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Keywords:

  • dams;
  • diffusion approximation;
  • extinction risk;
  • population viability analysis;
  • riparian management
  • análisis de viabilidad poblacional;
  • gestión ribereña;
  • método de difusión;
  • presas;
  • riesgo de extinción

Abstract: Methods for using simple population count data to project extinction risk have been the focus of much recent theoretical work, but few researchers have used these approaches to address management questions. We analyzed 15 years of census data on the federally endangered endemic riparian plant Pityopsis ruthii (Small) with the diffusion approximation (DA). Our goals were to evaluate relative extinction risk among populations in two different watersheds (in Tennessee, U.S.A.) and potential effects of variation in managed river flow on population dynamics. Populations in both watersheds had high projected risks of extinction within 50 years, but the causes of this risk differed. Populations of P. ruthii on the Hiwassee River had higher initial population sizes but significantly lower average growth rates than those on the Ocoee River. The only populations with low predicted short-term extinction risk were on the Ocoee. Growth rates for populations on both rivers were significantly reduced during periods of lower river flow. We found only marginal evidence of a quadratic relationship between population performance and flow. These patterns are consistent with the idea that low flows affect P. ruthii due to growth of competing vegetation, but the degree to which very high flows may reduce population growth is still unclear. Simulations indicated that populations were most sensitive to growth rates in low-flow years, but small changes in the frequency of these periods did not strongly increase risk for most populations. Consistent with results of other studies, DA estimates of extinction risk had wide confidence limits. Still, our results yielded several valuable insights, including the need for greater monitoring of populations on the Hiwassee and the importance of low-flow years to population growth. Our work illustrates the potential value of simple methods for analyzing count data despite the challenges posed by uncertainty in estimates of extinction risk.

Resumen: Los métodos que utilizan datos de conteos simples de la población para proyectar el riesgo de extinción han sido el foco reciente de mucho trabajo teórico, pero pocos investigadores han utilizado estos métodos para responder preguntas de gestión. Analizamos 15 años de datos de censos de la planta ribereña, endémica y federalmente en peligro Pityopsis ruthii (Small) mediante el método de difusión. Nuestras metas fueron evaluar el riesgo de extinción de poblaciones en dos cuencas hidrológicas distintas y con dos efectos potenciales de la variación del flujo de agua sobre la dinámica de la población. Las poblaciones en ambas cuencas tenían alto riesgo de extinción proyectado a 50 años, pero las causas de este riesgo difirieron. Las poblaciones de P. ruthii en el Río Hiwassee tuvieron poblaciones iniciales más grandes, pero tasas de crecimiento significativamente menores, que las poblaciones en el Río Ocoee. Las únicas poblaciones con bajo riesgo de extinción pronosticado estaban en el Ocoee. Las tasas de crecimiento de las poblaciones en ambos ríos se redujeron significativamente durante períodos de bajo flujo en el río. Sólo encontramos evidencia marginal de la relación cuadrática entre el funcionamiento de la población y el flujo. Estos patrones son consistentes con la idea de que los bajos flujos afectan a P. ruthii debido al crecimiento de vegetación competitiva, pero aun no es claro el grado en que flujos muy grandes pueden reducir el crecimiento poblacional. Las simulaciones indicaron que las poblaciones son más sensibles a las tasas de crecimiento en años con bajo flujo en los ríos, pero pequeños cambios en la frecuencia de esos períodos no aumentaron el riesgo en la mayoría de las poblaciones. Consistentemente con los resultados de otros estudios, las estimaciones del riesgo de extinción mediante el método de difusión tienen amplios límites de confianza. Aun así, nuestros resultados aportaron varios conocimientos valiosos, incluyendo la necesidad de mayor monitoreo de las poblaciones en el Hiwassee y la importancia para el crecimiento poblacional de los años con bajo flujo. Nuestro trabajo ilustra el valor potencial de métodos sencillos de análisis de datos de conteo a pesar de los retos impuestos por la incertidumbre en las estimaciones del riesgo de extinción.