed ja maimud), kelle füsioloogiline haavatavus ja sõltuvus spetsiifilistest elupaikadest muudavad nad ökosüsteemi seisundi tundlikeks bioindikaatoriteks. Töö tulemused näitavad, et zooplanktoni biomass ja koosluse struktuur järvede litoraalis on määrava tähtsusega kalade noorjärkude toitumise, kasvu ja seisundi kujunemisel, luues selge alt-üles seose produktiivsuse ja kalade järelkasvu vahel. Lisaks rõhutab uurimus mitmekesiste makrofüüdikoosluste, eriti ujuvleheliste taimede, struktuurset tähtsust, mis pakuvad kriitilisi varjepaiku ning moduleerivad planktilisi toitumisahelaid. Sellised taimestikurikkad elupaigad suurendavad ökosüsteemi vastupanuvõimet, soodustades ressursside ruumilist jaotumist ja pakkudes puhvreid keskkonnahäiringute vastu, mis omakorda aitab säilitada veekogude ökoloogilist ja funktsionaalset terviklikkust. Vastandina sellele toob väitekiri esile inimtekkeliste survetegurite, eeskätt ülepüügi ja salapüügi, destabiliseeriva mõju, mis on ebaproportsionaalselt suunatud suurtele röövkaladele. Nende võtmetähtsusega röövkalade kadumine käivitab troofilise kaskaadi, mis viib planktonitoiduliste kalade ülemäärase arvukuseni ning põhjustab vee kvaliteedi langust toitainete suurenenud resuspensiooni kaudu. Uurimistööst järeldub, et järvede pikaajalise ökoloogilise jätkusuutlikkuse tagamiseks on vajalik integreeritud majandamisstrateegia, mis ühendab keerukate litoraalsete elupaikade kaitse ning tõhusa kalanduskontrolli, et säilitada ökosüsteemi ülalt-alla toimivad regulatsioonimehhanismid.
Kirjeldus
Doctoral Thesis in Applied Biology.
Doktoritöö rakendusbioloogia erialal.
Doktoritöö rakendusbioloogia erialal.
Märksõnad
trophic relationships, fishes, habitats, human impact, community dynamics, lakes, Latvia, Estonia, dissertations, Green University (thesis is related to EMÜ Green University iniciative’s aims)
Viide
Puncule, L. (2026). Food web interactions, habitat complexity, and human pressure as key determinants of fish community dynamics in temperate lakes [Estonian University of Life Sciences]. https://doi.org/10.15159/EMU.173