Published February 9, 2021
| Version v1
Publication
Open
Assessment of the Ecological Health of Afrotropical Rivers Using Fish Assemblages: A Case Study of Selected Rivers in the Lake Victoria Basin, Kenya
Creators
- 1. University of Eldoret
- 2. University of Nottingham
- 3. University of Windsor
Description
Streams and rivers are globally threatened ecosystems because of increasing levels of exploitation, habitat degradation and other anthropogenic pressures. In the Lake Victoria Basin (LVB) in East Africa, these threats are mostly caused by unsustainable land use; however, the monitoring of ecological integrity of river systems has been hampered by a lack of locally developed indices. This study assessed the health of four rivers (Nzoia, Nyando, Sondu–Miriu and Mara) on the Kenyan side of the LVB using physicochemical water quality parameters and a fish-based index of biotic integrity (IBI). Fish tolerance ranking was derived from principal component analysis of water quality parameters, and the concept of niche breadth (NB). The relationship between fish species and water quality parameters was examined with canonical correspondence analysis, whereas community metrics and stressors were evaluated through Pearson network correlation analysis. Fish species richness, trophic structures, taxonomic composition and species tolerance were used to generate the metrics for fish-based IBI. NB showed that most of the fish species were moderately tolerant to poor water. Moderately tolerant and intolerant fish species were negatively correlated with a high level of organic loading in the Mara River. Fish-based IBI scores for the rivers ranged from 26 to 34, with Sondu–Miriu scoring the lowest. Our results show that the cumulative effect of stressors can adequately rank fish species tolerance according to the disturbance gradients and further develop regional metrics to assess river health. Despite the fact that fish communities are declining, continual management and enforcement of environmental regulations are important, with conservation and management of headwaters and low-order streams being essential while they are still species rich.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تعتبر الجداول والأنهار أنظمة بيئية مهددة عالميًا بسبب زيادة مستويات الاستغلال وتدهور الموائل وغيرها من الضغوط البشرية. في حوض بحيرة فيكتوريا (LVB) في شرق إفريقيا، تنجم هذه التهديدات في الغالب عن الاستخدام غير المستدام للأراضي ؛ ومع ذلك، فقد أعيق رصد السلامة البيئية لنظم الأنهار بسبب نقص المؤشرات الموضوعة محليًا. قيمت هذه الدراسة صحة أربعة أنهار (نزويا ونياندو وسوندو ميرو ومارا) على الجانب الكيني من LVB باستخدام معايير جودة المياه الفيزيائية والكيميائية ومؤشر قائم على الأسماك للسلامة الحيوية (IBI). تم اشتقاق تصنيف تحمل الأسماك من تحليل المكون الرئيسي لمعايير جودة المياه، ومفهوم اتساع المكانة (NB). تم فحص العلاقة بين أنواع الأسماك ومعلمات جودة المياه من خلال تحليل المراسلات الكنسي، في حين تم تقييم مقاييس المجتمع والضغوطات من خلال تحليل ارتباط شبكة بيرسون. تم استخدام ثراء أنواع الأسماك والهياكل الغذائية والتكوين التصنيفي وتحمل الأنواع لتوليد مقاييس IBI القائمة على الأسماك. أظهرت ملاحظة أن معظم أنواع الأسماك كانت متسامحة بشكل معتدل مع المياه الفقيرة. ارتبطت أنواع الأسماك المتسامحة بشكل معتدل وغير المتسامحة سلبًا بمستوى عالٍ من التحميل العضوي في نهر مارا. تراوحت درجات IBI القائمة على الأسماك للأنهار من 26 إلى 34، وسجل سوندو ميرو أدنى الدرجات. تظهر نتائجنا أن التأثير التراكمي للضغوطات يمكن أن يصنف تحمل أنواع الأسماك بشكل كافٍ وفقًا لتدرجات الاضطراب ويزيد من تطوير المقاييس الإقليمية لتقييم صحة النهر. على الرغم من حقيقة أن المجتمعات السمكية آخذة في الانخفاض، إلا أن الإدارة المستمرة للوائح البيئية وإنفاذها أمران مهمان، حيث يعد الحفاظ على منابع المياه والجداول المنخفضة وإدارتها أمرًا ضروريًا في حين أنها لا تزال غنية بالأنواع.Translated Description (French)
