Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Mô hình định cư đa quy mô của một loài chim hót di cư trong một khu rừng nguyên sinh châu Âu
Tóm tắt
Các yếu tố thúc đẩy sự định cư của động vật là những chủ đề cốt lõi trong sinh thái học. Các nghiên cứu từ các môi trường sống nguyên thủy cung cấp những hiểu biết quý giá nhưng hiếm hoi về hành vi định cư tự nhiên, nơi mà các loài không bị ràng buộc bởi sự phân mảnh và biến đổi habitat. Chúng tôi đã xem xét liệu những con chim hót đực có lãnh thổ (chim ruồi gỗ Phylloscopus sibilatrix) có phân bố tập trung khi định cư trong rừng nguyên sinh rộng lớn hay không. Chúng tôi đã kiểm tra xem các mẫu định cư có nhất quán giữa các năm hay không, ảnh hưởng của sở thích habitat và phạm vi không gian của những quá trình này. Dữ liệu từ việc quan sát từ xa (LiDAR trên không và vệ tinh đa phổ) và khảo sát thực địa đã được kết hợp để điều tra sự định cư ở các quy mô cảnh quan (hàng chục km2), ô (46–200 ha) và vi môi trường (đường kính 20 m), thông qua việc lấy mẫu ở diện tích 5,9 × 4,5 km của Vườn Quốc gia Białowieża (Ba Lan) trong giai đoạn 2018–2019. Chúng tôi đã đánh giá các mẫu phân bố của chim bằng các phân tích hàng xóm gần nhất, và sở thích habitat với các mô hình hồi quy hỗn hợp tuyến tính tổng quát. Sự biến đổi trong mật độ chim giữa các ô và các năm gợi ý về sự tập trung lớn ở quy mô cảnh quan. Ở quy mô ô cục bộ, bất kỳ sự tập trung nào cũng bị che khuất bởi sự có lãnh thổ, với các con chim xuất hiện phân tán hoặc phân bố ngẫu nhiên. Ở quy mô vi môi trường trong các lãnh thổ, các con chim thích một cấu trúc rừng có tán cao và khép kín, đồng thời tránh một lớp cỏ dày của các vết tỏi hoang. Sự định cư dường như không bị ràng buộc bởi sự sẵn có của habitat ưa thích ở quy mô ô, mà vẫn không bão hòa. Sự định cư của chim ruồi gỗ rõ ràng liên quan đến các quyết định phân tầng ở nhiều quy mô không gian, tương thích với sự thu hút xã hội tiềm năng, lãnh thổ, sở thích habitat hoặc tránh kẻ thù. Việc chọn lựa một quy mô phân tích phù hợp là một yếu tố quan trọng khi đánh giá sự tập trung của các loài có lãnh thổ. Nhiều loài chim hót định cư trong các cụm lãnh thổ sinh sản, có thể phản ánh chất lượng habitat không đồng đều và/hoặc sự thu hút xã hội. Các nghiên cứu về sự tập trung lãnh thổ thường đến từ những môi trường sống đã bị phân mảnh và biến đổi, như rừng thứ cấp, điều này có thể làm sai lệch hoặc hạn chế sự phân bố của chim. Chúng tôi đã nghiên cứu các mẫu định cư của chim ruồi gỗ đực trong một khu rừng nguyên sinh rộng lớn, nơi chúng có thể thể hiện hành vi tự nhiên. Các phân tích không gian từ dữ liệu vệ tinh, trên không và khảo sát thực địa đã tiết lộ một loạt các quyết định định cư ở nhiều quy mô không gian. Chúng tôi đã tìm thấy bằng chứng hỗ trợ cho sự tập trung lớn ở quy mô rừng, nhưng ở quy mô cục bộ, bất kỳ cụm nào như vậy đều bị che khuất bởi khoảng cách của chim trong các lãnh thổ. Một cấu trúc rừng cao được ưa chuộng trong các lãnh thổ, nhưng ở quy mô lớn hơn, một số chim dường như đã thỏa hiệp chất lượng habitat để định cư trong một cụm. Các kết quả nhấn mạnh rằng các quyết định định cư của động vật phải được xem xét ở các quy mô không gian thích hợp.
