The influence of multi-stage predation on population growth and the distribution of the pond-breeding salamander, Ambystoma jeffersonianum

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Abstract:

Understanding the drivers of distributional patterns is a fundamental goal of ecology. For many organisms, distributions are determined by the habitats in which breeding occurs. Therefore, determining the factors that limit post-ovipositional success in specific habitats is critical to deciphering the factors that shape distributions. Using field surveys and laboratory, mesocosm, and field experiments, we conducted a study of the breeding effort of the salamander Ambystoma jeffersonianum (Green, 1827) in sites of varying predation pressure and the susceptibility of its embryos and larvae to predators. We then used these data to parameterize a matrix model examining the effects of predation on population growth. We found that A. jeffersonianum egg masses were less abundant in ponds with higher predation pressure. Moreover, A. jeffersonianum performance was negatively affected by both embryonic and larval predators. The results of the model suggest that only predation acting upon multiple life-history stages can limit population growth for A. jeffersonianum. These data provide support for the hypothesis that multi-stage predation can shape breeding distributions by imposing strong selective costs in specific environments. Furthermore, these data highlight the importance of conducting multi-stage studies and utilizing multiple ecological methodologies when addressing the factors that limit the distribution and abundance of organisms.

La compréhension des facteurs explicatifs des patrons de répartition est un des objectifs fondamentaux de l'écologie. Chez beaucoup d'organismes, les répartitions sont déterminées par les habitats de reproduction. Il est donc indispensable de connaître les facteurs qui limitent le succès de l'après-ponte dans des habitats spécifiques afin de décortiquer les facteurs explicatifs des répartitions. À l'aide d'inventaires de terrains et d'expériences en laboratoire, en mésocosme et sur le terrain, nous avons étudié l'effort reproductif de la salamandre Ambystoma jeffersonianum (Green, 1827) dans des sites présentant diverses pressions de prédation, ainsi que la vulnérabilité des embryons et des larves aux prédateurs. Ces données nous ont ensuite servi à déterminer les paramètres d'un modèle matriciel pour examiner les effets de la prédation sur la croissance de population. Les masses d'oeufs d'A. jeffersonianum sont moins nombreuses dans les étangs qui présentent une pression de prédation plus grande. De plus, la performance d'A. jeffersonianum est affectée négativement, tant par les prédateurs des oeufs que ceux des larves. Les résultats du modèle indiquent que seule une prédation capable d'agir sur plusieurs stades du cycle biologique peut limiter la croissance de population chez A. jeffersonianum. Ces données viennent appuyer l'hypothèse selon laquelle la prédation à plusieurs stades du cycle peut expliquer les répartitions lors de la reproduction en imposant d'important coûts sélectifs dans des environnements particuliers. De plus, ces données soulignent l'importance de mener des études sur plusieurs stades du cycle et d'utiliser diverses méthodologies écologiques afin de connaître les facteurs qui limitent la répartition et l'abondance des organismes.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: March 1, 2006

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