The role of floodplains in riverine primary productivity

Authors: Gourley, J, Crowl, TA

Year: 1999 (xxxi)

Abstract

Restoration of floodplain habitat has been given high priority in the Upper Colorado River Basin. Restoration activities have recently been initiated on the Green River in Utah for the purpose of improving food resources and nursery habitat for native endangered fishes, primarily razorback sucker, Xyrauchen texanus. Theoretical support for this project is provided by the flood-pulse concept which hypothesizes that connectivity between a river and its floodplain is essential to ecosystem function. Exchange of primary productivity and nutrients between main channel and lateral habitats has been identified as potentially important to overall river productivity. Primary production and nutrients (N, P, and C) were measured in river, floodplain, and within-channel backwater habitats during 1998 and 1999 on the Green River. The potential role of connectivity in the flow and exchange of these resources in the Green River system is evaluated and discussed.

Resumen

El papel de las áreas de inundación del río en la productividad primaria ribereña Se le ha dado una alta prioridad a la restauración de las áreas de inundación de la Cuenca Alta del Río Colorado. Recién ha iniciado la restauración en el Río Green, en Utah, con la finalidad de mejorar los recursos alimenticios y hábitat de crianza para los peces nativos en peligro, sobre todo al matalote jorobado, Xyrauchen texanus. El soporte teórico de tal proyecto es el concepto de i nundación intermitente bajo el cual hipotéticamente

la conectividad entre el río y sus áreas de inundación es fundamental para el funcionamiento del ecosistema. Se ha encontrado que el intercambio de productividad primaria y nutrientes entre el canal principal y los habitats colaterales pueden ser importantes para la productividad global del río. Se determinó la productividad primaria y los nutrientes (N, P, y C) en los habitats del río, área de inundación, y áreas de remanso dentro del canal, durante 1998 y 1999 en el Río Green. En el presente trabajo se evalúa y se discute el papel potencial de la conectividad en el flujo e intercambio de estos recursos en el sistema del Río Green. Crowl, TA *1; Gourley, JL 1; Lewis, B 2; Townsend, MJ 1; Goeking, SA 1; Badame, PV1; Birchell, GJ3; Christopherson, K3 (1-Utah State University, Department of Fish and Wildlife; 2-Shoshone-Bannock Tribe, Pocatello, Idaho; 3-Utah Division of Wildl ife Resources, Vernal) Floodplain restoration in the upper Colorado River Basin: design, questions and concerns ABSTRACT Floodplain wetlands represent a level of habitat and biological complexity that are potentially very important for endangered fish recovery. Their functional re-connection in the upper Colorado River Basin may be especially important given the general reduction in channel and floodplain complexity, primarily associated with dam construction and flood management activities. If we develop and manage flooded bottomlands to benefit native fish species, we must ascertain whether these habitats will also benefit non-native fishes. First, we must determine whether important non-native predator species utilize these habitats. Second, if non-native species do utilize these habitats, we must assess whether the additional ‘littoral-like’ habitats will actually result in an overall increase in the non-native fish community in the system because of enhanced spawning, growth and/or survivorship. Third, if the non-native fish community does increase as a result of habitat restoration, what effect does an increase of nonnative fishes have on the endangered fish populations in terms of predation and competition? Finally, we must assess the importance of these habitats in energy flow, especially as it relates to food resources for the native fish community. Primary and secondary production as well as carbon associated with decompositional processes could greatly enhance the growth and survivorship potential of the extant community. RESUMEN Restauración de áreas de inundación en la cuenca alta del Río Colorado: diseño, preguntas e inquietudes Los humedales de inundación del río representan tal nivel de complejidad, tanto de hábitat como biológica, que posiblemente son muy importantes para la recuperación de peces en peligro. Su reconexión funcional en la cuenca alta del Río Colorado pudiera ser en especial relevante en vista de la disminución generalizada de la complejidad de canales y áreas de inundación producto del represamiento y control de inundaciones. Si desarrollamos y administramos ambientes de inundación para beneficiar a peces nativos, debemos averiguar la posibilidad de que esos habitats beneficien también a especies no nativas. En primer término, debemos determinar si las especies no nativas de peces depredadores importantes utilizan estos hábitats. En segundo lugar, si las especies no nativas utilizan estos habitats, hay que investigar si los habitats “tipo litoral” adicionales realmente producirán un incremento general en la comunidad de peces no nativos del sistema debido a mayores desoves, crecimiento y/o supervivencia. Tercero, si la comunidad de peces no nativos incrementa como resultado de restauración de hábitat, ¿qué efecto se esperaría en las poblaciones de peces en peligro, en términos de depredación y competencia? Por último, debemos investigar la posible importancia de estos habitats en el flujo de energía, en especial cómo se relaciona con recursos alimenticios para la comunidad de peces nativos. Pudiera ser que la producción primaria y secundaria, al igual que el carbono asociado a los procesos de descomposición, incrementaran de manera importante el crecimiento y la supervivencia potencial de la comunidad existente.

