Đánh giá tác động của việc phục hồi hệ sinh thái Everglades đến quần thể cá sấu Mỹ tại miền Nam Florida bằng mô hình quần thể giai đoạn phân bố không gian

Wetlands - Tập 34 - Trang 213-224 - 2013
Timothy W. Green1, Daniel H. Slone1, Eric D. Swain2, Michael S. Cherkiss3, Melinda Lohmann2, Frank J. Mazzotti4, Kenneth G. Rice1
1US Geological Survey, Southeast Ecological Science Center, Gainesville, USA
2US Geological Survey, Florida Water Science Center, Fort Lauderdale, USA
3US Geological Survey, Southeast Ecological Science Center, Davie, USA
4Department of Wildlife Ecology and Conservation, University of Florida, Davie, USA

Tóm tắt

Sự phân bố và mật độ của cá sấu Mỹ (Crocodylus acutus) trong hệ sinh thái Everglades ở Florida phụ thuộc vào thời gian, lượng nước và vị trí của dòng chảy nước ngọt. Một trong những mục tiêu của Kế hoạch Phục hồi Everglades Toàn diện (CERP) là phục hồi các dòng chảy nước ngọt lịch sử đến môi trường sống của cá sấu Mỹ trên toàn bộ vùng Everglades. Để dự đoán ảnh hưởng đến quần thể cá sấu từ các hoạt động phục hồi dự kiến, chúng tôi đã xây dựng một mô hình quần thể cá sấu phân bố không gian theo giai đoạn, tích hợp các mô hình thủy văn vùng và dữ liệu nghiên cứu, giám sát cá sấu Mỹ. Tăng trưởng và sống sót bị ảnh hưởng bởi độ mặn, độ sâu nước, và các tương tác phụ thuộc vào mật độ. Một mô hình không gian có cấu trúc giai đoạn được sử dụng với phép biến đổi không gian rời rạc để hướng cá sấu đến các nguồn hấp dẫn nơi điều kiện thuận lợi. Mô hình dự đoán rằng CERP sẽ có tác động tích cực và tiêu cực đến tăng trưởng, sống sót và phân bố của cá sấu Mỹ. Tổng thể, quần thể cá sấu trên khắp miền nam Florida được dự đoán sẽ giảm khoảng 3% với việc thực hiện CERP so với các điều kiện trong tương lai không có phục hồi, nhưng có sự gia tăng cục bộ lên đến 30% xảy ra ở khu vực Joe Bay gần Taylor Slough, và sự giảm cục bộ lên đến 30% xảy ra gần Kênh Buttonwood do sự thay đổi về độ mặn và dòng chảy nước ngọt.

Từ khóa

#Cá sấu Mỹ #hệ sinh thái Everglades #phục hồi môi trường #mô hình quần thể #thủy văn

