Abstract
Pierderea și degradarea habitatelor din zonele umede sunt factori majori care contribuie la declinul global al amfibienilor. Crearea și restaurarea zonelor umede ar putea fi un instrument valoros pentru creșterea bogăției și abundenței speciilor locale de amfibieni. Am sintetizat literatura de specialitate referitoare la utilizarea de către amfibieni a zonelor umede create și restaurate, concentrându-ne asupra habitatului acvatic, a habitatului montan și a conectivității și configurației zonelor umede. Bogăția sau abundența speciilor de amfibieni în zonele umede create și restaurate a fost fie similară, fie mai mare decât în zonele umede de referință în 89% din studii. Utilizarea zonelor umede create și restaurate de către speciile individuale a fost determinată de preferințele de habitat acvatic și terestru, precum și de capacitatea de a se dispersa din zonele umede sursă. Concluzionăm că crearea și restaurarea zonelor umede pot fi instrumente valoroase pentru conservarea amfibienilor. Cu toate acestea, nevoile și preferințele ecologice ale speciilor țintă trebuie să fie luate în considerare pentru a maximiza potențialul de colonizare cu succes și de persistență pe termen lung.
1. Pierderea și restaurarea habitatului amfibienilor
1.1. Declinul amfibienilor
Este larg acceptat faptul că amfibienii se confruntă cu un declin la nivel mondial în ceea ce privește abundența și diversitatea (de exemplu, ). Stuart et al. au estimat că mai mult de 2.400 din cele aproximativ 5.700 de specii au înregistrat scăderi severe ale populației sau au dispărut, și există puține dovezi care să sugereze că aceste tendințe s-au îmbunătățit în ultimii ani . Motivele principale ale declinului sunt rezumate de Collins și Storfer și includ răspândirea speciilor invazive, creșterea numărului de focare de boli infecțioase, modelele de schimbări climatice globale și practicile umane de utilizare a terenurilor. Dintre acestea, utilizarea umană a terenurilor este, fără îndoială, unul dintre impacturile negative cele mai ușor de identificat asupra populațiilor de amfibieni.
Habitatele umede sunt adesea drenate și modificate pentru a acomoda dezvoltarea agriculturii și expansiunea urbană, cu efecte devastatoare asupra populațiilor locale de amfibieni . Potrivit lui Mitsch și Gosselink , scăderea numărului de zone umede din întreaga lume variază în funcție de regiune de la 33% la peste 90%. Pierderea și fragmentarea habitatului pot exacerba impactul negativ asociat cu alte cauze ale declinului, cum ar fi degradarea habitatului, ceea ce duce la scăderea succesului de împerechere și la creșterea susceptibilității la alți factori biotici și abiotici (de exemplu, ).
1.2. Crearea și refacerea habitatelor din zonele umede
Recunoscând importanța ecosistemelor din zonele umede atât pentru procesele biotice (de exemplu, bogăția speciilor, susținerea lanțului trofic și a biodiversității, furnizarea de habitate), cât și pentru cele abiotice (de exemplu, ciclul elementar, tamponarea hidrologică, stabilizarea climei), au fost adoptate numeroase politici și reglementări pentru a atenua pierderea habitatelor din zonele umede. Statele Unite au urmărit în mod activ refacerea habitatului zonelor umede printr-o politică națională de facto de „nicio pierdere netă”, deși nu există o lege națională de protecție a zonelor umede, iar aceste ecosisteme sunt reglementate de o serie de reglementări privind utilizarea terenurilor și calitatea apei. Politicile de protecție a zonelor umede au evoluat în ultimele două decenii, trecând de la simple strategii de înlocuire a suprafețelor la încorporarea unor metode care încearcă să evalueze funcția pierdută și ulterior restaurată sau creată. Principala dintre aceste încercări de a depăși simpla înlocuire a suprafețelor este abordarea hidrogeomorfică pentru evaluarea funcțiilor zonelor umede (HGM; ). Abordarea HGM regionalizează evaluarea funcțională a zonelor umede și încorporează evaluări de referință ale stării zonelor umede pe baza poziției geomorfice și a caracteristicilor hidrologice.
Stimarea succesului ecologic al zonelor umede create și restaurate este complexă, multifațetată și specifică fiecărui sit și proiect. În comparație cu analizele de înlocuire a suprafețelor, analizele utile ale înlocuirii funcționale ecologice necesită timp considerabil, resurse financiare și expertiză ecologică . Există puține informații cu privire la faptul dacă funcțiile ecosistemice ale siturilor create și restaurate le compensează suficient pe cele pierdute în zonele umede originale . În plus, obiectivele ecologice ale proiectelor de creare și restaurare a zonelor umede sunt adesea neclare sau inadecvate pentru un anumit proiect de restaurare, ceea ce produce rezultate contradictorii și încercări de restaurare nereușite .
