Integrating adult occurrence and reproduction data to identify conservation measures for amphibians.

ABSTRACT

Monitoring programs are pivotal to establishing sound management. Due to economic, logistic, and time limitations, monitoring programs often overlook differences among life-history stages. However, species occurrence does not necessarily mean population viability, and it is unclear to what extent monitoring programs that do not consider separately adult presence and reproduction provide effective management indications. Unfortunately, collecting data on certain life stages requires high sampling effort, leading to a trade-off between model reliability and resources needed for monitoring. We collected data on presence and reproduction of amphibians by monitoring 207 waterbodies in Lombardy (northern Italy) in 2017-2022. We then used multistate occupancy models to test whether certain environmental features, namely, pond area, hydroperiod, forest cover, shade, aquatic vegetation, and predators' presence, differentially affected adult occurrence and breeding probabilities of multiple amphibian species. To assess optimal sampling efforts, we modeled the detection probabilities of adults and reproduction across multiple species. Finally, we identified the optimal monitoring strategy under different scenarios of resource availability, comparing adult-only monitoring versus joint assessment of the occurrence of adults and reproduction. In many cases, the main drivers of adult occurrence and reproduction did not coincide because most investigated ecological variables affected one life stage or the other. Forest area, for instance, increased occurrence probabilities of adults of the endemic Rana latastei but showed no effect on their reproduction probabilities. Quantitative estimates of the sampling effort showed that occurrence of adults was easier to spot in 4 out of 7 species. Multicriteria decision analyses showed that when resources were scarce, monitoring adults was the optimal strategy for those 4 species. Conversely, with more resources, monitoring both adults and reproduction emerged as the best strategy for all the considered species. Integrated monitoring of adults and reproduction is essential to comprehensively identify effective conservation measures for amphibians.

RESUMEN

Integración de datos de presencia adulta y de reproducción para identificar medidas de conservación para los anfibios Resumen Los programas de monitoreo son fundamentales para establecer una gestión adecuada. Debido a limitaciones económicas, logísticas y de tiempo, los programas de seguimiento suelen pasar por alto las diferencias entre las distintas fases del ciclo de vida. Sin embargo, la presencia de especies no significa necesariamente la viabilidad de la población, y no está claro hasta qué punto los programas de seguimiento que no consideran por separado la presencia de adultos y la reproducción proporcionan indicaciones eficaces para la gestión. Desgraciadamente, la recolección de datos sobre etapas determinadas del ciclo de vida requiere un gran esfuerzo de muestreo, lo que lleva a un compromiso entre la fiabilidad del modelo y los recursos necesarios para el seguimiento. Recopilamos datos sobre la presencia y reproducción de anfibios mediante el monitoreo de 207 cuerpos de agua en Lombardía (norte de Italia) entre 2017 y 2022. Después utilizamos modelos de ocupación multiestado para comprobar si determinadas características ambientales (superficie de los estanques, hidroperiodo, cubierta forestal, sombra, vegetación acuática y presencia de depredadores) afectaban de forma diferencial la presencia de adultos y a las probabilidades de reproducción de múltiples especies de anfibios. Para evaluar los esfuerzos de muestreo óptimos, modelamos las probabilidades de detección de adultos y reproducción de múltiples especies. Por último, identificamos la estrategia de seguimiento óptima en diferentes escenarios de disponibilidad de recursos y comparamos el seguimiento exclusivo de adultos frente a la evaluación conjunta de la presencia de adultos y reproducción. En muchos casos, los principales factores en la presencia de adultos y en la reproducción no coincidían, ya que la mayoría de las variables ecológicas investigadas afectaban a una u otra etapa del ciclo. La cubierta forestal, por ejemplo, aumentó la probabilidad de presencia de adultos de la especie endémica Rana latastei pero no mostraron un efecto sobre su probabilidad de reproducción. Las estimaciones cuantitativas del esfuerzo de muestreo mostraron que la presencia de adultos era más fácil de detectar en cuatro de las siete especies. Los análisis de decisión multicriterio mostraron que, cuando los recursos eran escasos, el seguimiento de los adultos era la estrategia óptima para esas cuatro especies. Por el contrario, con más recursos, el seguimiento tanto de los adultos como de la reproducción resultó ser la mejor estrategia para todas las especies consideradas. El seguimiento integrado de los adultos y la reproducción es esencial para identificar de forma exhaustiva medidas de conservación eficaces para los anfibios.