Effects of two exotic species on experimental populations of White Sands pupfish

Authors: Rogowski, David, Stockwell, Craig

Year: 2003 (xxxv)

Abstract

The potential impact of introduced species on rare taxa is of particular concern to conservation biologists. We evaluate the impacts of western mosquitofish, Gambusia affinis , and virile crayfish, Orconectes virilis, on experimental populations of a threat ened species, the White Sands pupfish, Cyprinodon tularosa. Forty experimental pupfish populations were exposed to one of four treatments: a) one crayfish; b) four crayfish; c) five adult mosquitofish; and d) control. Pupfish population size and biomass were monitored over the duration of one breeding season. A repeated-measure multiple analysis of covariance revealed a significant effect of treatments on response variables (population size and biomass) ( p < 0.0001). Western mosquitofish had a significant effect on population size and biomass (p = 0.0330). The effect of one vir ile crayfish was not significant ( p = 0. 0683), whereas four crayfish had a significant effect ( p < 0.0001) on population size. We use these data, along with information on environmental tolerances of virile crayfish and western mosquitofish, to evaluate risks for specific pupfish populations.

Resumen

Efectos de dos especies exóticas sobre po blaciones experimentales del cachorrito de White Sands El impacto potencial de las especies introducidas sobre los taxa raros es de interés particular para los biólogos conservacionistas. Se evaluaron los efectos del guayacón mosquito, Gambusia affinis , y el langostino varón, Orconectes virilis, sobre poblaciones experimentales de una especie amenazada: el cachorrito de White Sands, Cyprinodon tularosa. Se expusieron cuarenta poblaciones de cachorrito a uno de cuatro tratamientos: a) un langostino; b) cuatro langostinos; c) cinco guayacón mosquito adultos; y d) el control. El tamaño y biomasa de la población de cachorrito fue monitoreada durante una temporada de reproducción. Un análisis de repetición múltiple de covarianza mostró un efecto significativo de los tratamientos sobre las variables de respuesta (tamaño y biomasa de la población) ( p < 0.0001). El tratamiento con guayacón mosquito tuvo un efecto significativo sobre biomasa y tamaño de la población ( p = 0.0330). El efecto del tratamiento con un langostino no fue significativo ( p = 0. 0683), sin embargo, el que se hizo con cuatro langostinos sí fue significativo ( p < 0.0001) sobre el tamaño de la población. Para evaluar los riesgos para poblaciones específicas de cachorrito, se utilizaron esos datos junto con información sobre la tolerancia al medioambiente del langostino varón y guayacón mosquito. 71

Ross, Stephen T.*1; Modde, Timothy C.2 (1-University of Southern Mississippi, Department of Biological Sciences, and Museum of Southwestern Biology, University of New Mexico; 2-U.S. Fish and Wildlife Service, Vernal, Utah) Age structure and variation in year-class strength of roundtail chub, Gila robusta (Cyprinidae), in Yampa River Canyon, Colorado ABSTRACT The Gila robusta-complex includes three large, morphologically variable cyprinid species native to the Colorado River drainage. All three members of this complex, G. cypha, G. elegans, and G. robusta, occur (or occurred) in the Yampa River Canyon. Both G. elegans and G. cypha are federally listed as endangered, with the former likely extirpated from the Yampa River; only G. robusta is still unlisted federally and relatively common. Since 1998, we have obtained otolith data on 121 individuals of G. robusta (1998-28 fish; 1999-26; 2001-37; 2002-30). Presumed maximum age is 23 years (2 fish), with fish 2 to 10 years old comprising 92% of the samples. The frequency distribution of presumed ages suggests considerable variation among years. Hence, our objective in this study was to test the hypothesis that year-class strength was related to river flow characteristic s. Given that year-class representation in a sample is a function of initial year-class strength and subsequent annual mortality, we represented year-class strength as the residual after regressing age frequency against hatching year for years 1982 to 1997. Eight years showed strong negative residuals, and seven showed strong positive residuals. Discharge data available from U.S. Geological Survey were incomplete before 1983 and after 1993, hence year-class residuals were tested against discharge data from 1983 to 1993. Residuals were not significantly correlated with annual mean discharge, discharge by season, or September low flow. Use of nonlinear models also failed to show a relationship between discharge and positive or negative residuals. Consequently, the analysis does not support the hypothesis that year-class strength is affected by river discharge. Although desert fishes have undergone strong selection for tolerating wide variations in flow, so that this result might not be unanticipated, other factors may weaken the analysis. These include problems with the accuracy of age determination and problems with the assumptions involved in using residuals as a measure of year-class strength. RESUMEN Estructura de edad y variación en la fuerza de la clase anual de la carpa cola redonda, Gila robusta (Cyprinidae), en el Cañón del Río Yampa, Colorado El complejo de especies alrededor de Gila robusta incluye tres grandes especies de ciprínidos nativos de la cuenca del Río Colorado morfológicamente variables. Los tres miembros de este complejo, G. cypha, G. elegans, y G. robusta , están (o estaban) presentes en el Cañón del Río Yampa. Tanto G. elegans como G. cypha están incluidas en la lista federal de especies en peligro, con la probabilidad de que la primera haya sido extirpada de ese río; sólo G. robusta está aún fuera de la lista y es relativamente común. Desde 1998, se obtuvieron datos de otolitos de 121 individuos de G. robusta (1998-28 individuos; 1999-26; 2001-37; 2002-30). Se presume que la edad máxima es de 23 años (2 peces), y el 92% de la muestra la constituyen peces de 2 a 10 años de edad. La distribución de frecuencia de las edades inferidas sugieren una considerable variación entre años. De aquí que, el objetivo de este estudio fue probar la hipótesis de qu e la fuerza de la clase anual tenía relación con las características del flujo del río. Dada que la representación de la clase anual en una muestra es función de la fuerza de la clase anual inicial más la mortalidad anual subsecuente, se representó la fuerza de la clase anual como el residual, después de hacer la regresión de la frecuencia de edad contra el año de eclosión para los años de 1982 a 1997. Ocho de los años mostraron residuales negativos fuertes, y siete de los años presentaron residuales positivos fuertes. Los datos de descarga disponible de la USGS estaban incompletos antes de 1983 y después de 1993, por lo que los residuales de las clases anuales fueron probados contra los datos de descarga de 1983 a 1993. No se observó correlación significativa entre el valor de la descarga promedio anual, descarga estacional, y el bajo flujo de septiembre. El uso de modelos no-lineales falló también de mostrar alguna relación entre descarga y los residuales positivos o negativos. Consecuentemente, el análisis no apoya la hipótesis de que la fuerza de la clase anual es afectada por los niveles de descarga del río. Aún cuando los peces del desierto han experimentado una fuerte selección para tolerar amplia s variaciones en el flujo y por eso, el presente resultado puede no ser sorpresivo, hay otros factores que pueden debilitar el análisis. Esos incluyen