Eforturile de identificare a zonelor umede de referință adecvate pentru evaluarea comparativă pot să nu urmeze protocoalele științifice stabilite sau să fie pur și simplu trecute cu vederea sau să nu fie întreprinse niciodată . În Statele Unite, au fost făcute unele încercări de a combina abordarea HGM cu estimări ale abundenței speciilor bioindicatoare acvatice folosind diverși indici de integritate biotică (IBI; ). Având în vedere controversele din jurul abordărilor de evaluare și, prin urmare, determinarea condițiilor de referință, Stein et al. susțin că nevoile de gestionare a zonelor umede ar trebui să conducă abordarea selectată, și nu invers. În cele din urmă, monitorizarea zonelor umede create și restaurate este adesea inadecvată și, atunci când este efectuată, se concentrează în principal pe hidrologia, biogeochimia și vegetația zonelor umede, punând puțin accent pe utilizarea și abundența faunei . Chiar și atunci când colonizarea faunei este un obiectiv explicit de restaurare, procedurile de evaluare nu reușesc adesea să recunoască importanța bogăției speciilor care nu sunt vizate și a funcției ecologice aferente . Având în vedere importanța activității faunei pentru o funcționare sănătoasă a zonelor umede , această lipsă de informații sugerează necesitatea unor studii de evaluare a utilizării de către faună a zonelor umede create și restaurate.
2. Considerații importante pentru amfibieni
2.1. Habitat acvatic
Pentru majoritatea amfibienilor cu cicluri de viață complexe , apa stătătoare sau cu mișcare lentă este necesară pentru etapele de dezvoltare a ouălor și a mormolocului . Astfel, calitatea habitatului acvatic poate fi un determinant important al compoziției, bogăției și abundenței speciilor de amfibieni . Speciile de amfibieni care se reproduc în zonele umede variază substanțial în ceea ce privește strategiile de dezvoltare și preferințele pentru habitatele acvatice. Cu toate acestea, mai multe caracteristici ale habitatului acvatic par să fie în general benefice pentru amfibieni, inclusiv lipsa peștilor prădători, lipsa eutrofizării și prezența macrofitelor acvatice. Macrofitele sporesc complexitatea habitatului și, prin urmare, pot reduce presiunea prădătorilor prin crearea unor zone de refugiu pentru larvele de amfibieni . Deși nutrienții sunt importanți pentru creșterea fitoplanctonului , care este o sursă primară de hrană utilizată în timpul stadiului de mormoloc pentru majoritatea speciilor care se reproduc în zonele umede , mulți amfibieni sunt sensibili la niveluri ridicate de amoniu și nitrați, la un pH scăzut și la niveluri scăzute de oxigen dizolvat . Mai mult, eutrofizarea poate crește potențial infecțiile patogene .
Hidroperioada zonelor umede este, de asemenea, importantă . Perioadele lungi de apă stătătoare ar putea avea ca rezultat potențial o bogăție mare de specii, deoarece speciile cu perioade de dezvoltare atât scurte cât și lungi ar putea utiliza zona umedă. Cu toate acestea, multe specii au evoluat pentru a se înmulți în corpuri de apă efemere, iar unele dintre ele nu vor utiliza de obicei zonele umede cu hidroperioade lungi , care sunt vulnerabile la colonizarea peștilor și la creșterea concurenței interspecifice și a prădătorilor . De exemplu, în sud-estul Statelor Unite a fost observată o corelație pozitivă între bogăția speciilor de amfibieni și hidroperioada zonelor umede depresionare, dar multe specii adaptate la zonele umede efemere nu au fost găsite în zonele umede cu hidroperioade lungi .
2.2. Habitat montan
Amfibienii care se înmulțesc în zonele umede au nevoie de un habitat acvatic și terestru adecvat pentru persistența pe termen lung . Pe baza investigațiilor efectuate asupra a 21 de specii, dimensiunile domeniului de reședință al anurienilor (broaște și broscuțe) au fost cuprinse între 1 m2 și 1.900 m2 , cu o medie de 40 m2 . Pe baza studiilor efectuate asupra a 13 specii, dimensiunile domeniului vital al salamandrelor au fost cuprinse între 0,1 m2 și 90 m2 , cu o medie de 4 m2 . Rittenhouse și Semlitsch au constatat că 50% și 95% din speciile de amfibieni investigate () au rămas la o distanță de 93 m și, respectiv, 664 m de zonele umede în timpul perioadelor de neîmperechere. Mulți amfibieni sunt specializați pentru anumite tipuri de habitate montane, iar populațiile nu vor persista în habitate suboptime (de exemplu, 17 amfibieni sunt endemici pentru ecosistemele de savană din pini cu frunză lungă (Pinus palustris) din sud-estul Statelor Unite; ). Astfel, habitatul montan poate fi de o importanță critică pentru persistența pe termen lung a populațiilor de amfibieni.
