Amphibian declines and climate disturbance: the case of the golden toad and the harlequin frog

Amphibian declines and climate disturbance: the case of the golden toad and the harlequin frog
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DOI:
10.1046/j.1523-1739.1994.08010072.x
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发表时间:
1994-03
影响因子:
6.3
通讯作者:
J. Pounds;M. L. Crump
J. Pounds;M. L. Crump
中科院分区:
环境科学与生态学1区
文献类型:
--
作者:
J. Pounds;M. L. Crump

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1987年4月至5月,哥斯达黎加的蒙特韦尔德云雾森林保护区有大量的地方性金蟾蜍(Bufo periglenes),但后来沿着当地的丑角蛙(Atelopus varius)种群消失了。我们研究了这些突然下降和1987年异常温暖,干燥的条件之间的可能关系。对于我们对当地天气模式的分析,我们定义了一个12个月(7月至6月)的两栖动物水分温度循环,包括四个时期:(1)雨季后期;(2)过渡到旱季;(3)旱季;(4)旱季后(雨季早期)恢复。1986 - 1987年周期是有记录以来(分析的20个周期中)唯一一个在所有四个周期中降雨量异常低的周期,1987年的温度异常达到历史最高水平。在旱季和旱季后恢复期间,当地含水层河流的流量达到历史最低水平。这次气候扰动与1986 - 1987年厄尔尼诺/南方涛动有关,比与1982 - 1983年厄尔尼诺有关的类似事件更严重,尽管这次较早的涛动是过去世纪最强的。在这两个气候事件中收集的一个丑角蛙种群的人口统计数据支持了这样一个假设,即在1987年,在种群崩溃之前不久,青蛙在栖息地内的分布发生了前所未有的变化,以应对干燥的条件。这些罕见的人口统计事件的并列表明,它们之间存在因果关系,但对突然下降的机制却没有什么启示。虽然干燥或直接温度效应可能是导致成虫死亡率高的因素,但湿温条件可能与其他一些未确定的因素相互作用。我们讨论了两个假设可能的协同效应:在气候相关的流行病假说,微寄生虫是额外的代理。在与气候有关的污染物脉冲假说中,当条件异常温暖和干燥时,山区的雾和云水清除的大气污染物达到临界浓度。1987年4月至5月,哥斯达黎加蒙特韦尔德黑森林保护区内有丰富的一种地方性沙蟾(Bufo periglenes),佩罗在当地的斑蛙(Atelopus varius)中发现。这是对1987年解散后的宪法和宪法条件之间可能的关系的研究。帕拉分析了时间上的赞助人地点,确定了12个月(7月至6月)的温度-湿度曲线,该曲线由四个时期组成:(1)最后一个月(2)过渡到第二个时期(3)第二个时期(3)第二个时期(4)第二个时期的恢复(第二个时期的原理)。1986 - 1987年的周期记录了20次分析中的一次,即在所有四个周期中出现了较低的降水异常,而1987年的温度异常则是记录的最高值。在第二次建立和恢复期间,这些地区的尾部将继续为登记在册的下一批人提供营养。这是一种气候变化,与1986 - 1987年的厄尔尼诺/振荡有关,与1982 - 1983年的厄尔尼诺事件有关,也是乌尔蒂莫最后时刻的主要振荡。根据1987年的气候变化和1988年的降雨量,以及1988年的降雨量,以及降雨量和降雨量对栖息地分布的影响,在不同的气候条件下,不同的栖息地对不同的栖息地进行了比较。人口统计学上的人口统计学上的由于气温的下降和直接影响会导致成年人死亡,因此气候条件和其他因素之间可能存在相互作用。讨论了一种可能的相互作用:在气候条件下,微寄生虫与其他因素有关。在气候变化的影响下,在气候异常的条件下,大气污染物的去除和大气中的碱浓度的降低受到了批评。
The endemic golden toad (Bufo periglenes) was abundant in Costa Rica’s Monteverde Cloud Forest Preserve in April–May 1987 but afterwards disappeared, along with local populations of the harlequin frog (Atelopus varius). We examine the possible relationship between these sudden declines and unusually warm, dry conditions in 1987. For our analyses of local weather patterns, we define a 12-month (July–June) amphibian moisture-temperature cycle consisting of four periods: (1) late wet season; (2) transition into dry season; (3) dry season; and (4) post-dry-season (early-wet-season) recovery. The 1986–1987 cycle was the only one on record (of 20 analyzed) with abnormally low rainfall in all four periods, and temperature anomalies in 1987 reached record highs. Flow in local aquifer-fed streams during the dry season and post-dry-season recovery period reached a record low. This climate disturbance, associated with the 1986–1987 El Nino/Southern Oscillation, was more severe than a similar event associated with the 1982–1983 El Nino, though this earlier oscillation was the strongest of the past century. Demographic data for one harlequin frog population, gathered during these two climatic events, support the hypothesis that in 1987, shortly before the population