Let there be pike! : Effects of fishing on the dynamics of pike (Esox lucius) populations

Pike (Esox lucius) is a keystone species and top predator, which has an important role in lake ecosystems and in recreational fishing. Recreational fishing is strongly size-selective on large fish, which can have detrimental effects on fish populations. The aim of this thesis was to study the ecologically sustainable recreational fishing of pike, and the importance of large pike to population resilience and ecosystem balance. The field studies of this thesis were conducted in four small and almost pristine forest lakes in southern Finland in years 2006-2013. Two different size-selective fishing procedure for pike were applied; minimum length limit -regulation (MLL) of 40 cm and harvestable slot length limit -regulation (HSL) of 40-64.9 cm. During the study, fishing-induced responses in pike population abundance, demographics, production and consumption, as well as reflection of these changes in prey fish populations were monitored. Changes of pike diet and trophic position were studied by stomach content and stable isotope analysis. Also the relation of size-dependent maternal and juvenile characteristics was examined. The main finding of this thesis is that HSL is capable to maintain viable pike populations. HSL preserved population density, biomass and diverse size-structure, as well as high pike production and consumption by diverse sized pike. By MLL those features were greatly degenerated. By protecting large fish, HSL is able to preserve the productivity of the fish population, because fishing mortality is compensated by increased recruitment and growth. In addition, HSL maintained stability of pike consumption, which enables a strong piscivore effect on the ecosystem. Based on the high quality and amount of reproductive products of large females, they are important for the reproduction of pike populations, which should be considered in fisheries management.Hauki (Esox lucius) on vesiekosysteemin avainlaji ja huippupeto useimmissa vesistöissä, joissa sitä esiintyy. Hauella on suuri vaikutus vesiekosysteemin rakenteeseen ja toimintaan, ja se on myös tärkeä vapaa-ajankalastuksen kohdelaji. Vapaa-ajan kalastus on kalan koon suhteen valikoivaa ja kalastus kohdistuu voimakkaasti suuriin yksilöihin, mikä saattaa heikentää kalastuksen kohteena olevaa kalapopulaatiota. Tämän väitöskirjan tavoitteena on tutkia ekologisesti kestävää hauen kalastusta, ja erityisesti suurten haukiyksilöiden merkitystä haukipopulaatioiden kalastuksen sietokyvylle ja ekosysteemin vakaudelle. Väitöskirjatyön aineisto kerättiin neljältä pieneltä (2,1–13,8 ha) ja lähes luonnontilaiselta eteläsuomalaiselta metsäjärveltä vuosien 2006–2013 aikana. Järvillä toteutettiin hauen kokovalikoivan kalastuksen säätelykoe, jossa sovellettiin joko alamittaa (40 cm) tai välimittaa (40–64,9 cm). Tutkimuksen aikana seurattiin kalastuksen aiheuttamia vasteita haukipopulaatioiden kokoon, biomassaan, ikä- ja kokorakenteeseen, kasvuun, tuotantoon ja kulutukseen, sekä saaliskalalajien (ahven, särki) runsausvasteita hauen kulutuksen muutoksiin. Kalastuksen aiheuttamia muutoksia hauen ravinnonkäytössä tutkittiin myös maha-analyysin sekä hiilen ja typen vakaiden isotooppien avulla. Väitöskirjassa tutkitaan myös emokalan koon vaikutusta kudetun mädin ja kuoriutuneiden poikasten ominaisuuksiin. Väitöskirjan johtopäätös on, että välimittasäätely soveltuu hyvin hauen kalastuksen säätelyyn. Tutkimusjärvillä välimitan käyttö säilytti haukipopulaatioiden tiheyden, biomassan, ikä- ja kokorakenteen alamittasäätelyä paremmin. Myös hauen tuotanto ja saaliskalalajien kulutus pysyivät vakaampina välimitalla säädellyissä haukipopulaatioissa. Molemmilla säätelytavoilla nopeutunut kasvu ja pyyntikokoon rekrytoituminen kompensoivat kalastuksen aiheuttamaa kuolleisuutta. Välimittasäätelyssä suurten yksilöiden säilyminen piti haukikannan ikä- ja kokorakenteen lähempänä alkuperäistä, mikä mahdollisti voimakkaan petokalavaikutuksen saalislajeihin koko tutkimusjakson ajan. Suurikokoiset hauet ovat ekosysteemin huippupetoja, ja niiden säästäminen kalastukselta on ensiarvoisen tärkeää. Suurten naarasyksilöiden merkitystä haukikannalle lisää myös niiden suuri lisääntymispanos suuremman mätimäärän ja paremman jälkeläisten laadun perusteella. Suurten yksilöiden merkitys tulisi huomioida hauen kalastuksen säätelyssä nykyistä paremmin