2.3. Conectivitatea și configurația zonelor umede
Dimensiunile populațiilor fluctuează în mod natural pentru multe specii de amfibieni care se reproduc în zonele umede, în principal în legătură cu variabilitatea anuală a vremii . Colonizarea din corpurile de apă înconjurătoare este adesea importantă pentru persistența pe termen lung a populațiilor și subpopulațiilor . Mai mult, deoarece probabilitatea de colonizare este invers proporțională cu distanța parcursă , stabilirea mai multor zone umede în imediata apropiere una de alta este de obicei optimă pentru persistența pe termen lung . Cu toate acestea, amfibienii sunt vulnerabili la mortalitatea cauzată de drumuri și, prin urmare, complexele de zone umede care sunt traversate de drumuri pot fi problematice.
În timp ce, în general, creșterea densității zonelor umede și a conectivității este benefică pentru amfibieni, există situații în care acest lucru poate fi în contradicție cu obiectivele de conservare. Florance et al. au ajuns la concluzia că punctele de apă artificiale (de exemplu, jgheaburile pentru vite) au servit drept refugii în sezonul uscat pentru broaștele de trestie de zahăr (Bufo marinus) invazive în Australia, ceea ce a contribuit la extinderea arealului acestei specii. Gaston et al. au arătat că probabilitatea de reproducere la broasca de Houston (Bufo houstonensis), specie pe cale de dispariție, a crescut exponențial odată cu numărul de masculi care cheamă și au indicat faptul că creșterea densității zonelor umede în habitate suboptime ar putea avea un impact negativ asupra acestei specii prin scăderea densității broaștelor în zonele umede individuale. Astfel, se justifică o analiză atentă a amplasării zonelor umede în peisajul înconjurător.
3. Utilizarea de către amfibieni a zonelor umede create și restaurate
În scopul acestei analize, am inclus numai studii revizuite de colegi. Am recunoscut zonele umede create și restaurate ca fiind distincte de zonele umede îmbunătățite și de tratare construite special pentru îmbunătățirea calității apei, conform Mitsch și Jørgensen , și ne-am concentrat doar pe acele studii care au abordat conversia unei zone montane existente sau a unei zone de apă de mică adâncime în habitat de zonă umedă (create), sau o încercare de a readuce o zonă umedă la o stare de zonă umedă existentă anterior (restaurată). Am omis studiile care au abordat îmbunătățirea funcției zonelor umede existente (ameliorare) sau crearea de noi zone umede pentru îmbunătățirea calității apei și eliminarea contaminanților (construit/tratament). Această distincție ne-a permis să ne concentrăm asupra studiilor care abordează atenuarea pierderii habitatului zonelor umede din cauza dezvoltării sau a schimbărilor de mediu.
Este de remarcat faptul că s-a demonstrat că zonele umede de tratament susțin diverse populații de amfibieni și pot fi un habitat de înlocuire viabil (de exemplu, ). Cu toate acestea, zonele umede de tratare a apelor poluate nu iau în considerare, de obicei, utilizarea faunei în proiectele lor și pot restricționa în mod activ fauna sălbatică din sit, folosind bariere de excludere, capcane și alte modificări ale habitatului care promovează îmbunătățirea calității apei, reducând în același timp prezența faunei sălbatice . În plus, acest subiect a primit puțină atenție în literatura de specialitate. Ca atare, utilizarea zonelor umede de tratare ca habitat al amfibienilor a ieșit în mod necesar din sfera de aplicare a acestei revizuiri.
Am găsit 37 de articole revizuite de colegi care au abordat în mod explicit utilizarea de către amfibieni a zonelor umede create sau restaurate (Tabelul 1). Douăzeci și șase dintre studii au inclus controale în investigația lor, care au fost fie zone umede de referință, fie date din sondaje istorice. Majoritatea studiilor au fost efectuate în Statele Unite (), iar tipurile de acoperire a terenurilor înconjurătoare erau în principal păduri sau agricultură. Bogăția speciilor sau abundența unora sau a tuturor speciilor a fost mai mare în zonele umede create sau restaurate decât în zonele umede de referință în 54% din studii, similară în 35% din studii și mai mică în 11% din studii.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1Habitat montan principal enumerat atunci când este cazul Creat de castorii americani (Castor canadensis). |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3.1. Habitat acvatic
Treizeci și trei de studii au abordat influența diferențelor de habitat acvatic asupra succesului creării sau restaurării zonelor umede. Două variabile ale habitatului acvatic au fost discutate în aproape toate lucrările, prezența sau absența peștilor și hidroperioada zonelor umede. Cu excepția anurienilor din familiile Ranidae și Bufonidae, ocuparea și abundența amfibienilor a fost de obicei asociată în mod negativ cu prezența peștilor , în special în cazul tritonilor . În special, peștele soare (Lepomis spp. ), peștele auriu (Carassius auratus ) și bibanul cu gură mare (Micropterus salmoides ) au părut să influențeze în mod negativ amfibienii. Asocierea aparent pozitivă dintre Rana spp. și prezența peștilor ar putea fi cauzată în primul rând de faptul că ambii taxoni utilizează zone umede permanente. Cu toate acestea, studiile au arătat că peștii pot crește rata de supraviețuire a mormolocilor de Rana și Bufo prin reducerea numărului de nevertebrate prădătoare, precum și prin reducerea larvelor de amfibieni prădători. În plus, palatabilitatea larvelor de amfibieni influențează nivelurile de prădare, iar atât Bufo spp. cât și Rana spp. s-au dovedit a fi neplăcute pentru unele specii de pești . În cele din urmă, limitările de gavă ale peștilor cu corpuri mai mici pot reduce prădarea larvelor de amfibieni .
