Indirect effects of fish winterkills on amphibian populations in boreal lakes

Authors: Tonn, W M; Eaton, B R; Paszkowski, C A; Danylchuk, A J; Boss, S M

Source: Canadian Journal of Zoology, Volume 83, Number 12, December 2005 , pp. 1532-1539(8)

Publisher: NRC Research Press

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Abstract:

We exploited fish winterkills in small, boreal Alberta lakes to determine if anuran amphibians respond to large but natural changes in fish densities. Eight large declines in fish abundance occurred in seven lakes over a 5 year period, while major increases in fish abundance, reflecting recovery after winterkill, were recorded 5 times. Summer pitfall trapping of young-of-the-year (YOY) Wood Frogs (Rana sylvatica LeConte, 1825) and Boreal (Bufo boreas boreas Baird and Girard, 1852) and Canadian (Bufo hemiophrys Cope, 1886) toads indicated that frog abundance responded consistently to such large changes in fish abundance, but especially if fish communities were dominated by small-bodied species (sticklebacks and minnows). As well, changes in YOY Wood Frog and fish abundance were negatively correlated; YOY Wood Frogs were as much as 7.7 times more abundant after winterkills than in non-winterkill years. These increases in metamorphs did not result from an increased immigration of breeding adults to winterkill lakes, suggesting instead that larval survival was greater. Higher abundance of YOY Wood Frogs and toads was associated with smaller body size at metamorphosis. Despite this apparent reduction in individual growth, abundance of juvenile frogs remained significantly elevated 1 year after winterkill. In contrast to Wood Frogs, YOY toads tended to respond positively to recoveries of small-fish populations. Because anuran amphibians can respond to fish winterkill, and because winterkill is a frequent natural disturbance, small fish-bearing lakes can serve as important breeding habitat for amphibians in Alberta's boreal forest.

Nous avons utilisé les mortalités massives de poissons en hiver dans de petits lacs boréaux de l'Alberta pour vérifier si les amphibiens anoures réagissent aux changements importants mais naturels de densité des poissons. Il y a eu huit déclins d'abondance majeurs des poissons dans sept lacs au cours d'une période de 5 ans, alors qu'il s'est produit des accroissements importants de l'abondance des poissons à 5 reprises, en récupération de la mortalité hivernale. Les captures dans des pièges à fosse en été de jeunes de l'année (YOY) de la grenouille sylvestre (Rana sylvatica LeConte, 1825), du crapaud boréal (Bufo boreas boreas Baird et Girard, 1852) et du crapaud du Canada (Bufo hemiophrys Cope, 1886) indiquent que l'abondance des anoures réagit de façon uniforme à ces grands changements d'abondance des poissons, mais particulièrement lorsque les communautés de poissons sont dominées par des espèces de petite taille (épinoches et cyprins). De plus, il y a une corrélation négative entre les changements d'abondance des YOY de la grenouille sylvestre et ceux des poissons; les YOY de la grenouille sylvestre sont jusqu'à 7,7 fois plus nombreux après les années de mortalité hivernale que les années sans mortalité hivernale. Cette augmentation du nombre d'anoures métamorphosés ne résulte pas d'un accroissement du nombre d'adultes reproducteurs dans les lacs à mortalité hivernale, ce qui laisse croire que la survie y est meilleure. L'abondance accrue de jeunes YOY de la grenouille sylvestre et des crapauds est associée à des tailles plus petites à la métamorphose. Malgré cette réduction apparente de la croissance individuelle, l'abondance des jeunes anoures demeure significativement élevée 1 année après la mortalité hivernale. Au contraire des grenouilles sylvestres, les jeunes crapauds de l'année ont tendance à réagir positivement à la récupération des populations de petits poissons. Puisque les amphibiens anoures peuvent réagir aux mortalités hivernales de poissons et que cette mortalité est une perturbation naturelle fréquente, les petits lacs qui contiennent des poissons peuvent servir d'habitats de reproduction importants pour les amphibiens dans la forêt boréale de l'Alberta.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: December 1, 2005

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