Are perch (Perca fluviatilis L.) getting larger or smaller in Swedish lakes?

Space-for-time approaches are often used to indicate current or future changes over time. A European gillnet standard facilitates spatial-scale comparisons of fish communities in European lakes. Fish size was generally lower and densities higher in warmer lakes, but less is known about trends over decadal time scales. We analysed the size of European perch (Perca fluviatilis L.) in 2121 Swedish lakes sampled during 1996–2021. The aim was to test whether size changed over time, and whether trends were similar in southern and northern regions. We analysed mean length and occurrence or relative abundance of size classes from the smallest

Long term trends of fish after liming of Swedish streams and lakes

AbstractThousands of Swedish acidified lakes and streams have been regularly limed for about 30 years. Standard sampling of fish assemblages in lakes and streams was an important part of monitoring the trends after liming, i.e. sampling with multi-mesh gillnets in lakes (EN 14757) and electrofishing in streams (EN 14011). Monitoring data are nationally managed, in the National Register of Survey test-fishing and the Swedish Electrofishing Register. We evaluated long-term data from 1029 electrofishing sites in limed streams and gillnet sampling in 750 limed lakes, along with reference data from 195 stream sites and 101 lakes with no upstream liming in their catchments. The median year of first liming was 1986 for both streams and lakes. The proportion of limed stream sites with no fish clearly decreased with time, mean species richness and proportion of sites with brown trout (Salmo trutta) recruits increased. There were no consistent trends in fish occurrence or species richness at non-limed sites, but occurrence of brown trout recruits also increased in acid as well as neutral reference streams. Abundance of brown trout, perch (Perca fluviatilis) and roach (Rutilus rutilus) increased significantly more at limed sites than at non-limed reference sites sampled before and after 1986. The mean species richness did not change consistently in limed lakes, but decreased in low alkalinity reference lakes, and fish abundance decreased significantly in limed as well as in non-limed lakes

