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Keywords:

  • amphibian declines;
  • Anaxyrus fowleri;
  • habitat loss;
  • invasive species;
  • Phragmites australis;
  • population regulation;
  • time series;
  • Anaxyrus fowleri;
  • declinaciones de anfibios;
  • especies invasoras;
  • pérdida de hábitat;
  • Phragmites australis;
  • regulación de la población;
  • series de tiempo

Abstract

When populations decline in response to unfavorable environmental change, the dynamics of their population growth shift. In populations that normally exhibit high levels of variation in recruitment and abundance, as do many amphibians, declines may be difficult to identify from natural fluctuations in abundance. However, the onset of declines may be evident from changes in population growth rate in sufficiently long time series of population data. With data from 23 years of study of a population of Fowler's toad (Anaxyrus [ = Bufo] fowleri) at Long Point, Ontario (1989–2011), we sought to identify such a shift in dynamics. We tested for trends in abundance to detect a change point in population dynamics and then tested among competing population models to identify associated intrinsic and extrinsic factors. The most informative models of population growth included terms for toad abundance and the extent of an invasive marsh plant, the common reed (Phragmites australis), throughout the toads’ marshland breeding areas. Our results showed density-dependent growth in the toad population from 1989 through 2002. After 2002, however, we found progressive population decline in the toads associated with the spread of common reeds and consequent loss of toad breeding habitat. This resulted in reduced recruitment and population growth despite the lack of significant loss of adult habitat. Our results underscore the value of using long-term time series to identify shifts in population dynamics coincident with the advent of population decline.

Efectos de una Planta Invasora sobre las Dinámica Poblacional de Sapos

Resumen

Cuando las poblaciones disminuyen en respuesta a cambios ambientales desfavorables, las dinámicas de crecimiento de sus poblaciones se modifican. En las poblaciones que normalmente exhiben niveles altos de reclutamiento y abundancia, como sucede con muchos anfibios, las disminuciones pueden ser difíciles de identificar separadamente de las fluctuaciones naturales de abundancia. Sin embargo el comienzo de las disminuciones puede ser evidente a partir de cambios en la tasa de crecimiento poblacional en series de tiempo de datos poblacionales suficientemente largas. Con datos de 23 años de estudio de una población de Anaxyrus [=Bufo] fowleri en Long Point, Ontario (1989–2011), tratamos de identificar tales cambios en la dinámica. Buscamos patrones de abundancia para detectar un punto de cambio en la dinámica de la población y después los probamos entre modelos poblacionales competitivos para identificar factores intrínsecos y extrínsecos asociados. Los modelos más informativos del crecimiento poblacional incluyeron condiciones para la abundancia de sapos y la extensión de una planta de marisma invasora, Phragmites australis, a lo largo de las áreas de reproducción de los sapos en las marismas. Nuestros resultados mostraron crecimiento dependiente de la densidad en las poblaciones de sapos desde 1989 hasta 2002. Sin embargo, después de 2002 encontramos disminución progresiva de la población de sapos asociada con la extensión de la planta y pérdida consecuente del hábitat de reproducción de los sapos. Esto resultó en el reclutamiento reducido y crecimiento poblacional a pesar de la pérdida significativa de hábitat de adultos. Nuestros resultados resaltan el valor de usar series de tiempo a largo plazo para identificar cambios en la dinámica poblacional coincidentes con el advenimiento de la declinación poblacional.