Pământurile umede create și restaurate au fost de obicei mai mari, mai adânci și au avut hidroperioade mai lungi decât zonele umede naturale și, în general, zonele umede mai mari și cu hidroperioade mai lungi au dus la o mai mare bogăție de specii . Pe baza a șapte ani de studiu în 10 zone umede construite și 10 zone umede de referință, Petranka et al. au constatat că gradul de ocupare nu a fost diferit între zonele umede create și cele de referință pentru cele patru specii de salamandre investigate. Mai mult, deși gradul de ocupare în zonele umede create a fost mai scăzut pentru tritonul de est (Notophthalmus viridescens), acesta a fost semnificativ mai mare pentru cele șase anurani cercetați. Brand și Snodgrass au investigat utilizarea zonelor umede create și naturale din peisajele suburbane și împădurite de către șase anurani pe parcursul a doi ani de studiu. Activitatea de apelare a avut loc aproape exclusiv în zonele umede create, iar larvele au fost găsite numai în zonele umede create. Brand și Snodgrass au speculat că hidroperioadele scurte din zonele umede naturale din sistemul lor ar împiedica succesul reproductiv, posibil din cauza schimbărilor în hidrologia naturală cauzate de modificările peisajului înconjurător.
Deși majoritatea studiilor au constatat că hidroperioadele mai lungi asociate cu zonele umede create sunt asociate pozitiv cu utilizarea amfibienilor, relația observată a depins uneori de faptul că zonele umede nu conțineau pești. De exemplu, Julian et al. au constatat că masele de ouă de salamandră pătată (Ambystoma maculatum) și de broască de lemn (Rana sylvatica) aveau mai puține șanse de a fi găsite în zonele umede create decât în cele naturale și au sugerat că principalul factor determinant al acestui rezultat a fost prezența peștilor în zonele umede create. În cele mai multe cazuri, zonele umede cu o hidroperioadă intermediară (adică zonele umede care rețin apa timp de câteva luni în fiecare an, dar nu sunt permanente) au avut cea mai mare bogăție de specii, deoarece acestea au permis majorității taxonilor de amfibieni să finalizeze dezvoltarea larvară, minimizând în același timp colonizarea de pești .
În majoritatea studiilor, bogăția și abundența speciilor de amfibieni a fost asociată pozitiv cu prezența și abundența vegetației emergente . Prezența vegetației emergente a fost asociată pozitiv cu succesul reproductiv al broaștei cu pete din Columbia (Rana luteiventris) și al salamandrei cu degete lungi din est (Ambystoma macrodactylum) în iazurile create în Idaho . Tritonii cu creastă (Triturus cristatus) au avut mai multe șanse de a coloniza zonele umede care conțineau vegetație acvatică submersă . Lesbarrères et al. au stabilit că numărul de straturi de vegetație a influențat pozitiv bogăția și diversitatea speciilor în iazurile create în Franța. Ocuparea de către broasca verde (Rana clamitans) a zonelor umede restaurate din Canada a fost influențată pozitiv de procentul de coada-șoricelului (Typha spp. ). Cu toate acestea, Porej și Hetherington au constatat că cantitatea de vegetație emergentă nu a influențat bogăția de specii de amfibieni în zonele umede create în Ohio, SUA. În mod similar, Lehtinen și Galatowitsch au stabilit că acoperirea cu vegetație acvatică nu a influențat bogăția de specii de amfibieni în zonele umede restaurate din Minnesota, SUA.