Biologisk och vattenkemisk variation i kalkningsverksamhetens målsjöar

Syftet var att först beskriva några orsaker till biologisk och vattenkemisk variation i de sjöar som kalkas idag, för att sedan bedöma representativiteten hos det begränsade urval av 12 kalkade IKEU-sjöar som har övervakats intensivt sedan 1990-talet. Under 2007-2008 gjordes en vattenkemisk inventering av 3086 målsjöar, det vill säga sjöar i målområden för kalkning. Dessa sjöar grupperades med avseende på sjöstorlek, geografisk region eller tidsperiod för första kalkning. Biologiska analyser utgick från befintliga data om nutida och tidigare förekomster av fiskarter. Fiskfaunans nutida status jämfördes för sjöar med standardiserade provfisken 1999-2008, samt vattenkemi och försurningsstatus jämfördes med hjälp av data från målsjöinventeringen. Det fanns uppgifter om fiskarters förekomst i 68% av målsjöarna. Dataunderlaget var mer heltäckande i större sjöar, men det fanns också skillnader mellan län och vattendistrikt. Totalt noterades 41 fiskarter, och antalet angivna fiskarter varierade från 0-21 per sjö. Artrikedomen ökade med sjöns area och den var högre i Södra Östersjöns vattendistrikt än i de övriga distrikten. Målsjöarna hade lägre artrikedom än förväntat, utom i de allra minsta sjöarna, vilket indikerade att kalkningen inte hade återskapat den ursprungliga biologiska mångfalden. Även vattenkemi och försurningsstatus varierade mellan storleksklasser, vilket antydde att det inte bara är biologiska komponenter som behöver relateras till objekt- eller typspecifika referensvärden. Fisk-, kemi- och försurningsvariablerna varierade också signifikant mellan vattendistrikt och kalkstartsperioder. Målsjöar som började kalkas före 1986 hade större avvikelser från förväntat i artrikedom, abundans- och biomasseviktade diversitetsindex, jämfört med sjöar med senare kalkstart. Det sammanföll med högre nutida försurning, indikerat av högre deltapH, i målsjöar med tidig kalkstart. IKEU-sjöarna representerade målsjöarna väl med avseende på sjöarea, men de var i genomsnitt djupare än resten av målsjöarna. IKEU-sjöar saknades i hälften av kalkningslänen, men alla IKEU-sjöar låg i de fyra sydliga vattendistrikt som representerade de flesta målsjöarna. IKEU-sjöarna hade kalkats under längre tid och höga Ca/Mg-kvoter antydde att de kalkades med högre doser än många av de andra målsjöarna. Flera kallvattenarter av fisk var överrepresenterade i IKEU-sjöarna, medan bland annat den försurningskänsliga mörten var mindre frekvent än i resten av målsjöarna. De viktigaste slutsatserna av denna utvärdering var: Sjöars storlek och geografiska läge måste beaktas vid utvärdering av kalkningens effekter på både biologi och vattenkemi. De tolv mest välstuderade IKEU-sjöarna utgjorde inte något slumpmässigt urval av målsjöarna i dagens kalkningsverksamhet. Skevheten i IKEU-sjöarnas fiskfauna verkade vara mer kopplad till sjöarnas djup än till skev geografisk fördelning, och sjödjupet påverkar kanske kalkningens effekter även på vattenkemi och övrig biologi. Urvalet av sjöar med speciella biologiska och kemiska förutsättningar kunde spåras till att IKEU ursprungligen ville inkludera sjöar med olika typer av fisksamhällen, snarare än att få ett slumpmässigt urval av kalkade sjöar. IKEU-sjöarnas långa provtagningsserier av kemi och biologi gör dem till unika exempel på historiska och framtida trender. För mer övergripande utvärdering av ekologisk status i kalkade sjöar behövs dock data från ett betydligt bredare urval sjöar i den svenska kalkningsverksamheten

Revidering av miljöövervakningen i trendsjöar : färre nät eller färre provfisken?