Les cours d'eau et les rivières sont des écosystèmes menacés à l'échelle mondiale en raison des niveaux croissants d'exploitation, de la dégradation de l'habitat et d'autres pressions anthropiques. Dans le bassin du lac Victoria (LVB) en Afrique de l'Est, ces menaces sont principalement causées par une utilisation non durable des terres ; cependant, la surveillance de l'intégrité écologique des systèmes fluviaux a été entravée par un manque d'indices développés localement. Cette étude a évalué la santé de quatre rivières (Nzoia, Nyando, Sondu-Miriu et Mara) du côté kényan du LVB à l'aide de paramètres physico-chimiques de la qualité de l'eau et d'un indice d'intégrité biotique (IBI) basé sur les poissons. Le classement de la tolérance des poissons a été dérivé de l'analyse en composantes principales des paramètres de qualité de l'eau et du concept de largeur de niche (NB). La relation entre les espèces de poissons et les paramètres de qualité de l'eau a été examinée à l'aide d'une analyse de correspondance canonique, tandis que les mesures communautaires et les facteurs de stress ont été évalués à l'aide d'une analyse de corrélation du réseau Pearson. La richesse en espèces de poissons, les structures trophiques, la composition taxonomique et la tolérance aux espèces ont été utilisées pour générer les mesures de l'IIB à base de poissons. NB a montré que la plupart des espèces de poissons étaient modérément tolérantes à une eau pauvre. Les espèces de poissons modérément tolérantes et intolérantes étaient en corrélation négative avec un niveau élevé de charge organique dans la rivière Mara. Les scores IBI basés sur le poisson pour les rivières variaient de 26 à 34, Sondu-Miriu obtenant le score le plus bas. Nos résultats montrent que l'effet cumulatif des facteurs de stress peut classer adéquatement la tolérance des espèces de poissons en fonction des gradients de perturbation et développer davantage les paramètres régionaux pour évaluer la santé des rivières. Malgré le fait que les communautés de poissons sont en déclin, la gestion et l'application continues des réglementations environnementales sont importantes, la conservation et la gestion des cours d'eau d'amont et des cours d'eau de faible ordre étant essentielles alors qu'ils sont encore riches en espèces.Translated Description (Spanish)
Los arroyos y ríos son ecosistemas amenazados a nivel mundial debido al aumento de los niveles de explotación, la degradación del hábitat y otras presiones antropogénicas. En la cuenca del lago Victoria (LVB) en África oriental, estas amenazas son causadas principalmente por el uso insostenible de la tierra; sin embargo, el monitoreo de la integridad ecológica de los sistemas fluviales se ha visto obstaculizado por la falta de índices desarrollados localmente. Este estudio evaluó la salud de cuatro ríos (Nzoia, Nyando, Sondu-Miriu y Mara) en el lado keniano del LVB utilizando parámetros fisicoquímicos de calidad del agua y un índice de integridad biótica (IBI) basado en peces. La clasificación de la tolerancia de los peces se derivó del análisis de los componentes principales de los parámetros de calidad del agua y del concepto de amplitud de nicho (NB). La relación entre las especies de peces y los parámetros de calidad del agua se examinó con el análisis de correspondencia canónica, mientras que las métricas de la comunidad y los factores estresantes se evaluaron a través del análisis de correlación de la red de Pearson. La riqueza de especies de peces, las estructuras tróficas, la composición taxonómica y la tolerancia de especies se utilizaron para generar las métricas para el IBI basado en peces. NB mostró que la mayoría de las especies de peces eran moderadamente tolerantes a la falta de agua. Las especies de peces moderadamente tolerantes e intolerantes se correlacionaron negativamente con un alto nivel de carga orgánica en el río Mara. Las puntuaciones de IBI basadas en peces para los ríos