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Amphibian Breeding Distribution in an Urbanized Landscape

Authors

  • MICHAEL J. RUBBO,

    Corresponding author
    1. The Pennsylvania State University, Department of Biology, 208 Mueller Laboratory, University Park, PA 16802-5301, U.S.A.
      email rubbo@vt.edu
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  • JOSEPH M. KIESECKER

    1. The Pennsylvania State University, Department of Biology, 208 Mueller Laboratory, University Park, PA 16802-5301, U.S.A.
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email rubbo@vt.edu

Abstract

Abstract: Amphibians commonly use wetlands for breeding habitat, and given the concern about their ongoing global declines, the effects of urbanization on the breeding distribution of amphibians need to be quantified. Thus, we conducted a survey of the larval amphibian community in central Pennsylvania (U.S.A.) wetlands along an urbanization gradient. Wetlands in urban areas had less surrounding forest and wetlands and greater road density than rural wetlands. Urbanization was also associated with increases in hydroperiod (i.e., wetland permanency) and the presence of fish predators. Moreover, urban wetlands had lower larval amphibian species richness than rural wetlands. This decrease in richness was attributable to a decrease in occurrence of wood frogs (Rana sylvatica) and ambystomatid salamanders (Ambystoma maculatum and A. jeffersonianum) in urban sites. Wood frogs and ambystomatid salamanders were positively associated with the amount of forest surrounding sites and negatively associated with hydroperiod. As a result, we hypothesize that these species are sensitive to the effects of urban development. The remaining species in this study appear fairly resilient to the effects of urbanization. These data demonstrate the importance of quantifying both local and landscape attributes when describing the factors that limit the breeding distribution of amphibians. We recommend that to preserve amphibian biodiversity in urbanized landscapes, it is best to focus on regional diversity, which protects a variety of sites that encompass various hydroperiods, have adequate buffer habitat, and are connected by dispersal routes.

Abstract

Resumen: Los anfibios comúnmente utilizan humedales como hábitat de reproducción, y dada la preocupación por sus declinaciones globales, existe la necesidad de cuantificar los efectos de la urbanización sobre la distribución de la reproducción de anfibios. Por lo tanto, examinamos la comunidad larvaria de anfibios en humedales de Pennsylvania central (E, U. A.) a lo largo de un gradiente de urbanización. Los humedales en áreas urbanas tenían menos bosque y humedales en los alrededores y mayor densidad de caminos que los humedales rurales. La urbanización también se asoció con incrementos en el hidroperíodo (i. e permanencia del humedal) y con la presencia de peces depredadores. Más aun, los humedales urbanos tenían menor riqueza de especies de larvas de anfibios que los humedales rurales. Este decremento en riqueza se debió al decremento en la ocurrencia de ranas (Rana sylvatica) y de salamandras ambistómidas (Ambystoma maculatum y A. jeffersonianum) en sitios urbanos. Las ranas y salamandras ambistómidas se asociaron positivamente con la cantidad de bosque alrededor de los sitios y negativamente con el hidroperíodo. Como resultado, planteamos la hipótesis de que estas especies son sensibles a los efectos del desarrollo urbano. Las especies restantes en este estudio parecen medianamente resistentes a los efectos de la urbanización. Estos datos demuestran la importancia de cuantificar tanto los atributos locales como los del paisaje cuando se describen los factores que limitan la distribución de la reproducción de anfibios. Para preservar la biodiversidad de anfibios en paisajes urbanizados, recomendamos enfocar la diversidad regional, que protege a una variedad de sitios que abarcan varios hidroperíodos, tienen hábitat amortiguador adecuado y están conectados por rutas de dispersión.

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