Sedan år 2007 utförs standardiserade provfisken med nordiska översiktsnät (SS-EN 14757) i knappt hälften av de så kallade trendsjöarna inom nationell miljöövervakning. 15 sjöar provfiskas varje år och 30 vart 6-e år, med 8-48 bottennät och 0-10 pelagiska nät, beroende på sjöns area och djup. Vi utredde om det går att upptäcka skillnader mellan år med färre nät och trender över tid med glesare än årlig frekvens. I så fall ryms fler sjöar inom oförändrad budget, och nuvarande sjöar kan behållas om budgeten minskar. Dessutom ska svenska myndigheter ska sträva efter att minska onödigt lidande och dödande i förhållande till nyttan vid användningen av försöksdjur, i enlighet med principen 3R (reduce, refine, replace).I denna rapport fokuserade vi på konsekvenser för kvaliteten på insamlade data genom; 1. ett minskat antal lagda nät vid ett givet provfiske, 2. en minskad frekvens till vart annat år för sjöar som idag provfiskas varje år. Dessutom indikerade vi hur kostnader (antal fältdagar) kan påverkas av förändrad nätläggning i tid och rum.Med begränsad tid till punkt 1 analyserades data från en sjö (Stensjön), som grund till senare analyser för andra sjöar. Vi använde en beräkningsmetod ifrån tidigare optimering av kustfiskövervakningen, modifierad för beräkning av artspecifik fångst per ansträngning (antal och biomassa) och de indikatorer som ingår i tre multimetriska fiskindex som används i bedömning av ekologisk status enligt ramdirektivet för vatten. Via bootstrap gjordes 10000 slumpmässiga urval av åtta nät vardera i tre djupstrata (standard för en sjö av Stensjöns storlek), för varje år under 1994- 2021. Därefter upprepades proceduren med sju, sex, fem och fyra nät per djupstratum och år. Med nuvarande nätansträngning uppfylldes målet att särskilja skillnader på 100% mellan år i ansträngning mellan år för de vanligaste fiskarterna i sjön och för alla indikatorer i bedömningsgrunderna. I just denna sjö skulle vi ha upptäckt skillnader mellan år med de lägsta och de högsta observerade värdena även om vi bara hade lagt sex eller fler nät per djupstratum.För punkt 2 analyserades befintliga dataserier från 15 sjöar som nu provfiskas varje år. Ickeparametriska trendtester visade att med provfisken vart annat år var sannolikheten lägre att vi skulle ha upptäckt ökningar eller minskningar över tid jämfört med provfisken varje år. Några åldersbaserade indikatorer kunde dock beräknas för alla år, även på urval av prover tagna vart annat år. Med provtagning vart annat år kunde en ökande trend i abborrens storlek upptäckas för 61% av signifikanta trender med provtagning varje år. För de vanligaste arterna abborre och mört kunde vi i 74 respektive 68 % av jämförelserna upptäcka samma starka eller svaga årsklasser med prover från vartannat som med prover från alla år.Hypotetiska beräkningar indikerade att flest fältdagar (195) skulle frigöras per sexårsperiod om 15 sjöar med årligt provfiske istället provfiskas vart annat år. Det skulle kunna motsvara provfiske en gång vart sjätte år i många av de trendsjöar som idag saknar provfiske. 57 fältdagar skulle frigöras om frekvensen halverades i de fyra sjöar som bara har årliga provfisken sedan 2007. Minskning med en fältdag per provfiske i sjöar med en ansträngning på minst 24 nät motsvarar 68 frigjorda fältdagar.Alla reduktioner av antal lagda nät skulle leda till färre dödade fiskar per sjö och sexårsperiod, i linje med 3R-strategin. Sjöar med årligt provfiske ger viktig information om mellanårsvariation, som behövs för att tolka resultat från sjöar med glesare provfiskefrekvens, i den nationella miljöövervakningen och i program som drivs av andra aktörer. Ur detta perspektiv är det klokast att försöka minska antal nät per provfiske, om det kan göras med godtagbar kvalitetssänkning. En sådan bedömning behöver göras för varje sjö, t.ex. med den metod som i detta projekt anpassades till data från Stensjön

Interactive effects of land use, river regulation, and climate on a key recreational fishing species in temperate and boreal streams

Numerous anthropogenic stressors, including river regulation, excess loadings of nutrients and sediment, channelisation, as well as thermal and hydrological stressors driven by climate change impact riverine ecosystems worldwide. In a time when freshwater degradation and the rate of global warming are faster than ever, understanding the potential interactive effects of local and catchment-scale stressors with large-scale climatic conditions is essential to enhance our ability to plan effective conservation, restoration, and mitigation measures. In this study we analysed a dataset spanning the whole of Sweden using a space-for-time approach to investigate interactive effects of land use, river regulation, and climate on brown trout (Salmo trutta) abundance in streams. We found that in warmer regions trout populations were negatively affected in catchments with more intense river regulation by hydropower dams (i.e. >= 10 m(3)/km(2) total reservoir storage volume). In such catchments, a 7 degrees C warmer mean summer air temperature was associated with an average between 44% and 83% decline in trout abundance. In catchments with less intense river regulation, trout abundance instead increased moderately with increasing temperature. We also found that brown trout abundance declined with increasing areal extent of urban areas when found in combination with >= 20% agricultural land use. When agricultural land use reached maximum values (84%), brown trout abundance decreased from an average of 13 individuals per 100 m(2) in catchments with no urban areas to values = 5% urban land use. Also, brown trout abundance declined with increasing agricultural land use in catchments with >= 3% urban land use. Our study brings innovative empirical evidence of interactive effects between river regulation, land use and climate on brown trout populations. From a management perspective our findings suggest that: (1) restoring natural flows (e.g. through dam removal) and riparian vegetation could mitigate adverse effects of climate change; and (2) restoration measures that minimise the effects of agriculture and urban land use (e.g. reduction of nutrient levels and restored riparian buffer zones) could help rehabilitate brown trout in catchments with high anthropogenic land use change. However, given the large observed variation between streams, we advise for bespoke management actions stemming from sound knowledge of local habitat conditions and target populations, whenever possible, using an ecosystem management-based approach