oscilaron entre 26 y 34, y Sondu-Miriu obtuvo la puntuación más baja. Nuestros resultados muestran que el efecto acumulativo de los factores estresantes puede clasificar adecuadamente la tolerancia de las especies de peces de acuerdo con los gradientes de perturbación y desarrollar aún más las métricas regionales para evaluar la salud del río. A pesar de que las comunidades de peces están disminuyendo, la gestión continua y la aplicación de las regulaciones ambientales son importantes, siendo esencial conservar y gestionar las cabeceras y los arroyos de bajo orden mientras aún sean ricos en especies.Files
pdf.pdf
Files
(3.9 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:568748d85194cbcec27e3151f4a5f353
|
3.9 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تقييم الصحة البيئية للأنهار الاستوائية الأفريقية باستخدام تجمعات الأسماك: دراسة حالة لأنهار مختارة في حوض بحيرة فيكتوريا، كينيا
- Translated title (French)
- Assessment of the Ecological Health of Afrotropical Rivers Using Fish Assemblages : A Case Study of Selected Rivers in the Lake Victoria Basin, Kenya
- Translated title (Spanish)
- Evaluación de la salud ecológica de los ríos afrotropicales utilizando conjuntos de peces: un estudio de caso de ríos seleccionados en la cuenca del lago Victoria, Kenia
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3127764893
- DOI
- 10.3389/frwa.2020.620704
References
- https://openalex.org/W1550998176
- https://openalex.org/W1563636823
- https://openalex.org/W1589219227
- https://openalex.org/W1590944238
- https://openalex.org/W1765966396
- https://openalex.org/W1963746476
- https://openalex.org/W1976034594
- https://openalex.org/W1983724021
- https://openalex.org/W1994668345
- https://openalex.org/W2003547062
- https://openalex.org/W2031459422
- https://openalex.org/W2045202101
- https://openalex.org/W2047244948
- https://openalex.org/W2054732356
- https://openalex.org/W2054804828
- https://openalex.org/W2063044745
- https://openalex.org/W2065496380
- https://openalex.org/W2069780521
- https://openalex.org/W2078868029
- https://openalex.org/W2081402592
- https://openalex.org/W2086359545
- https://openalex.org/W2090178922
- https://openalex.org/W2097204237
- https://openalex.org/W2099487116
- https://openalex.org/W2101239852
- https://openalex.org/W2101511571
- https://openalex.org/W2111682934
- https://openalex.org/W2116690851
- https://openalex.org/W2120227763
- https://openalex.org/W2122379101
- https://openalex.org/W2122508668
- https://openalex.org/W2131022626
- https://openalex.org/W2134857847
- https://openalex.org/W2136344110
- https://openalex.org/W2141672714
- https://openalex.org/W2143836179
- https://openalex.org/W2159267296
- https://openalex.org/W2284732789
- https://openalex.org/W2323419651
- https://openalex.org/W2484182180
- https://openalex.org/W2520401900
- https://openalex.org/W2561889174
- https://openalex.org/W2564017946
- https://openalex.org/W2620441005
- https://openalex.org/W2636668040
- https://openalex.org/W2761491757
- https://openalex.org/W2765558373
- https://openalex.org/W2771992305
- https://openalex.org/W2772909376
- https://openalex.org/W2786348586
- https://openalex.org/W2802518029
- https://openalex.org/W2803356893
- https://openalex.org/W2804974966
- https://openalex.org/W2808506343
- https://openalex.org/W2885630025
- https://openalex.org/W2903728343
- https://openalex.org/W2915514541
- https://openalex.org/W2923389690
- https://openalex.org/W2946223149
- https://openalex.org/W2953830792
- https://openalex.org/W2961040105
- https://openalex.org/W2988694832
- https://openalex.org/W2999384819
- https://openalex.org/W3008788069
- https://openalex.org/W3018315305
- https://openalex.org/W3046904168
- https://openalex.org/W3083189037
- https://openalex.org/W3084317765
- https://openalex.org/W3087008110
- https://openalex.org/W3097543240
- https://openalex.org/W602744621