Tài liệu tham khảo

Brandt LA, Mazzotti FJ, Wilcox JR, Barker P, Hasty G, Wasilewski J (1995) Status of the American crocodile (Crocodylus acutus) at a power plant site in Florida, USA. Herpetol Nat Hist 3:29–36 Campos Z, Magnusson W (1995) Relationships between rainfall, nesting habitat and fecundity of Caiman crocodilus yacare in the Pantanal, Brazil. J Trop Ecol 11:351–358 Caswell H (2001) Matrix population models: construction, analysis, and interpretation. Sinauer Associates, Inc Cherkiss MS (1999) Status and distribution of the American Crocodile (Crocodylus acutus) in Southeastern Florida. Master’s Thesis, University of Florida, Gainesville, FL Cherkiss MS, Brandt LA, Chartier KL, Lorenz J, Miller M, Parry MW, Pearlstine LG, Rice KG, Shang Z, Mazzotti FJ (2006) The Role of the American Crocodile (Crocodylus acutus) as an Indicator of Ecological Change in Everglades Ecosystems. http://crocdoc.ifas.ufl.edu/publications/posters/crocodileasindicator/. Accessed 12 Jul 2012 Dunson WA (1982) Salinity relations of crocodiles in Florida Bay. Copeia 1982:374–385 Dunson WA, Mazzotti FJ (1989) Salinity as a limiting factor in the distribution of reptiles in Florida Bay: a theory for the estuarine origin of marine snakes and turtles. Bull Mar Sci 44:229–244 Graham AD (1968) The Lake Rudolf Crocodile (Crocodylus Niloticus Laurenti) population. Report to the Kenya Game Department, Wildlife Services Limited Hallac D, Kline J, Sadle J, Bass S, Ziegler T, Snow S (2010) Preliminary effects of the January 2010 cold weather on flora and fauna in Everglades National Park. Homestead, FL: Biological Resources Branch, South Florida Natural Resources Center, Everglades and Dry Tortugas National Parks, p 8 Hutton J (1989) Movements, home range, dispersal and the separation of size classes in Nile crocodiles. Am Zool 29:1033–1049 Kushlan JA, Mazzotti FJ (1989) Historic and present distribution of the American crocodile in Florida. J Herpetol 23:1–7 Lefkovitch L (1965) The study of population growth in organisms grouped by stages. Biometrics 21:1–18 Mazzotti FJ (1985) The ecology of Crocodylus acutus in Florida: a thesis in ecology. Pennsylvania State University, University Park Mazzotti FJ (1999) The American crocodile in Florida Bay. Estuar Coasts 22:552–561 Mazzotti FJ, Dunson WA (1984) Adaptations of Crocodylus acutus and Alligator for life in saline water. Comp Biochem Physiol A Physiol 79:641–646 Mazzotti FJ, Dunson WA (1989) Osmoregulation in crocodilians. Am Zool 29:903–920 Mazzotti FJ, Bohnsack B, McMahon MP, Wilcox JR (1986) Field and laboratory observations on the effects of high temperature and salinity on hatchling Crocodylus acutus. Herpetol 42:191–196 Mazzotti FJ, Brandt LA, Moler PE, Cherkiss MS (2007) American crocodile (Crocodylus acutus) in Florida: recommendations for endangered species recovery and ecosystem restoration. J Herpetol 41:122–132 Mazzotti FJ, Romañach SS, Cherkiss MS, Chartier KL, Chartier V, Brandt LA (2009) Habitat Suitability Index Model for American Crocodiles (Crocodylus acutus) in South Florida. Joint Ecosystem Modeling Technical Report Moler PE (1991a) American Crocodile Nest Survey and Monitoring. Final Report. Study Number 7533. Bureau of Wildlife Research, Florida Game and Fresh Water Fish Commission, Tallahassee, FL Moler PE (1991b) American Crocodile Population Dynamics, Final Report, Study Number: 7532. Bureau of Wildlife Research, Florida Game and Fresh Water Fish Commission, Tallahassee, FL National Research Council (2002) Florida Bay Research Programs and Their Relation to the Comprehensive Everglades Restoration Plan. The National Academies Press, Washington, DC Nichols JD, Viehman L, Chabreck R, Fenderson B (1976) Simulation of a commercially harvested alligator population in Louisiana. Bulletin no. 69. Louisiana State University and Agricultural and Mechanical College, Center for Agricultural Sciences and Rural Development, Agricultural Experiment Station Ogden JC (1978) Status and nesting biology of the American Crocodile, Crocodylus acutus, (Reptilia, Crocodilidae) in Florida. J Herpetol 12:183–196 Pearlstine L, Smith S, Brandt L, Allen C, Kitchens W, Stenberg J (2002) Assessing state-wide biodiversity in the Florida Gap analysis project. J Environ Manag 66:127–144 Polis GA, Myers CA (1985) A survey of intraspecific predation among reptiles and amphibians. J Herpetol 19:99–107 RECOVER (2005) Interim Goal 4.4 American Crocodile. United States Army Corps of Engineers, Jacksonville District, Jacksonville, Florida, and South Florida Water Management District, West Palm Beach, Florida Richards PM, Wasilewski J (2003) Crocodylus acutus (American crocodile) cannibalism. Herpetol Rev 34:371 Schubert A, James W, Mendez H, Santana G (1996) Headstarting and translocation of juvenile Crocodylus acutus in Lago Enriquillo, Dominican Republic. In: IUCN—The World Conservation Union Gland, Switzerland, pp 166–175 SFWMD (1997) Documentation for the South Florida Water Management Model. Hydrologic Systems Modeling Division, Planning Department, SFWMD, West Palm Beach Shenton W, Bond NR, Yen JDL, Nally RM (2012) Putting the “ecology” into environmental flows: ecological dynamics and demographic modelling. Environ Manag 50:1–10 Slone DH (2011) Increasing accuracy of dispersal kernels in grid-based population models. Ecol Model 222:573–579 Slone DH, Rice KG, Allen JC (2003) Model evaluates influence of Everglades restoration on alligator populations (Florida). Ecol Restor 21:141–142 Swain ED, Lohmann M, Decker J, Liebscher H, Clarke R, Rodda J, Schultz G, Schumann A, Ubertini L, Young G (2009) Hydrological simulations of water-management scenarios in support of the Comprehensive Everglades Restoration Plan. In: The role of hydrology in water resources management. IAHS, Island of Capri, Italy, pp 296–305 US Fish and Wildlife Service (1999) South Florida multi-species recovery plan. Atlanta, GA. 2172pp Wang J, Swain ED, Wolfert MA, Langevin CD, James DE, Telis PA (2007) Application of FTLOADDS to Simulate Flow, Salinity, and Surface-Water Sage in the Southern Everglades, Florida. Scientific Investigations Report 2007–5010, U.S. Geological Survey