Evaluating sampling sufficiency in fish assemblage surveys: a similarity-based approach

The number and identity of fish species occurring at a site at a particular time provide basic information for assessing biological integrity, inferring fish assemblage - environment relationships, and determining biodiversity pat - terns. Conclusions are often dependent on how sufficiently species richness and composition of fish assemblages are characterized by sampling. The proportion of total species richness obtained in a sample is an explicit measure of sam - pling sufficiency. However, because total species richness (TSRtru) at a site is often unknown, sampling sufficiency can- not be determined directly. To overcome this difficulty, we developed a new approach, which is based on a relationship between the proportion of TSRtru or %TSRtru and the similarity among replicate samples (autosimilarity). With autosimilarity measured with the Jaccard coefficient (JC), a simple relationship was established: %TSR tru = 100JC. Fourteen sites where TSRtru was reached or approached during sampling were selected from four surveys to validate this relationship. We used the approach to estimate the sample sizes required for 90, 95, and 100% TSRtru, indicating that widely differing sampling efforts among sites are needed to obtain the same proportion of the local species pool. The results strongly support the use of the new approach in evaluating sampling sufficiency in stream and river fish surveys. Resume : Le nombre et l'identite des especes de poissons presentes a un site a un moment donne sont les informations de base qui servent a evaluer l'integrite biologique, a determiner les relations des peuplements de poissons avec leur environnement et a decrire la structure de la biodiversite. Les conclusions que l'on tire dependent donc souvent de la precision avec laquelle on a pu etablir par echantillonnage la richesse en especes et la composition des peuplements de poissons. La proportion de la richesse specifique totale obtenue par echantillon est une mesure explicite de la suffisance de l'echantillonnage. Cependant, parce que la richesse specifique totale (TRS tru) a un site est souvent inconnue, la suffi- sance de l'echantillonnage ne peut etre determinee directement. Pour resoudre ce probleme, nous avons explore une nouvelle approche qui se base sur la relation entre la proportion de TRStru, ou le %TRStru, et la similarite entre des echantillons repetes (autosimilarite). A l'aide du coefficient de similarite de Jaccard (JC), une relation simple a pu etre etablie : %TRStru = 100JC. Quatorze sites tires de quatre inventaires dans lesquels TRStru avait ete determine ou appro- che par echantillonnage ont ete retenus pour valider la relation. Nous avons ainsi estime les tailles d'echantillons requi- ses pour obtenir 90, 95 et 100% de TRStru; d'un site a un autre, des efforts tres differents d'echantillonnages sont necessaires pour obtenir une meme precision de l'estimation du pool d'especes locales. Nos resultats soulignent forte - ment la necessite d'adopter une nouvelle approche pour evaluer la suffisance de l'echantillonnage dans les inventaires de poissons des rivieres et des ruisseaux.