Effects of forest cover on richness of threatened fish species in Japan
- PMID: 34668598
- PMCID: PMC9299902
- DOI: 10.1111/cobi.13849
Effects of forest cover on richness of threatened fish species in Japan
Abstract
Estuaries--one of the most vulnerable ecosystems globally--face anthropogenic threats, including biodiversity loss and the collapse of sustainable fisheries. Determining the factors contributing to the maintenance of estuarine biodiversity, especially that of fish, is vital for promoting estuarine conservation and sustainability. We used environmental DNA metabarcoding analysis to determine fish species composition in 22 estuaries around Japan and measured watershed-scale land-use factors (e.g., population size, urban area percentage, and forest area percentage). We sought to test the hypothesis that the richness of the most vulnerable estuarine fish species (i.e., registered by the Japanese Ministry of the Environment in the national species red-list) is determined by watershed-scale land-use factors. The richness of such species was greater, where forest cover was highest; thus, forest cover contributes to their conservation. The proportion of agriculture cover was associated with low species richness of red-listed fishes (redundancy analysis, adjusted R2 = 43.9% of total variance, df = 5, F = 5.3843, p = 0.0001). The number of red-listed species increased from 3 to 11 along a watershed land-use gradient ranging from a high proportion of agriculture cover to a large proportion of forest cover. Furthermore, the results showed that throughout Japan all the examined watersheds that were covered by >74.8% forest had more than the average (6.7 species per site) richness of red-listed fish species. This result can be attributed to the already high average forest cover in Japan of 67.2%. Our results demonstrate how the land use of watersheds can affect the coastal sea environment and its biodiversity and suggest that proper forest management in conjunction with land-use management may be of prime importance for threatened fish species and coastal ecosystems in general.
Efectos de la Cobertura Forestal sobre la Riqueza de Especies Amenazadas de Peces en Japón Resumen Los estuarios-uno de los ecosistemas más vulnerables a nivel mundial-enfrentan amenazas causadas por el hombre, incluyendo la pérdida de biodiversidad y el colapso de las pesquerías sustentables. La determinación de los factores que contribuyen al mantenimiento de la biodiversidad estuarina, especialmente la de los peces, es vital para fomentar la conservación y sustentabilidad estuarinas. Usamos un análisis de metasecuenciación de ADN ambiental para determinar la composición de especies de peces en 22 estuarios de Japón y medimos los factores del uso de suelo a nivel de cuenca (p. ej.: tamaño poblacional, porcentaje de área urbana y porcentaje de área forestal). Buscamos probar la hipótesis de que la riqueza de las especies de peces más vulnerables (es decir, aquellas registradas por el Ministerio Japonés del Ambiente en la lista roja de especies a nivel nacional) está determinada por los factores de uso de suelo a nivel de cuenca. La riqueza de dichas especies fue mayor en donde la cobertura forestal era la más alta; por lo tanto, la cobertura forestal contribuye a la conservación de estas especies. La proporción de la cobertura agrícola estuvo asociada con una baja riqueza de especies de peces en la lista roja (análisis de redundancia, R2 ajustada = 43.9% de la varianza total, gl = 5, F = 5.3843, p = 0.0001). El número de especies en la lista roja incrementó de 3 a 11 a lo largo del gradiente de uso de suelo de la cuenca, yendo desde una proporción alta de cobertura agrícola a una proporción alta de cobertura forestal. Además, los resultados mostraron que, en Japón, todas las cuencas analizadas que contaban con una cobertura forestal >74.8% tenían mayor riqueza de especies de peces en la lista roja que el promedio (6.7 especies por sitio). Este resultado puede atribuirse a la ya de por sí elevada cobertura forestal de Japón (67.2%). Nuestros resultados demuestran cómo el uso de las cuencas puede afectar al ambiente costero marino y a su biodiversidad y sugiere que la gestión adecuada de los bosques en conjunto con el manejo del uso de suelo puede ser de suma importancia para las especies amenazadas de peces y los ecosistemas costeros en general.
Keywords: actividad antropogénica; anthropogenic activity; coastal water bodies; cuerpos de agua costeros; environmental DNA metabarcoding; estuario; estuary; land use; metasecuenciación de ADN ambiental; uso de suelo.
© 2021 The Authors. Conservation Biology published by Wiley Periodicals LLC on behalf of Society for Conservation Biology.
Figures
References
-
- Allan, J. D . (2004). Landscapes & riverscapes: The influence of land use on stream ecosystems. Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics, 35, 257–284.
-
- Bilotta, G. S. , & Brazier, R. E . (2008). Understanding the influence of suspended solids on water quality and aquatic biota. Water Research, 42, 2849–2861. - PubMed
-
- Borcard, D. , Gillet, F. , & Legendre, P . (2018). Numerical ecology with R. Cham: Springer International Publishing.
-
- Bradshaw, C. J. A. , Sodhi, N. S. , Peh, K. S.‐H. , & Brook, B. W . (2007). Global evidence that deforestation amplifies flood risk and severity in the developing world. Global Change Biology, 13, 2379–2395.
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