An Experimental Investigation of Landscape Resistance of Forest versus Old-Field Habitats to Emigrating Juvenile Amphibians

Authors


*email bbrd7b@mizzou.edu

Abstract

Abstract: We used an experimental approach to investigate the effects of landscape composition on the initial dispersal success of juvenile amphibians. Larval amphibians—spotted salamander (Ambystoma maculatum), small-mouthed salamander (A. texanum), and American toad (  Bufo americanus )—were added to artificial pools in four dispersal arrays on forest edges. Each array consisted of a pool surrounded by a circular drift fence with pitfall traps and two 2.5 × 50 m enclosures (runs) extending into forest and old-field habitat. Juveniles captured at the circular fences were individually marked and released into either field or forest runs. We determined initial distance, initial rate, total distance, and net distance moved by juveniles in the field versus forest from recaptures in the runs. We also conducted 24-hour dehydration trials to compare the rates of evaporative water loss by spotted and small-mouthed salamanders in field and forest. Initial orientation of spotted salamanders and toads was significantly biased toward forest. Orientation of small-mouthed salamanders did not differ significantly from random expectations. The avoidance of open-canopy habitat by juvenile American toads in particular indicates that predictions of dispersal behavior based on adult habitat use may be misleading. Spotted salamanders moved almost four times farther and toads more than three times farther into the forest than into the field, and recapture rates of both species were much lower in the field. We attribute the lower recapture rates and shorter distances moved in the field to higher mortality due to desiccation or an abundance of predators. Juvenile spotted and small-mouthed salamanders experienced greater evaporative water loss in the field. Our data on movement behavior and dehydration rates suggest that old-field habitats offer greater landscape resistance to dispersing juveniles of some species. Thus, forest fragmentation is likely to reduce dispersal rates between local populations of these three species, with potentially negative consequences for population persistence in altered landscapes.

Abstract

Resumen: Utilizamos un enfoque experimental para investigar los efectos de la composición del paisaje sobre el éxito inicial de dispersión de anfibios juveniles. Colcamos larvas de anfibios (salamandras manchadas [Ambystoma maculatum] y A. texanum y sapo americano [Bufo americanus] ) en estanques artificiales en cuatro secuencias de dispersión en bordes de bosque. Cada secuencia consistió de un estanque rodeado por un cerco circular con trampas de fosa y dos encierros (corridas) de 2.5 × 50 m que se extendían hacia el hábitat de bosque y de campo viejo. Los juveniles capturados en los cercos circulares fueron marcados individualmente y liberados en las corridas de bosque o de campo. A partir de recapturas en las corridas, determinamos la distancia inicial, la tasa inicial, las distancia total y la distancia neta recorrida por juveniles en el campo versus el bosque. También realizamos pruebas de deshidratación de 24 horas para comparar las tasas de pérdida de agua por evaporación en salamandras en el campo y el bosque. La orientación inicial de Ambystoma maculatum y Bufo americanus estuvo significativamente sesgada hacia el bosque. La orientación inicial de A. texanum no fue significativamente diferente de las expectativas aleatorias. La evasión del hábitat abierto en particular por juveniles de sapo americano indica que las predicciones del comportamiento de dispersión basadas en el uso del hábitat por adultos pueden llevar a conclusiones erróneas. Las salamandras manchadas se movieron cuatro veces mas lejos y los sapos más de tres veces más lejos dentro del bosque que dentro del campo, y las tasas de recaptura de ambas especies fueron mucho menores en el campo. Atribuimos las bajas tasas de recaptura y las distancias menores a la mayor mortalidad debido a la desecación o a la abundancia de depredadores. Los juveniles de las dos especies de salamandras experimentaron mayor pérdida de agua por evaporación en los campos. Nuestros datos del comportamiento de movimiento y las tasas de deshidratación sugieren que los hábitats de campo viejo ofrecen mayor resistencia de paisaje para los juveniles dispersantes de algunas especies. Por tanto, es probable que la fragmentación de bosques reduce las tasas de dispersión entre poblaciones locales de estas tres especies, con consecuencias potencialmente negativas para la persistencia de la población en paisajes alterados.

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