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Effects of Pond Draining on Biodiversity and Water Quality of Farm Ponds

Authors

  • NISIKAWA USIO,

    1. Center for Transdisciplinary Research, Niigata University, Niigata-si 950-2181, Japan
    2. Center for Toki and Ecological Restoration, Niigata University, Sado-si 952-0103, Japan
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  • MIHO IMADA,

    1. Center for Environmental Biology and Ecosystem Studies, National Institute for Environmental Studies, Tukuba-si 305-8506, Japan
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  • MEGUMI NAKAGAWA,

    1. Center for Environmental Biology and Ecosystem Studies, National Institute for Environmental Studies, Tukuba-si 305-8506, Japan
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  • MUNEMITSU AKASAKA,

    1. Center for Environmental Biology and Ecosystem Studies, National Institute for Environmental Studies, Tukuba-si 305-8506, Japan
    2. Tokyo University of Agriculture and Technology, Futyu-si, Tokyo 183-8509, Japan
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  • NORIKO TAKAMURA

    1. Center for Environmental Biology and Ecosystem Studies, National Institute for Environmental Studies, Tukuba-si 305-8506, Japan
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Abstract

Farm ponds have high conservation value because they contribute significantly to regional biodiversity and ecosystem services. In Japan pond draining is a traditional management method that is widely believed to improve water quality and eradicate invasive fish. In addition, fishing by means of pond draining has significant cultural value for local people, serving as a social event. However, there is a widespread belief that pond draining reduces freshwater biodiversity through the extirpation of aquatic animals, but scientific evaluation of the effectiveness of pond draining is lacking. We conducted a large-scale field study to evaluate the effects of pond draining on invasive animal control, water quality, and aquatic biodiversity relative to different pond-management practices, pond physicochemistry, and surrounding land use. The results of boosted regression-tree models and analyses of similarity showed that pond draining had little effect on invasive fish control, water quality, or aquatic biodiversity. Draining even facilitated the colonization of farm ponds by invasive red swamp crayfish (Procambarus clarkii), which in turn may have detrimental effects on the biodiversity and water quality of farm ponds. Our results highlight the need for reconsidering current pond management and developing management plans with respect to multifunctionality of such ponds.

Efectos del Drenado de Estanques sobre la Biodiversidad y la Calidad del Agua en Estanques de Cultivo

Resumen

Los estanques de cultivo tienen un alto valor de conservación porque contribuyen significativamente a la biodiversidad regional y a los servicios ecosistémicos. En Japón el drenado de estanques es un método tradicional de manejo que ampliamente se cree que mejora la calidad del agua y erradica a peces invasores. Además de esto, la pesca por medio del drenado tiene un valor cultural significativo para los habitantes locales, sirviendo como un evento social. Sin embargo, hay una amplia creencia de que el drenado reduce la biodiversidad a través de la extirpación de animales acuáticos, pero se carece de una evaluación científica de la efectividad del drenado de estanques. Realizamos un estudio de campo a gran escala para evaluar los efectos del drenado de estanques sobre el control de animales invasores, la calidad del agua y la biodiversidad acuática relativa a prácticas diferentes de manejo de estanques, fisicoquímica de los mismos y el uso del suelo próximo. Los resultados modelos de árbol con regresión aumentada y los análisis de similitud demostraron que el drenado de estanques tiene pocos efectos sobre el control de peces invasores, calidad del agua o diversidad acuática. El drenado incluso facilitó la colonización de estanques de cultivo del crustáceo invasor Procambarus clarkii, que a su vez puede tener efectos dañinos sobre la biodiversidad y la calidad del agua de los estanques de cultivo. Nuestros resultados resaltan la necesidad de reconsiderar el manejo actual de estanques y desarrollar planes de manejo con respecto a la multifuncionalidad de dichos estanques.

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