Ruiz-Campos, G *1; Castro-Aguirre, JL 2; Contreras-Balderas, S 3; Lozano- Vilano, ML4; González-Acosta, AF2; Sánchez-Gonzáles, S1 (1-Facultad de Ciencias, Universidad Autónoma de Baja California, A.P. 1653, Ensenada, Baja California, 22800, México.; 2-Centr o Interdisciplinario de Ciencias Marinas, Instituto Politécnico Nacional, A.P. 592, La Paz, Baja California Sur, 23001, México.; 3- Bioconservación, A.C., A.P. 504, San Nicolás de los Garza, Nuevo León, 66450, México.; 4-Laboratorio de Ictiología, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Autónoma de Nuevo León, A.P. 425, San Nicolás de los Garza, Nuevo León, 66450, México.) Distribution and status of inland fishes of Baja California Sur, México ABSTRACT The distribution and ecological status of the fish fauna inhabiting inland waters of the State of Baja California Sur, México, are described on the basis of sampling carried out between 1991 and 1999. A review of records in the literature as well as specimens collected prior to 1991 completed the dataset on which this study is based. This native fish fauna is represented by 34 species, 27 genera, 17 families and 7 orders. The best represented family in species is Gerreidae (7), followed by Lutjanidae, Haemulidae, Mugilidae, Eleotridae and Gobiidae, with 3 species each. From the ecological point of view, the native ichthyofauna is composed of 25 (73.5%) sporadic, 5 (14.7%) complementary, 3 (8.8%) vicarious, and one (3.0%) diadromous species. In addition, from the ichthyogeographical point of view, 91% of them are mainly of tropical affinity, 6 % are endemic, and 3% Californian. Six species are exotic, including three new introductions: Cyprinus carpio, Xiphophorus helleri, and Tilapia cf. zilli . Four native taxa represent new inland records in the study area: Eucinostomus currani , E. entomelas, Eugerres axillaris, and Pomadasys macracanthus. The endemic taxon Fundulus lima is concluded to be at high risk of extinction due to competitive exclusion by exotic fishes, mainly Tilapia cf. zilli and poeciliids. RESUMEN Distribución y estatus de peces continentales de Baja California Sur, México Se describen la distribución y el estatus ecológico de la fauna íctica de las aguas continentales de Baja California Sur, México, a partir de muestreos realizados entre 1991 y 1999. El conjunto de datos, en el cual se basó el estudio, se completó mediante una revisión bibliográfica de registros además de especimenes colectados antes de 1991. La fauna íctica nativa se encuentra representada por 34 especies, 27 géneros, 17 familias y 7 ordenes. La familia mejor representada por el numero de especies es la familia Gerreidae (7), seguida por: Lutjanidae, Haemulidae, Mugilidae, Eleotridae, y Gobiidae, cada una con tres especies. Desde la perspectiva ecológica, la ictiofauna nativa está compuesta por 25 (73.5%) especies esporádicas, 5 (14.7%) complementarias, 3 (8.8%) vicarias, y una (3%) diadroma. Por otro lado, desde la perspectiva ictio-geográfica, 91% de las especies son principalmente de afinidad tropical, 6% son endémicas, y 3% Californianas. Seis son especies exóticas, siendo tres de ellas de reciente introducción: Cyprinus carpio, Xiphophorus helleri, y Tilapia cf. zilli. Cuatro taxa nativos representan nuevos registros continentales en el área de estudio: Eucinostomus currani , E. entomelas, Eugerres axillaris, y Pomadasys macracanthus . Se concluye que el taxon endémico Fundulus lima está en alto riesgo de extinción debido a exclusión competitiva por peces exóticos, principalmente Tilapia cf. z illi y poecílidos.