Câteva studii au abordat influența pantei asupra utilizării de către amfibieni a zonelor umede create și restaurate . Prezența unei zone litorale de mică adâncime a fost asociată pozitiv cu bogăția de specii de amfibieni în zonele umede create în Ohio, SUA . Shulse et al. au stabilit că abundența relativă a broaștelor americane (Bufo americanus) și a broaștelor corale boreale (Pseudacris maculata) în zonele umede create în Missouri, SUA, a fost asociată negativ cu panta zonelor umede. Cu toate acestea, Rannap et al. nu au găsit o relație semnificativă între panta zonelor umede sau lățimea zonei litorale de mică adâncime și abundența relativă a tritonilor cu creastă sau a broaștelor comune (Pelobates fuscus) în iazurile restaurate.
3.2. Habitatele din zonele montane
Dece studii au evaluat influența habitatelor montane înconjurătoare asupra succesului creării sau restaurării zonelor umede, doar două dintre ele nereușind să detecteze o influență a habitatelor montane. Bowers et al. au constatat că plantarea de arbori în zonele riverane și în apropierea acestora nu a influențat bogăția de specii de amfibieni pentru speciile aflate în etapele inițiale de restaurare la Savannah River Site din Carolina de Sud, SUA. Petranka et al. au stabilit că distanța față de acoperirea forestieră nu a influențat ratele de colonizare sau bogăția speciilor la un sit de atenuare din Carolina de Nord, SUA. Deși restul studiilor au stabilit că habitatul montan adiacent era important, rezultatele au depins de preferințele de habitat ale speciilor investigate. Brand și Snodgrass au constatat că broaștele de lemn au folosit mai mult zonele umede împădurite decât zonele umede suburbane, dar, în general, bogăția speciilor a fost mai mare în zonele umede suburbane. Tritonul cu creastă a preferat iazurile de pe terenurile de golf, în timp ce tritonul neted (Triturus vulgaris) a preferat parcurile adiacente. Simon et al. au constatat că acoperirea forestieră pe o rază de 500 m de zonele umede a fost un predictor mai bun al bogăției speciilor de amfibieni din Maryland, SUA, decât diferențele dintre zonele umede create. Shulse et al. au constatat că abundența salamandrelor și a pepenilor de primăvară (Pseudacris crucifer) a fost asociată negativ cu procentul de terenuri cultivate din peisajul înconjurător, iar Monello și Wright au constatat că distanța față de terenurile agricole a fost asociată pozitiv cu reproducerea broaștei pătate Columbia (Rana luteiventris).
Trei studii au arătat că drumurile adiacente zonelor umede create au influențat negativ prezența amfibienilor . În schimb, Petranka et al. nu au detectat o asociere între bogăția speciilor sau numărul de mase de ouă și distanța față de drumurile asfaltate pentru broaștele de lemn și salamandrele pătate din iazurile create în Carolina de Nord, SUA, iar Balcombe et al. au observat că proximitatea zonelor umede create față de drumurile principale nu pare să afecteze în mod negativ abundența anurienilor. Pechmann et al. și Lehtinen și Galatowitsch au speculat că este posibil ca drumurile să fi acționat ca bariere de dispersie pentru colonizarea zonelor umede create în Carolina de Sud, SUA, și, respectiv, a zonelor umede restaurate din Minnesota, SUA.
3.3. Conectivitatea și configurația zonelor umede
Șaisprezece studii au abordat rolul conectivității și configurației asupra succesului creării sau restaurării zonelor umede. Aceste studii au evaluat influența disponibilității sau a densității zonelor umede sursă, dar nu au investigat în mod explicit influența aranjamentului spațial. Colonizarea tritonului a fost puternic dependentă de zonele umede sursă aflate în imediata apropiere . Într-un studiu care a investigat atât variabile la scară locală (de exemplu, hidroperioada, prezența peștilor), cât și la scară peisagistică (de exemplu, altitudinea, densitatea zonelor umede), conectivitatea zonelor umede a fost cea mai importantă variabilă pentru prezicerea unei bogății ridicate de specii . Lehtinen și Galatowitsch au stabilit că distanța până la iazurile sursă a fost un factor important în prezicerea bogăției speciilor de amfibieni și au speculat că lipsa colonizării pentru patru specii s-a datorat abilităților slabe de dispersie. Shulse et al. au constatat că densitatea iazurilor din jur sau procentul de zone umede din peisajul înconjurător a fost asociat pozitiv cu abundența a cinci specii de amfibieni în zonele umede create în Missouri, SUA. S-a constatat că complexele de zone umede cu regimuri hidrologice variabile sporesc potențialul de reușită a restaurării prin satisfacerea preferințelor specifice ale speciilor și prin atenuarea efectelor variabilității vremii și a focarelor de boli. Mai mult, Petranka și Holbrook au indicat că un proiect de complex de zone umede cu „populații disparate”, caracterizat printr-o mare variabilitate a dimensiunii zonelor umede, a hidroperioadei și a proximității spațiale, a fost mai bun decât un proiect de metapopulație. Un design de populație disparată permite schimbarea adaptivă a habitatului, menținând astfel o probabilitate ridicată de persistență a populației în cadrul complexului de zone umede.
