Structure of anuran community and intermediate disturbance hypothesis test in the coastal wetlands of the extreme southern Brazil

Fundação de Amparo a Pesquisa no Estado do Rio Grande do SulEnvironmental changes resulting from climatic conditions may limit the reproductive activity of anurans. The calling activity is an important indicator of the temporal patterns of anuran activity, which may be regulated by several factors. Reproductive strategies, including the period of calling activity, time of tadpole and juvenile recruitment, and the larval rate of development, can be used for minimizing the adverse influence of environmental variables. Moreover, local environmental changes may generate disturbances (e.g., flooding, grazing, climatic events) and alter the availability of resources in the environment, which may lead to either a reduction or an increase in the local species diversity. In this context, the intermediate disturbance hypothesis (IDH) predicts that the species diversity would be higher at intermediate levels of disturbance. In freshwater systems, for instance, water bodies with intermediate hydroperiods (temporary ponds) would have higher species diversity because they would have fewer predators in relation to permanent ponds, and more resources availability in relation to ephemeral ponds. Thus, we aimed to determine the environment abiotic effects on the calling activity of an anuran community from the temperate wetlands of the extreme southern Brazil. We identified the reproductive patterns of species considering the periods of tadpole and juvenile recruitment, the larval development rate, and the influence of environmental variables on the species activity seasonality. We also established the disturbance frequency, duration and extent in water bodies, through the investigation of the relationship between the disturbance levels, the hydroperiod and the diversity of anurans. Data were collected over 17 months in coastal wetlands of the extreme portion of southern Brazil. Between December 2012 and April 2014 we registered 11 active species, distributed in the families Hylidae, Leptodactylidae, and Bufonidae. The calling activity of the community was positively related to water temperature and rainfall. The recruitment of tadpoles occurred during the rainy period, regardless of variation in the measured abiotic variables. The recruitment of juveniles also occurred during the rainy period and was related to increased water temperature. Our results indicate a link between the frequency and duration of the disturbance with the hydroperiod, as well as with tadpole richness and abundance. Overall, much of the species abiotic dependence was linked to the patterns of reproductive behavior and phylogeny; the occurrence of many species was also linked to the hydrological regime of water bodies. Also, our study demonstrates the direct effect of a disturbance event and the IDH on the studied anuran community, in which temporary water bodies presented a richest anuran community than ephemeral or permanent ones.As variações ambientais decorrentes do clima representam um limitador para a atividade reprodutiva em anuros. A atividade de vocalização, por exemplo, é um importante indicativo do padrão de atividade diária e sazonal dos anuros e pode ser regulada por diversos fatores. As estratégias reprodutivas, tais como períodos de vocalização, época de recrutamento de girinos e juvenis, são utilizadas para amenizar a influência dessas variáveis. Adicionalmente, as variações climáticas podem refletir na forma de distúrbios sobre uma comunidade. Os distúrbios (e.g. alagamentos, pastejo, eventos climáticos) agem no ambiente alterando a disponibilidade de recursos, podendo causar o declínio ou aumento da diversidade de espécies. Nesse contexto a hipótese do distúrbio intermediário (HDI) prediz que em níveis intermediários de distúrbio a diversidade de espécies seria máxima. Em sistemas dulcícolas, por exemplo, corpos d água com hidroperíodos intermediários (temporários) apresentariam maior diversidade, por possuir menor número de predadores em relação aos permanentes e mais recursos disponíveis em relação aos efêmeros. Dessa forma, objetivamos averiguar os efeitos de fatores abióticos sobre a atividade de vocalização em uma comunidade de zona úmida temperada no extremo sul do Brasil. Identificamos os padrões reprodutivos das espécies, através do período de recrutamento de girinos e juvenis e tempo de desenvolvimento larval, bem como a influência de variáveis abióticas sobre a sazonalidade das espécies. Por fim, estabelecemos os atributos frequência, duração e extensão de distúrbio em corpos d água continentais, verificando a relação dos níveis de distúrbio com o hidroperíodo e diversidade de espécies de anuros. Os dados foram coletados ao longo de 17 meses em campos úmidos costeiros no extremo sul do Brasil. Foram registradas 11 espécies ativas de dezembro de 2012 a abril de 2014, distribuídas em três famílias: Hylidae, Leptodactylidae e Bufonidae. A atividade de vocalização sazonal da comunidade foi relacionada com a temperatura da água e pluviosidade, havendo respostas diferentes quando consideradas as espécies separadamente. O recrutamento de girinos ocorreu no período de chuvas, sendo independente das variáveis abióticas. O recrutamento de juvenis também ocorreu no período de chuvas e foi relacionado ao aumento da temperatura da água. Observamos, também, uma ligação entre os níveis dos atributos frequência e duração de distúrbio com o hidroperíodo, bem como com a abundância e riqueza de espécies de girinos presentes nesses ambientes. De uma forma geral, os resultados adquiridos mostram que grande parte da dependência abiótica apresentada pela atividade das espécies esteve ligada à filogenia e padrões comportamentais reprodutivos, onde a ocorrência de muitas espécies está ligada ao regime hídrico dos corpos d água. Por fim, os resultados encontrados no presente estudo demonstram a ação direta de um evento de distúrbio, bem como da HDI, sobre a comunidade de anuros, onde corpos d água temporários, com níveis intermediários de distúrbio, apresentam um maior número de espécies que efêmeros ou permanentes