collapsed, the frogs underwent an unprecedented shift in distribution within the habitat in response to desiccating conditions. The juxtaposition of these rare demographic events suggests they were causally linked yet sheds little light on mechanisms underlying the sudden decline. While desiccation or direct temperature effects may have been factors leading to high adult mortality, moisture-temperature conditions may have interacted with some other, unidentifted agent. We discuss two hypotheses concerning possible synergistic effects: In the climate-linked epidemic hypothesis, microparasites are the additional agent. In the climate-linked contaminant pulse hypothesis, atmospheric contaminants scavenged by mist and cloud water in montane areas reach critical concentrations when conditions are abnormally warm and dry. El endemico sapo dorado (Bufo periglenes) era abundante en la Reserva del bosque nuboso de Monteverde en Costa Rica durante abril–mayo 1987 pero despues desaparecio al mismo tiempo que poblaciones locales de la rana harlequin (Atelopus varius). Se examino la posible relacion entre esta subita disminucion y las condiciones calidas y secas de 1987. Para analizar los patrones locales de tiempo, se definio un ciclo de temperatura-humedad de 12 meses (julio–junio) que consiste de cuatro periodos: (1) ultimos meses de la estacion lluviosa; (2) transicion a la estacion seca; (3) estacion seca; y (4) recuperacion despues de la estacion seca (principio de la estacion lluviosa). El ciclo de 1986–1987 fue el unico registrado (de 20 analizodos) que recibio precipitacion anormalmente baja en todos los cuatro periodos, y las anomalias de temperaturas en 1987 fueron las mas altas registradas. Los caudales en las quebradas locales que se alimentan de manantiales fueron los mas bajos registrados durante la estacion seca y el periodo de recuperacion. Este trastorno del clima, asociado con El Nino/Oscilacion del sur de 1986–1987, estuvo mas severo que el evento parecido asociado con El Nino de 1982–1983, aunque esta oscilacion anterior fue la mas fuerte del ultimo siglo. Datos para una poblacion de ranas barlequines, recolectados durantes estos dos trastornos del clima, apoyan la hipotesis que en 1987, poco antes de que la poblacion colapsara, las ranas cambiaron su distribucion en el habitat en respuesta a condiciones desecantes. La yuxtaposicion de estos raros eventos demograficos sugieren que estuvieron ligados causalmente, pero dice poco de los mecanismos de la subito disminucion. Mientras que la desecacion y los efectos directos de la temperatura pudieron haber causado mortalidad de adultos, tambien es posible que hubiera interaccion entre las condiciones climaticas y otro factor. Se discuten dos hipotesis sobre una posible interaccion: En la hipotesis de epidemia ligada al clima, los microparasitos son el factor adicional. En la hipotesis de contaminacion ligada al clima, contaminantes atmosfericos removidos por la llovizna y niebla alcanzan concentraciones criticas cuando las condiciones son anormalmente calidas y secas.