Coridoarele de habitate pot fi importante pentru restabilirea sau menținerea conectivității zonelor umede, iar mai multe studii au luat în considerare influența coridoarelor în investigațiile lor. Rannap et al. au constatat că zonele umede create, înconjurate de pădure, au fost colonizate de amfibieni din zonele umede sursă mai repede decât cele înconjurate de pajiști. Vasconcelos și Calhoun au documentat modelele de deplasare a broaștei de lemn și a salamandrei pătate către și dinspre zonele umede restaurate din Maine, SUA, și au constatat că ambele specii preferau să se deplaseze prin habitate împădurite în comparație cu pajiștile. Lee et al. au stabilit că tipul de coridor a influențat conectivitatea între zonele umede restaurate din Taiwan, zonele umede cu vegetație densă fiind cele mai folosite, iar pajiștile mai uscate din apropierea drumurilor fiind cele mai puțin folosite. Chovanec et al. au investigat utilizarea de către amfibieni a zonelor riverane restaurate de-a lungul unei porțiuni puternic modificate a fluviului Dunărea din Austria. Aceștia au constatat că zonele umede izolate hidrologic de râu aveau o bogăție mai mare de specii de amfibieni și un număr mai mare de specii care reușeau să se reproducă cu succes, dar coridoarele de-a lungul râului au îmbunătățit conectivitatea zonelor umede la scară peisagistică. Bowers et al. au investigat colonizarea de amfibieni a unui coridor restaurat de pădure de foioase din Carolina de Sud, SUA, și nu au constatat diferențe în ceea ce privește abundența sau diversitatea relativă între coridoarele restaurate și cele care nu au fost restaurate, la trei ani după eforturile de restaurare. Cu toate acestea, autorii au prezis că încercările de restaurare vor avea succes pe termen lung, pe măsură ce comunitatea vegetală restaurată se va dezvolta într-o pădure matură. În cele din urmă, mai multe studii au indicat faptul că compoziția habitatului montan a fost importantă pentru conectivitatea între zonele umede .
4. Răspunsuri specifice speciilor la crearea și restaurarea zonelor umede
În această secțiune vom rezuma răspunsurile specifice speciilor care au fost observate pentru amfibienii nord-americani. Pentru a asigura o aplicabilitate largă, ne-am limitat analiza la speciile care au fost luate în considerare în mod explicit în cel puțin opt lucrări.
4.1. Broasca americană
Căpușele americane (Bufo americanus) sunt generaliști de habitat care se găsesc în mare parte din estul Statelor Unite și Canada . Din cele 15 studii pe care le-am analizat și care au investigat broasca americană, doar unul singur nu a constatat că specia utilizează zonele umede create sau restaurate, în acest caz bălți de mlaștină create de om . Cu toate acestea, nu a fost găsită nici în zonele umede de referință incluse în studiu, probabil din cauza condițiilor acide . Brand și Snodgrass au constatat că broaștele americane au folosit exclusiv apele pluviale și zonele umede create, ceea ce a fost probabil legat de dimensiunile mai mari ale acestora și de hidroperioadele mai lungi raportate decât zonele umede naturale adiacente. Cu toate acestea, Brand și Snodgrass au speculat că alterarea habitatului montan a modificat hidrologia zonelor umede naturale. Această specie a colonizat rapid zonele umede create și restaurate, iar abundențele relative în majoritatea studiilor au fost similare cu cele din zonele umede de referință. Spre deosebire de mulți alți amfibieni, prezența peștilor prădători nu a părut să influențeze negativ utilizarea zonelor umede create și restaurate de către broaștele americane. S-a demonstrat că mormolocii de broască americană sunt toxici pentru unii pești și prădători nevertebrați și, prin urmare, este posibil ca zonele umede care conțin pești să nu fie foarte dăunătoare pentru succesul reproducerii. Cu toate acestea, Petranka și Holbrook au constatat că broaștele americane au evitat iazurile restaurate care conțineau mormoloci de broască de lemn, probabil din cauza naturii lor prădătoare. În cele din urmă, această specie pare să prefere iazurile cu pante puțin adânci .
4.2. Broasca-taur
Buruile-taur (Rana catesbeiana) au una dintre cele mai mari arii de răspândire naturală a amfibienilor din America de Nord, întinzându-se din nordul Mexicului prin centrul și estul Statelor Unite până în sudul Canadei. Cu toate acestea, specia a fost, de asemenea, introdusă în cea mai mare parte din vestul Statelor Unite și este posibil să contribuie la declinul mai multor specii de amfibieni . Într-adevăr, trei dintre studiile analizate aici au inclus broaște taurine în afara arealului lor natural . Din cele 14 studii pe care le-am analizat și care au investigat broasca taurină, toate au raportat utilizarea de către broasca taurină a zonelor umede create și restaurate. Zonele umede cu hidroperioade lungi (adică zone umede care nu se usucă în mod obișnuit în fiecare an) sunt necesare pentru o reproducere reușită a broaștei-taurin datorită unui stadiu larvar lung , iar zonele umede create aveau de obicei hidroperioade mai lungi decât zonele umede naturale . Utilizarea de către broscuțe a zonelor umede create și restaurate a fost asociată pozitiv cu adâncimea iazului și cu densitatea zonelor umede din peisajul înconjurător . Prezența peștilor nu a descurajat utilizarea zonelor umede .