problemas con la precisión de la determinación de edad, y problemas con las suposiciones consideradas en el uso de residuales como una medida de la fuerza de la clase annual. Sada, Donald W. (Desert Research Institute, Reno, Nevada) Temporal variation in Saratoga Springs Amargosa pupfish demography and habitat use as illustrated by long-term studies (1966 – 1995). [Not presented at the meeting] A BSTRACT Almost 40 years ago the National Park Service funded Jim Deacon to conduct an ecological study of Saratoga Springs in Death Valley, which included work with Saratoga Springs Amargosa pupfish, Cyprinodon nevadensis nevadensis . It was the first ecological examination of pupfishes in the region, and one of the first ecological studies on the genus Cyprinodon. During 1994 and 1995, the National Park Service funded a similar study. Comparison of data from these studies allows a temporal assessment of demographic trends over almost four decades. Fish abundance and demography in the spring-pool were similar during the two studies, with Deacon’s abundance estimates ranging from a minimum of 761 to a maximum of 3833, and Sada’s estimates from 686 to 2993. Length-frequency distributions were also similar, and it appears that the population remains in good condition. Fish abundance in the marsh exceeded that in the spring-pool by as much as two orders of magnitude, and length-frequency distributions differed between the two habitats. The spring-pool population was always dominated by adults, whereas juvenile fish dominated the marsh population. Length-weight regressions also showed that body condition of spring-pool fish exceeded that of marsh fish. Springpool habitat, and habitat preference by fish, exhibited little temporal variation. Fish in the marsh occupied a diversity of habitats, and characteristics of their preferred habitat varied seasonally. Marsh fish also buried in the substrate during cool months. The physical condition of Saratoga Springs has changed little over the past 40 years, and the pupfis h population appears secure. This is demonstrated due to the quantitative data collected by Deacon during early studies. RESUMEN Variación temporal en la demografía y uso de hábitat del cachorrito Amargosa de Manantiales Saratoga como se ilustra en los estudios a largo plazo en el periodo de 1966 – 1995. [No se presentó en la reunión] Hace casi 40 años, el Servicio de Parques Nacionales (SPN) patrocinó a Jim Deacon para realizar un estudio ecológico del sistema de los Manantiales Saratoga en el Valle de La Muerte, que incluyó trabajo con el cachorrito Amargosa de Manantiales Saratoga, Cyprinodon nevadensis nevadensis . Esta fue la primera investigación ecológica de peces cachorrito en la región, y uno de los primeros estudios ecológicos del género Cyprinodon. Durante los años de 1994 y 1995, el SPN patrocinó un estudio similar. La comparación de los datos de ambos estudios permite esbozar una evaluación temporal de las tendencias demográficas a lo largo de casi cuatro décadas. La abundancia de peces y la demografía en la poza del manantial fueron similares en ambos estudios, con las estimaciones de abundancia elaboradas por Deacon registrando intervalos de 761 a 3833 individuos, y los de Sada que resultaron entre 686 a 2993. Las distribuciones de frecuenci a de longitud fueron también similares, y con ello parece ser que la población se encuentra todavía en buenas condi ciones. La abundancia de peces en el humedal excedió hasta dos veces a la de la poza del manan tial, y la distribución de frecuencias de longitud fueron diferentes entre los dos hábitats. En la población de la poza siempre hubo dominancia por adultos, mientras que los juveniles dominaron en la población del humedal. Las regresiones de pesolongitud mostraron también que la condición corpor al de los peces de la poza excedió a los del humedal. El hábitat de la poza, y la preferencia de hábitat por los peces, mostraron poca variación temporal. Los peces del humedal ocuparon varios hábitats, y las características de sus hábitats preferidos variaron estacionalmente, además estos peces se enterraron en el sustrato lodoso durante los meses fríos. La condición física del sistema de los Manantiales Saratoga ha cambiado muy poco en los últimos 40 años, y la población de cachorrito parece segura. Esto está demostrado debido a los datos cuantitativos colectados por Deacon durante la realización de los primeros estudios.