What Is Missing in Amphibian Decline Research: Insights from Ecological Sensitivity Analysis

Authors


 Address correspondence to B.A. Maxell; email nathist@selway.umt.edu

Abstract

Abstract: Inventory, monitoring, and experimental studies have been the primary approaches for documenting and understanding the problem of amphibian declines. However, little attention has been given to placing human-caused perturbations affecting one or more life-history stages in the context of the overall population dynamics of particular species. We used two types of ecological sensitivity analysis to determine which vital rates have the strongest influence on the population dynamics of western toads (   Bufo boreas), red-legged frogs (  Rana aurora), and common frogs (  Rana temporaria), pond-breeding amphibians that have declined in all or portions of their ranges. Our results suggest that post-metamorphic vital rates and highly variable vital rates both have a strong influence on the population dynamics of these species and therefore deserve more research and management attention. Ecological sensitivity analysis should be more widely applied to the issue of amphibian declines in order to identify the most plausible mechanisms of decline and prioritize which life-history stages should be the focus of research and management efforts. Future experimental studies of perturbations in one or more life-history stage should attempt to link the magnitude of the perturbation measured with the overall population-level consequences. Finally, current research, inventory, and monitoring efforts should be supplemented with demographic studies so that quantitative analyses can be applied to a wider range of species and life-history groups.

Abstract

Resumen: Los estudios de inventario, monitoreo y experimentales han sido las principales estrategias para documentar y entender el problema de la disminución de los anfibios. Sin embargo, se ha puesto poca atención en colocar a las perturbaciones causadas por humanos en uno o más estadios de las historias de vida en el contexto de la dinámica poblacional general de ciertas especies en particular. Empleamos dos tipos de análisis de sensibilidad ecológica para determinar que tasas vitales tenían mayor influencia en las dinámicas poblacionales de sapos del oeste (  Bufo boreas), de la rana de patas rojas (  Rana aurora) y la rana común (  Rana temporaria), anfibios que se reproducen en charcas y que han disminuido en todo o en parte de sus rangos. Nuestros resultados sugieren que tanto la supervivencia de adultos como las tasas vitales altamente variables tienen influencias fuertes en la dinámica poblacional de estas especies y, por lo tanto, requieren una mayor atención en su investigación y manejo. El análisis de sensibilidad ecológica debería ser aplicado más ampliamente a temas de disminución de anfibios para poder identificar los mecanismos más plausibles de la declinación y priorizar los estadios de vida que deberían constituir el foco de atención de los esfuerzos de investigación y manejo. Estudios experimentales futuros de perturbaciones en uno o más estadios de la historia de vida deberán intentar ligar la magnitud de la perturbación medida con la magnitud de la respuesta general esperada a nivel poblacional dada la historia general de vida y las dinámicas poblacionales de la especie. Finalmente, los actuales esfuerzos de investigación, inventario y monitoreo deberán ser complementados con estudios demográficos de tal manera que los estudios cuantitativos puedan ser aplicados a un rango más amplio de especies y grupos de historia de vida.

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