Effects of fish predation on density and size spectra of prey fish communities in lakes

Planktivorous and benthivorous fish have been documented to influence the density and size structure of their prey communities in lakes. We hypothesized that piscivorous fish modify their prey fish communities in the same way and sought to find evidence for such predation effects from a comparison across 356 lakes located in nine European ecoregions. We categorized individual fish as being either piscivore, non-piscivore or prey of piscivores, depending on species and individual size. We calculated piscivore, non-piscivore and piscivore prey densities, respectively, and fit linear abundance size spectra (SS) on lake-specific piscivore, non-piscivore and piscivore prey size distributions. Multiple linear regressions were calculated to quantify the effect of piscivore density and SS slopes on non-piscivore and piscivore prey densities and SS slopes, by accounting for potentially confounding factors arising from lake morphometry, productivity and local air temperature. Piscivore density correlated positively with piscivore prey density, but was uncorrelated to density of non-piscivores. Across a subset of 76 lakes for which SS slopes of piscivores were statistically significant, SS slopes of piscivores were uncorrelated with SS slopes of either non-piscivores or piscivore prey. However, densities of piscivores, non-piscivores or piscivore prey were a significant negative predictor of SS slopes of the respective groups. Our analyses suggest that direct predation effects by piscivorous fish on density and size structure of prey fish communities are weak in European lakes, likely caused by low predator-prey size ratios and the resulting size refuges for prey fish. In contrast, competition may substantially contribute to between-lake variability in fish density and size

Can size distributions of European lake fish communities be predicted by trophic positions of their fish species?

An organism's body size plays an important role in ecological interactions such as predator-prey relationships. As predators are typically larger than their prey, this often leads to a strong positive relationship between body size and trophic position in aquatic ecosystems. The distribution of body sizes in a community can thus be an indicator of the strengths of predator-prey interactions. The aim of this study was to gain more insight into the relationship between fish body size distribution and trophic position in a wide range of European lakes. We used quantile regression to examine the relationship between fish species' trophic position and their log-transformed maximum body mass for 48 fish species found in 235 European lakes. Subsequently, we examined whether the slopes of the continuous community size distributions, estimated by maximum likelihood, were predicted by trophic position, predator-prey mass ratio (PPMR), or abundance (number per unit effort) of fish communities in these lakes. We found a positive linear relationship between species' maximum body mass and average trophic position in fishes only for the 75% quantile, contrasting our expectation that species' trophic position systematically increases with maximum body mass for fish species in European lakes. Consequently, the size spectrum slope was not related to the average community trophic position, but there were negative effects of community PPMR and total fish abundance on the size spectrum slope. We conclude that predator-prey interactions likely do not contribute strongly to shaping community size distributions in these lakes