4.3. Broasca verde
Distribuția broaștelor verzi (Rana clamitans) se extinde în toată partea de est a Statelor Unite și în sudul Canadei . Această specie selectează zonele umede cu hidroperioade lungi datorită unui stadiu larvar lung, precum și a preferinței adulților pentru medii acvatice ca habitat . Din cele 16 studii pe care le-am analizat și care au investigat broasca verde, doar unul singur a arătat că aceasta nu a folosit zonele umede create sau restaurate, posibil din cauza capacității limitate de dispersie . Într-adevăr, mai multe studii au raportat o colonizare întârziată a zonelor umede de către broaștele verzi . Utilizarea zonelor umede a fost asociată în mod pozitiv cu hidroperioada și densitatea zonelor umede din jur, iar prezența peștilor nu a descurajat utilizarea acestora . Abundența relativă a broaștei verzi a fost, de obicei, mai mare în zonele umede create și restaurate decât în zonele umede de referință, posibil datorită unor hidroperioade mai lungi în zonele umede create și restaurate .
4.4. Broasca de lemn
Râsul de lemn (Rana sylvatica) are cea mai mare distribuție dintre toți amfibienii nord-americani, extinzându-se din partea central-estică a Statelor Unite până în nordul Canadei și la vest până în Alaska . Această specie este un reproducător exploziv, cu o perioadă larvară scurtă, ceea ce îi permite să se reproducă în bălți inundate efemer . În afara sezonului de reproducere, broasca de lemn locuiește în mediul terestru înconjurător și preferă cu precădere habitatele împădurite . Dintre cele 13 studii pe care le-am analizat și care au investigat broasca de pădure, toate au raportat utilizarea de către broasca de pădure a zonelor umede create și restaurate. S-a constatat că broaștele de lemn colonizează rapid zonele umede create și restaurate . În majoritatea studiilor, această specie a folosit zonele umede create și restaurate mai mult decât zonele umede naturale, care erau de obicei mai mari și aveau hidroperioade mai lungi . Cu toate acestea, broaștele de lemn au arătat o aversiune puternică față de zonele umede locuite de pești , și au abandonat zonele umede create după colonizarea peștilor .
4.5. Salamandra pătată
Salamandra pătată (Ambystoma maculatum) se găsește în toată partea de est a Statelor Unite și în sud-estul Canadei . Această specie ocupă un habitat terestru atunci când nu este angajată în activitatea de reproducere și preferă mediile împădurite . Din cele 10 studii pe care le-am analizat și care au investigat salamandra pătată, doar unul singur nu a constatat că specia utilizează zonele umede create sau restaurate. Cu toate acestea, detectarea în situl de referință a constat într-un singur individ . Utilizarea zonelor umede create, restaurate și de referință a variat de la un studiu la altul . Cu toate acestea, în toate cazurile, prezența și abundența relativă a salamandrei pătate a fost asociată negativ cu prezența peștilor .
5. Recomandări pentru crearea și restaurarea zonelor umede
În prezent, literatura de specialitate privind utilizarea de către amfibieni a zonelor umede create și restaurate este limitată la un număr mic de specii, în principal în America de Nord. Cu toate acestea, pe baza acestor studii, crearea și restaurarea zonelor umede poate fi eficientă pentru a spori abundența și diversitatea amfibienilor și, prin urmare, poate fi un instrument valoros pentru atenuarea declinului populațiilor de amfibieni . Nu a existat nicio indicație că zonele umede „artificiale” sunt în mod inerent mai puțin potrivite pentru utilizarea amfibienilor decât zonele umede naturale. Mai degrabă, ocuparea și abundența amfibienilor a fost puternic legată de asociațiile și cerințele specifice ale habitatului, precum și de capacitatea de dispersie.
