Dendritic prioritization through spatial stream network modeling informs targeted management of Himalayan riverscapes under brown trout invasion

• Published in: The Journal of applied ecology Vol. 58; no. 11; pp. 2415 - 2426
• Main Authors: Sharma, Aashna, Dubey, Vineet K., Johnson, Jeyaraj A., Rawal, Yogesh K., Sivakumar, Kuppusamy
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Oxford Blackwell Publishing Ltd 01.11.2021
• Subjects: Creeks & streams; freshwater ecosystems; Headwaters; Himalaya; Indigenous species; invasion refugia; invasive species management; native‐invasive overlaps; Refugia; Rivers; riverscape topology; Salmo trutta; Schizothorax richardsonii; Snow; Spatial distribution; stream network models; Streams; Trout; Watersheds
• ISSN: 0021-8901; 1365-2664
• DOI: 10.1111/1365-2664.13997

With the concept of ‘riverscapes’ long pending to be acknowledged in the ‘landscape‐centric’ legislative framework of Himalayan nations, conservation of native riverine species stays practically unheeded. This necessitates urgent prioritization of stream networks to conserve the lotic taxa under invasion pressures. Himalayan riverscapes are pervaded with the invasive‐exotic brown trout Salmo trutta, posing serious threats to the co‐occurring native, the snow trout Schizothorax richardsonii. Using intensive surveys (218.7 km) and geostatistical stream network models (n = 537), we contrasted snow trout in two stream networks with and without invasives, for assessing differences in their spatial distribution. Our models indicate invasion‐induced relegations of natives from the river mainstem into headwaters, with large sections of mainstem occupied by invasives. Furthermore, a concerningly small percentage of potential habitat left for natives to occupy in the mainstem is threatened, where a 100% overlap of native and invasive trout distributions is predicted. With a higher presence probability for the natives in headwaters of invaded watershed as compared to the non‐invaded watershed, we highlight the headwater streams as potential refugia for the natives under invasion. Synthesis and Applications. Our approach of basin‐scale dendritic prioritization provides immediate management solutions to tackle brown trout invasion threats in Himalaya. We inform decisions on delineation of headwaters as invasion refugia for native fish, with assisted recovery of their fragmented populations in the river mainstems through targeted management of invasives. सार हिमालयी राष्ट्रों के 'लैंडस्केप' केंद्रित विधायी ढांचे में 'रिवरस्केप्स' की अवधारणा को लंबे समय से स्वीकार किया जाना अभी लंबित है, जिससे स्वदेशी नदी प्रजातियों का संरक्षण प्रयोगात्मक रूप से उपेक्षित रहा है। अतः जलधारा तन्त्र की तत्कालिक प्राथमिकता, विदेशी प्रजातियों के स्वदेशी सरितजीवियों पर बढ़ते दबाव को देखते हुए अति आवश्यक है। हिमालय की नदियाँ, विदेशी ब्राउन ट्राउट, साल्मो ट्रूटा से व्याप्त हैं, जो सह‐आवासीय एवं स्वदेशी स्नो ट्राउट, शिजोथोरैक्स रिचर्डसनी के लिए गंभीर खतरा पैदा करती हैं। हमने गहन सर्वेक्षण (२१८0.७ किमी) और भू‐सांख्यिकीय स्ट्रीम नेटवर्क मॉडल (न॰ = ५३७) का उपयोग करके, स्नो ट्राउट को दो जलधारा तंत्रों, एक जिसमे वह विदेशी प्रजाति के साथ रहती है एवं दूसरा जिसमे वह बिना विदेशी के साथ है, के स्थानिक वितरण में अंतर का आंकलन किया है। हमारे मॉडल नदी की मुख्यधारा में स्वदेशी प्रजाति के आवास को, विदेशी हस्तक्षेप से प्रेरित होकर उद्गम धाराओं की तरफ निर्वासन को इंगित करते हैं, जिसमें मुख्यधारा का एक बड़ा अनुभाग विदेशी प्रजातियों द्वारा अधिकृत कर लिया गया है। इसके अलावा, स्वदेशी प्रजाति के लिए मुख्यधारा में एक छोटे से प्रतिशत के संभावित आवास का बचना एक संकट है, जहां स्वदेशी और विदेशी ट्राउट के वितरण में १००% अधिव्यापन पाया गया है। गैर‐विदेशी जल‐आच्छादनो की तुलना में विदेशी प्रजातियों से युक्त जल‐आच्छादनो में स्वदेशी प्रजाति की उद्गम धाराओं में उपस्थिति की उच्च संभावना के साथ, हम विदेशी प्रजातियों के दबाव के कारण स्वदेशी प्रजातियों के लिए उद्गम धाराओं को प्रमुखता से संभावित आश्रय के रूप में प्रदर्शित करते हैं। संश्लेषण और अनुप्रयोग. नदी‐घाटी क्षेत्र स्तर पर शाखिकाओं की प्राथमिकता का हमारा दृष्टिकोण हिमालय में ब्राउन ट्राउट के हस्तक्षेप के खतरों से निपटने के लिए तत्काल प्रबंधन का समाधान प्रदान करता है। हम विदेशी प्रजाति के दबाव में स्वदेशी मछली के लिए संभावित आश्रय के रूप में उद्गम धाराओं के चित्रण के साथ ही, नदी की मुख्यधारा में विदेशी प्रजाति पर केंद्रित प्रबंधन के माध्यम से उनकी खंडित आबादी का सहायक पुनर्स्थापन करने की निर्णायक सूचना प्रस्तुत करते हैं। Our approach of basin‐scale dendritic prioritization provides immediate management solutions to tackle brown trout invasion threats in Himalaya. We inform decisions on delineation of headwaters as invasion refugia for native fish, with assisted recovery of their fragmented populations in the river mainstems through targeted management of invasives.