Frog occupancy of polluted wetlands in urban landscapes

Conserv Biol. 2019 Apr;33(2):389-402. doi: 10.1111/cobi.13210. Epub 2018 Nov 27.

Abstract

Urban sprawl and the rising popularity of water-sensitive urban design of urban landscapes has led to a global surge in the number of wetlands constructed to collect and treat stormwater runoff in cities. However, contaminants, such as heavy metals and pesticides, in stormwater adversely affect the survival, growth, and reproduction of animals inhabiting these wetlands. A key question is whether wildlife can identify and avoid highly polluted wetlands. We investigated whether pond-breeding frogs are attempting to breed in wetlands that affect the fitness of their offspring across 67 urban wetlands in Melbourne, Australia. Frog species richness and the concentration of contaminants (heavy metals and pesticides) were not significantly related, even in the most polluted wetlands. The proportion of fringing vegetation at a wetland had the greatest positive influence on the number of frog species present and the probability of occurrence of individual species, indicating that frogs inhabited wetlands with abundant vegetation, regardless of their pollution status. These wetlands contained contaminant levels similar to urban wetlands around the world at levels that reduce larval amphibian survival. These results are, thus, likely generalizable to other areas, suggesting that urban managers could inadvertently be creating ecological traps in countless cities. Wetlands are important tools for the management of urban stormwater runoff, but their construction should not facilitate declines in wetland-dependent urban wildlife.

Ocupación de Ranas en Humedales Contaminados de Paisajes Urbanos Resumen La mancha urbana y la popularidad creciente del diseño urbano sensible al agua (WSUD, en inglés) han llevado a una oleada mundial de humedales construidos para recolectar y tratar el flujo de aguas pluviales en las ciudades. Sin embargo, los contaminantes, como los metales pesados y los pesticidas, en las aguas pluviales afectan negativamente la supervivencia, el crecimiento, y la reproducción de los animales que habitan estos humedales. Una pregunta clave es si la fauna puede identificar y evitar humedales altamente contaminados. Investigamos si las ranas que se reproducen en estanques están intentando reproducirse en humedales que afectan el estado físico de su descendencia en 67 humedales urbanos de Melbourne, Australia. La riqueza de especies de ranas y la concentración de contaminantes (metales pesados y pesticidas) no estuvieron relacionados significativamente, incluso en los humedales más contaminados. La proporción de vegetación al margen en uno de los humedales tuvo la mayor influencia positiva sobre el número de especies de ranas presentes y la probabilidad de ocurrencia de especies individuales, lo que indica que las ranas habitan humedales con vegetación abundante sin importar el estado de contaminación. Estos humedales tuvieron niveles de contaminantes similares a los de humedales urbanos de todo el mundo a niveles que reducen la supervivencia larval de los anfibios. Estos resultados son, por lo tanto, probablemente generalizables para otras áreas, lo que sugiere que los manejadores urbanos podrían estar creando inconscientemente trampas ecológicas en numerosas ciudades. Los humedales son herramientas importantes para el manejo del flujo urbano de aguas pluviales, pero su construcción no debería facilitar la declinación de fauna urbana dependiente del humedal.

随着城市的扩张和城市景观中水敏城市设计的日益流行, 全球范围内为收集和处理城市雨水径流而建造的湿地数量急剧增加。然而, 雨水中的污染物, 如重金属和杀虫剂, 对栖息在这些湿地的动物的生存、生长和繁殖都会产生负面影响。目前存在的一个关键问题是野生动物能否识别和避开高度污染的湿地。我们选择了澳大利亚墨尔本的 67 个城市湿地, 调查了池塘繁殖的蛙类是否会尝试在那些不利于其后代健康的湿地中繁殖。结果表明, 即使在污染最严重的湿地中, 蛙类物种丰富度与污染物 (重金属和杀虫剂) 浓度也没有显著相关性。对出现的蛙类物种数和单个物种出现概率产生最大积极影响的是湿地边缘植被的比例, 说明蛙类喜欢栖息在植被丰富的湿地, 无论其污染程度如何。这些湿地所含污染物水平与分布于世界各地会影响两栖类幼体存活的城市湿地的污染物水平相近。因此, 这些结果或能推广到其它地区, 也表明城市管理者可能无意间在许多城市制造了生态陷阱。湿地是管理城市雨水径流的重要工具, 但它们的建设不应导致依赖湿地的城市野生动物的减少。【翻译: 胡怡思; 审校: 聂永刚】.

Keywords: Anuran; Bayesian regression; anuros; community ecology; contaminación; contamination; ecología de comunidades; landscape; manejo de aguas pluviales; paisaje; pollution; polución; regresión bayesiana; stormwater management; urbanización; urbanization; 城市化; 无尾类; 景观; 污染; 污染物; 群落生态学; 贝叶斯回归; 雨水管理.

Publication types

  • Research Support, Non-U.S. Gov't

MeSH terms

  • Animals
  • Anura
  • Australia
  • Cities
  • Conservation of Natural Resources*
  • Wetlands*