Temperaturmätning i samband med provfisken

Tidsmässig och rumslig variation i vattentemperatur påverkar fisk och kräftor på många sätt, och vattentemperatur mäts i samband med olika provfisken. Vi har i denna rapport sammanställt information om varför och hur vi gör temperaturmätningar i samband med Sötvattenslaboratoriets nätprovfisken, ålprovfisken med ryssjor och kräftprovfisken med mjärdar. Rapporten innehåller också resultatet från en pilotstudie där vi jämförde temperaturmätningar via temperaturloggar vid nät med momentana temperaturprofiler från 2017, och jämförelser mellan momentana temperaturmätningar vid ål- och kräftprovfisken med data från temperaturloggar placerade i de provfiskade områdena under 2016 och 2017. Pilotstudien 2017 bekräftade att en temperaturprofilmätning kan användas för att ge rimliga skattningar av temperaturen vid enskilda nät placerade vid olika djup i olika delar av mindre sjöar. Pilotstudien bekräftade också farhågan att temperaturmätningar vid enskilda nät i Vättern kan avvika oacceptabelt mycket från temperatur mätt vid motsvarande djup i en enda temperaturprofilmätning per provfiskat område. Dessutom tenderade temperaturen vid näten att vara systematiskt lägre än vid motsvarande djup i temperaturprofilen. Hanteringen av temperaturloggar vid näten var ett tidsödande moment både i fält och på kontoret efter fältsäsongen. Eventuellt ökad kostnad för rutinmässig temperaturmätning vid varje nät behöver därför vägas mot kostnader för en eller flera temperaturprofiler i samband med varje provfiske. En sådan avvägning behöver göras för sjöar av olika storlek och hydrologi, eftersom pilotstudien indikerar att temperaturmätning vid näten kan vara mer kostnadseffektiv i större och djupare sjöar. I nuläget saknar vi information från sjöar av intermediär storlek, eftersom den största av våra mindre sjöar var betydligt mindre och grundare än de provfiskade områdena i Vättern. Våra temperaturjämförelser i samband med ål- och kräftprovfisken 2016- 2017 visade att momentana temperaturmätningar stämde överraskande väl överens med medelvärden från temperaturloggar placerade i de provfiskade områdena. Jämförelsen försvårades dock påtagligt av att temperaturdata från tidigare provfisken inte fanns lätt tillgängliga i kvalitetssäkrade databaser. Problemet åtgärdades delvis under projektets gång, genom förberedelser av datafiler, för att senare lagras i befintliga databaser som Kräftdatabasen och Sötvattenslaboratoriets temperaturdatabas för sjöar. För att detta arbete ska fortlöpa och utvecklas föreslår vi att arbetet koordineras av den grupp som jobbar med utveckling av alla Sötvattenslaboratoriets databaser

Density-dependent effects as key drivers of intraspecific size structure of six abundant fish species in lakes across Europe

Fish size structure has traditionally been used for elucidating trophic interactions and patterns of energy transfer through trophic levels(Trebilco et al.2013). We analysed the siz estructure of six common freshwater fish species in several hundred European lakes. We found little effect on the strength of the environmental gradients of size structure. The intraspecific density-dependent effect was the strongest and most consistent predictor

Considerations needed for analysing data from the Swedish Electrofishing RegiSter (SERS), with special reference to the RivFishTIME database of long-term riverine surveys

The published database RivFishTIME (Comte et al. 2021, Global Ecology and Biogeography, doi: 10.1111/geb.13210) includes a large section of time-series data on fish abundance in Swedish rivers from the Swedish Electrofishing RegiSter, SERS. Knowledge about the limitations of the source data are important when extracting and analyzing data and with this brief note we provide some details that may be helpful for interpreting the Swedish time-series. The note highlights the importance of linking vital metadata to extracted focal data when constructing new databases, especially concerning time series data from monitoring programs conducted in non-randomly selected sites with human environmental impacts. Many of the SERS data come from rivers that have been affected by human impact, e.g. liming to mitigate environmental acidification and hydropower dams, since before monitoring was initiated. Data in SERS are also biased towards shallow salmonid habitats, due to the configuration of Swedish monitoring programs. Hence, data from many rivers are not representative of their fish biodiversity in general. This information is vital for appropriate interpretation of fish biodiversity trends. For RivFishTIME analyses considerations are important since Swedish data constitutes a large proportion of the database. We also provide background information about SERS and references to other Swedish databases containing complementary information. Finally, we provide contact information of the SERS database  curators, who can assist prospective analysts with data extraction from SERS