Research paper

Search effort and imperfect detection: Influence on timed-search mussel (Bivalvia: Unionidae) surveys in Canadian rivers

Effort de prospection et détection imparfaite : Influence de la prospection chronométrée d’échantillonnage de moules (Bivalvia : Unionidae) dans les rivières canadiennes

Aquatic Research and Monitoring Section, Ontario Ministry of Natural Resources and Forestry, Trent University – DNA Building, 1600 West Bank Drive, Peterborough, Ontario, K9L 0G2, Canada

^⋆ Corresponding author: reid.scott@ontario.ca

Received: 18 November 2015
Revised: 26 January 2016
Accepted: 4 February 2016

Abstract

Inventories and population monitoring are essential activities supporting the conservation of freshwater mussel diversity in Canadian rivers. Despite widespread use of timed-search methods to survey river mussels, the relationship between species detection and search effort has received limited study. In this study, repeat-sampling data from 54 Ontario river sites were used to estimate: (1) species detection probabilities; (2) the number of sampling events required to confidently detect species; and, (3) the power of timed-search surveys to detect future distribution declines. Mussels were collected using visual and tactile methods, and collection data were recorded separately for each 1.5 h of search time (up to 4.5 h). Thirteen species were collected; including two endangered species (Rainbow Villosa iris and Eastern Pondmussel Ligumia nasuta). In all cases, species detection was imperfect. However, detection probabilities (p) for most species were high (>0.69). Two repeat 4.5 h surveys are required to confidently assess whether most (83%) species are present at a site. Search effort had a positive effect on estimates of species richness, detection probability and site occupancy, and the power to detect future distribution declines. At all levels of sampling effort, detection probability and site occupancy estimates were positively correlated to mussel abundance.

Résumé

Les inventaires et la surveillance de populations sont des activités essentielles pour soutenir la conservation de la diversité des moules d’eau douce dans les rivières canadiennes. Malgré l’utilisation généralisée de méthodes chronométrées pour étudier les moules de rivière, la relation entre la détection des espèces et l’effort de recherche a été peu étudiée. Dans cette étude, des données d’échantillonnage répété de 54 sites de rivière de l’Ontario ont été utilisées pour estimer : (1) les probabilités de détection de l’espèce; (2) le nombre d’événements d’échantillonnage requis pour détecter de façon fiable toute les espèces; et, (3) la puissance des échantillonnages chronométrés pour détecter de futures baisses de distribution. Les moules ont été recueillies à l’aide des méthodes visuelles et tactiles, et des données de collecte ont été enregistrées séparément pour chaque 1,5 h de temps de recherche (jusqu’à 4,5 h). On a récolté treize espèces; y compris deux espèces en voie de disparition (Rainbow Villosa iris and Eastern Pondmussel Ligumia nasuta). Dans tous les cas, la détection des espèces était imparfaite. Cependant, les probabilités de détection (p) pour la plupart des espèces étaient élevées (>0,69). Deux répétitions de 4,5 h de prospection sont nécessaires pour évaluer en toute confiance que la plupart (83 %) des espèces sont présentes sur un site. L’effort de recherche a eu un effet positif sur les estimations de la richesse en espèces, la probabilité de détection et de l’occupation du site, et le pouvoir de détecter les futures baisses de distribution. À tous les niveaux de l’effort d’échantillonnage, les estimations de probabilité de détection et d’occupation du site étaient positivement corrélées à l’abondance des moules.