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Keywords:

  • adjacency effects;
  • cross-ecosystem linkages;
  • eutrophication;
  • habitat degradation;
  • human and shoreline development;
  • invasive species;
  • Phragmites australis;
  • salt marshes
  • degradación de hábitat;
  • desarrollo humano y costero;
  • efectos de adyacencia;
  • especies invasoras;
  • eutrofización;
  • interrelaciones ecosistémicas;
  • marismas;
  • Phragmites australis

Abstract: The reed Phragmites australis Cav. is aggressively invading salt marshes along the Atlantic Coast of North America. We examined the interactive role of habitat alteration (i.e., shoreline development) in driving this invasion and its consequences for plant richness in New England salt marshes. We surveyed 22 salt marshes in Narragansett Bay, Rhode Island, and quantified shoreline development, Phragmites cover, soil salinity, and nitrogen availability. Shoreline development, operationally defined as removal of the woody vegetation bordering marshes, explained >90% of intermarsh variation in Phragmites cover. Shoreline development was also significantly correlated with reduced soil salinities and increased nitrogen availability, suggesting that removing woody vegetation bordering marshes increases nitrogen availability and decreases soil salinities, thus facilitating Phragmites invasion. Soil salinity (64%) and nitrogen availability (56%) alone explained a large proportion of variation in Phragmites cover, but together they explained 80% of the variation in Phragmites invasion success. Both univariate and aggregate (multidimensional scaling) analyses of plant community composition revealed that Phragmites dominance in developed salt marshes resulted in an almost three-fold decrease in plant species richness. Our findings illustrate the importance of maintaining integrity of habitat borders in conserving natural communities and provide an example of the critical role that local conservation can play in preserving these systems. In addition, our findings provide ecologists and natural resource managers with a mechanistic understanding of how human habitat alteration in one vegetation community can interact with species introductions in adjacent communities (i.e., flow-on or adjacency effects) to hasten ecosystem degradation.

Resumen: El carrizo, Phragmites australis Cav., está invadiendo marismas agresivamente a lo largo de la costa Atlántica d Norte América. Examinamos el papel interactivo de la alteración de hábitat (i.e., desarrollo costero) en el impulso de esta invasión y sus consecuencias sobre la riqueza de especies en marismas de Nueva Inglaterra. Muestreamos 22 marismas en la Bahía Narrangasett, Rhode Island, y cuantificamos el desarrollo costero, la cobertura de Phragmites, la salinidad del suelo y la disponibilidad de nitrógeno. El desarrollo costero, definido operativamente como la remoción de la vegetación leñosa que bordea a las marismas, explicó > 90% de la variación intermarismas de la cobertura de Phragmites. El desarrollo costero también estuvo significativamente correlacionado con reducción de salinidad del suelo e incremento de la disponibilidad de nitrógeno, lo que sugiere que la remoción de la vegetación leñosa circundante a las marismas incrementa la disponibilidad de nitrógeno y disminuye la salinidad facilitando la invasión de Phragmites. Solas, la salinidad del suelo (64%) y disponibilidad de nitrógeno (56%) explicaron una gran proporción de la variación en el éxito invasor de Phragmites, pero en conjunto explicaron 80% de la variación en el éxito de invasión de Phragmites. Tanto el análisis univariado como agregado (escalamiento multidimensional) de la composición de la comunidad de plantas revelaron que la dominancia de Phragmites en marismas desarrolladas resultó en un decremento de casi el triple en la riqueza de especies de plantas. Nuestros hallazgos ilustran la importancia de mantener la integridad de los bordes de hábitat en la conservación de comunidades naturales y proporciona un ejemplo del papel crítico que puede tener la conservación local en la preservación de comunidades naturales. Adicionalmente, nuestros hallazgos proporcionan a ecologistas y gestores de recursos naturales un entendimiento mecanicista de cómo puede interactuar la alteración de hábitat por humanos en una comunidad vegetal con la introducción de especies en comunidades adyacentes (i.e., efectos de flujo o adyacencia) para acelerar la degradación del ecosistema.