Amphibian community along elevational and habitat disturbance gradients in the Taita Hills, Kenya

Abstract

We evaluated the relationship between amphibian composition along anthropogenic habitat disturbance and elevational gradients in the Taita Hills. We tested the hypotheses that there is a clear amphibian species turnover with elevation, and that human habitat disturbance influence abundance of amphibian reproductive strategies. Transects were used in surveying amphibians. Sampling was done in two broad habitat types (terrestrial forests/plantations, and aquatic streams/dams). We used Kruskal-Wallis to test the differences in amphibian species richness and diversity among the habitat types, while EstimateS program was used to estimate species diversity and abundance. Comparison of species richness was done using Sorensen similarity index with amphibian communities as zoogeographic indicators. Multivariate cluster analysis was used to examine the community similarity in terms of habitat type and elevation. Cluster analysis of community similarity revealed distinct species assemblages in terms of elevation and habitat type. Amphibian species richness increased with increased habitat disturbance from forests to streams and dams but decreased with increasing elevation. However, abundance of species with direct developing mode of reproduction decreased with increased habitat modification/disturbance. These findings clearly demonstrate that conservation investment in protection of the Taita Hills should be directed towards terrestrial indigenous forests which are home to the three area endemics and direct developers (Boulengerula taitana, Boulengerula niedeni and Callulina dawida). We therefore strongly support efforts to protect a network of these indigenous forest fragments with some form of connectivity alongside the human modified habitats. Recognizing the role of ecosystem restoration in protecting biodiversity in fragmented habitats, this study strongly supports restoration efforts involving gradually replacing exotic forest plantations with indigenous plants. Key words: Anurans, Gymnophiona, habitat change, altitude, primary productivity, climate, biogeography, species richness, Africa. Resumen Comunidad de anfibios a lo largo de gradientes altitudinales y de perturbacion de habitat en Taita Hills, Kenia Evaluamos la relacion entre la composicion de anfibios a lo largo de gradientes altitudinales y con perturbacion antropogenica de habitat en Taita Hills. Pusimos a prueba las hipotesis de que hay un claro recambio de especies con la altura, y que la perturbacion humana de habitat influye en la abundancia de estrategias reproductivas en anfibios. Transectas fueron empleadas en el inventario de anfibios. El muestreo fue llevado a cabo en dos tipos de habitats amplios (bosques/plantaciones terrestres, y riachuelos/represas acuaticas). Empleamos Kruskal-Wallis para poner a prueba las diferencias en la riqueza de especies de anfibios y la diversidad entre los tipos de habitat, mientras que el programa EstimateS fue usado para estimar la diversidad y abundancia de especies. La comparacion de riqueza de especies fue realizada usando el indice de similitud de Sorensen con comunidades de anfibios como indicadores zoogeograficos. Analisis cluster multivariado fue empleado para examinar la similitud de comunidad en terminos de tipo de habitat y elevacion. Analisis cluster de similitud de comunidad revelo distintos ensambles de especies en terminos de tipo de habitat y elevacion. La riqueza de especies de anfibios se incremento con perturbacion de habitat incrementada de bosques a riachuelos y represas pero disminuyo con el incremento en elevacion. Sin embargo, la abundancia de especies con modo de reproduccion de desarrollo directo disminuyo con modificacion/perturbacion de habitat incrementada. Estos hallazgos claramente demuestran que la inversion de conservacion en la proteccion de Taita Hills debe ser dirigida hacia bosques terrestres nativos que son hogar de los tres endemismos con desarrollo directo (Boulengerula taitana, Boulengerula niedeni y Callulina dawida). Por consiguiente nosotros apoyamos fuertemente los esfuerzos para proteger una red de estos fragmentos nativos de bosque con alguna forma de conectividad a lo largo de habitats modificados por el hombre. Reconociendo el papel de la restauracion de ecosistemas en la proteccion de biodiversidad en habitats fragmentados, este estudio apoya fuertemente los esfuerzos de restauracion que involucran el reemplazo gradual de plantaciones forestales exoticas con plantas nativas. Palabras clave: Anuros, Gymnophiona, cambio de habitat, elevacion, productividad primaria, clima, biogeografia, riqueza de especies, Africa