Aceste studii indică faptul că nevoile și preferințele speciilor țintă ar trebui să fie o considerație majoră în crearea și restaurarea zonelor umede . Zonele umede care sunt construite sau restaurate cu scopul de a oferi un habitat de înaltă calitate pentru amfibieni trebuie să ia în considerare atât habitatul acvatic, cât și cel terestru din jur, precum și potențialul de colonizare. Zonele înalte care înconjoară zonele umede gestionate sunt adesea denumite „zone tampon” și au, de obicei, o lățime de ≤30 m în jurul zonei umede pentru acele zone în care există legislație de protecție . Zonele tampon ≤30 m nu sunt în mod clar suficiente pentru majoritatea anurienilor, care au nevoie de 100 m sau mai mult . Pe baza unor studii empirice privind utilizarea habitatului, Semlitsch a sugerat că zonele tampon pentru populațiile de salamandre ar trebui să se extindă la cel puțin 164 m de la marginea unei zone umede. Mai mult, Semlitsch și Bodie au stabilit că zonele principale de habitat pentru anurani se situează între 205 m și 368 m de la marginea unei zone umede. Astfel, este clar că pentru a maximiza valoarea creării zonelor umede pentru amfibieni va fi necesară integrarea politicii privind habitatul montan înconjurător.
În plus față de protejarea habitatului din jurul zonelor umede împotriva dezvoltării umane (de exemplu, clădiri și drumuri), structura habitatului din zonele înalte înconjurătoare este importantă și ar trebui să fie gestionată pentru speciile țintă . Pentru majoritatea amfibienilor amenințați și pe cale de dispariție și, de fapt, pentru majoritatea speciilor de faună sălbatică, pierderea și degradarea habitatului sunt principalele cauze ale declinului pe termen lung . Cu excepția focarelor de boli , speciile de amfibieni care prezintă cea mai mare preocupare în materie de conservare sunt, de obicei, specialiști ai habitatului, incapabili să se adapteze la schimbările de habitat terestru sau acvatic influențate de om . Astfel, conservarea sau restaurarea sistemelor montane poate fi esențială pentru succesul pe termen lung al programelor de restaurare a zonelor umede, iar influența habitatului montan asupra conectivității zonelor umede ar trebui să fie luată în considerare în mod explicit în programele de restaurare .
Din această analiză reiese că mai sunt încă multe cunoștințe de dobândit în ceea ce privește crearea și restaurarea zonelor umede în beneficiul amfibienilor. Am constatat că multe studii au fost de natură observațională și nu au avut un design experimental riguros sau cadre statistice. Deși acest lucru nu a fost surprinzător, având în vedere că studiile au fost efectuate în sisteme reale cu limitări experimentale corespunzătoare, variabilitatea designului experimental și a colectării datelor ne-a făcut imposibilă analiza acestor date cu ajutorul tehnicilor de meta-analiză. În ciuda acestor limitări, considerăm că din aceste studii au reieșit următoarele modele, care sunt utile pentru a contribui la viitoarele eforturi de creare și restaurare a zonelor umede: (1) colonizarea a fost influențată de proximitatea față de zonele umede sursă (o funcție a capacității de dispersie) și de conectivitatea habitatelor montane (o funcție a selecției habitatelor); (2) zonele umede cu hidroperioade intermediare au susținut cel mai mare număr de specii; (3) prezența vegetației acvatice și a pantelor puțin adânci a crescut utilizarea amfibienilor; (4) prezența peștilor a diminuat utilizarea pentru majoritatea amfibienilor; și (5) rezultatele pozitive ale creării de habitate de reproducere au fost evidente pe termen scurt (de obicei, în decurs de unul până la doi ani), în timp ce proiectele de restaurare a habitatelor montane și a coridoarelor au necesitat perioade mai lungi de timp pentru a fi eficiente, în special în habitatele împădurite.
O preocupare potențială este înlocuirea zonelor umede sezoniere cu zone umede mai permanente, care a fost evidentă în aproape toate aceste studii și pare a fi un rezultat comun al proiectelor de creare de zone umede . Influența interacțiunilor biotice asupra structurii comunității tinde să crească pe măsură ce crește permanența apei . Prelungirea hidroperioadei zonelor umede crește potențialul de prădare (de exemplu, prin colonizarea peștilor) și, în unele cazuri, favorizează invazia amfibienilor alogeni. De exemplu, Fuller et al. au constatat că prelungirea hidroperioadei zonelor umede ca urmare a creării canalelor laterale și a iazurilor de decantare a minei de-a lungul râului Trinity din California, SUA, a crescut gradul de adecvare a habitatului pentru broasca taurină invazivă. În mod similar, Maret et al. au concluzionat că înlocuirea mlaștinilor sezoniere cu rezervoare permanente pentru vite în Arizona a avut un impact negativ asupra salamandrelor-tigru de Sonoran (Ambystoma tigrinum stebbinsi), pe cale de dispariție, prin creșterea invaziilor de pești și broaște-taurine. Deoarece dinamica hidroperioadei exercită o influență atât de puternică asupra comunităților de amfibieni, recomandăm ca managerii să ia în considerare comunitatea de zone umede din jur atunci când se angajează în inițiative de creare de zone umede. Bedford a oferit un context conceptual pentru această abordare.
.