Từ khóa
#động vật #định cư #sinh thái học #rừng nguyên sinh #chim hót #mô hình hồi quy #phân tích không gianTài liệu tham khảo
Ahlering MA, Arlt D, Betts MG, Fletcher RJ, Nocera JJ, Ward MP (2010) Research needs and recommendations for the use of conspecific attraction methods in the conservation of migratory songbirds. Condor 112:252–264
Bartoń K (2019) MuMIn: multi-model inference. R package version 1.40.4, https://CRAN.R-project.org/package=MuMIn
Bates D, Maechler M, Bolker B, Walker S (2015) Fitting linear mixed-effects models using lme4. J Stat Softw 67:1–48
Battin J (2004) When good animals love bad habitats: ecological traps and the conservation of animal populations. Conserv Biol 18:1482–1491
Bibby CJ (1989) A survey of breeding wood warblers Phylloscopus sibilatrix in Britain, 1984-1985. Bird Study 36:56–72
Bobiec A, van der Burgt H, Meijer K, Zuyderduyn C, Haga J, Vlaanderen B (2000) Rich deciduous forests in Białowieża as a dynamic mosaic of developmental phases: premises for nature conservation and restoration management. Forest Ecol Manag 130:159–175
Bourque A, Desrochers A (2006) Spatial aggregation of forest songbird territories and possible implications for area sensitivity. Avian Conserv Ecol 1:3
Bourski OV, Forstmeier W (2000) Does interspecific competition affect territorial distribution of birds? A long-term study on Siberian Phylloscopus warblers. Oikos 88:341–350
Broughton RK, Hill RA, Freeman SN, Bellamy PE, Hinsley SA (2012a) Describing habitat occuation by woodland birds with territory mapping and remotely sensed data: an example using the Marsh Tit (Poecile palustris). Condor 114:812–822
Broughton RK, Hill RA, Henderson LJ, Bellamy PE, Hinsley SA (2012b) Patterns of nest placement in a population of marsh tits Poecile palustris. J Ornithol 153:735–746
Broughton RK, Maziarz M, Hinsley SA (2019) Social structure of Coal Tits Periparus ater in temperate deciduous forest. J Ornithol 160:117–126
Brown JH, Mehlman DW, Stevens GC (1995) Spatial variation in abundance. Ecology 76:2028–2043
Bubnicki JW, Churski M, Schmidt K, Diserens TA, Kuijper DP (2019) Linking spatial patterns of terrestrial herbivore community structure to trophic interactions. ELife 8:e44937
Caro T (2005) Antipredator defenses in birds and mammals. The University of Chicago Press, Chicago
Chalfoun AD, Martin TE (2007) Assessments of habitat preferences and quality depend on spatial scale and metrics of fitness. J Appl Ecol 44:983–992
Cole EF, Long PR, Zelazowski P, Szulkin M, Sheldon BC (2015) Predicting bird phenology from space: satellite-derived vegetation green-up signal uncovers spatial variation in phenological synchrony between birds and their environment. Ecol Evol 5:5057–5074
Cramp S (ed) (1992) Birds of the Western Palearctic, vol VI. Oxford University Press, Oxford
Ebdon D (1985) Statistics in geography. Blackwell, Oxford
Faliński JB (1986) Vegetation dynamics in temperate forests. Ecological studies in Białowieża Forest. Junk, Dordrecht
Fletcher RJ (2006) Emergent properties of conspecific attraction in fragented habitats. Am Nat 168:207–219
Fletcher RJ (2007) Species interactions and population density mediate the use of social cues for habitat selection. J Anim Ecol 76:598–606
Fletcher RJ (2009) Does attraction to conspecifics explain the patch-size effect? An experimental test. Oikos 118:1139–1147
Fletcher RJ, Miller CW (2006) On the evolution of hidden leks and the implications for reproductive and habitat selection behaviours. Anim Behav 71:1247–1251
Fontaine JJ, Martin TE (2006) Habitat selection responses of parents to offspring predation risk: an experimental test. Am Nat 168:811–818
Gil D, Slater PJB, Graves JA (2007) Extrapair paternity and song characteristics in the willow warbler Phylloscopus trochilus. J Avian Biol 38:291–297
Gottschalk TK, Huettmann F, Ehlers M (2005) Thirty years of analysing and modelling avian habitat relationships using satellite imagery data: a review. Int J Remote Sens 26:2631–2656
Grendelmeier A, Arlettaz R, Olano-Marin J, Pasinelli G (2017) Experimentally provided conspecific cues boost bird territory density but not breeding performance. Behav Ecol 28:174–185
Grendelmeier A, Arlettaz R, Pasinelli G (2018) Numerical response of mammalian carnivores to rodents affects bird reproduction in temperate forests: a case of apparent competition? Ecol Evol 8:11596–11608
Gyllensten U, Jakonsson S, Temrin H (1990) No evidence for illegitimate young in monogamous and polygynous warblers. Nature 343:168–170
Herman C (1971) Evolution de la territorialité dans une population de Pouillots siffluers (Phylloscopus sibilatrix Bechstein). Gerfaut 61:43–86
Herremans M (1993) Clustering of territories in the wood warbler Phylloscopus sibilatrix. Bird Study 40:12–23
Hill RA, Hinsley SA, Broughton RK (2014) Assessing habitats and organism-habitat relationships by airborne laser scanning. In: Maltamo M, Naesset E, Vauhkonen J (eds) Forestry applications of airborne laser scanning: concepts and case studies (Managing Forest Ecosystems, 27). Springer, Dordrecht, pp 335-356
Huber N, Kienast F, Ginzler C, Pasinelli G (2016) Using remote-sensing data to assess habitat selection of a declining passerine at two spatial scales. Landsc Ecol 31:1919–1937
Hunter MD (1992) A variable insect-plant interaction: the relationship between tree budburst phenology and population levels of insect herbivores among trees. Ecol Entomol 17:91–95
Jaroszewicz B, Cholewińska O, Gutowski JM, Samojlik T, Zimny M, Latałowa M (2019) Białowieża forest - a relic of the high naturalness of European forests. Forests 10:849
Jiguet F, Arroyo B, Bretagnole V (2000) Lek mating systems: a case study in the Little Bustard Tetrax tetrax. Behav Process 51:63–82
Johnson DH (1980) The comparison of usage and availability measurements for evaluating resource preference. Ecology 61:65–71
Jones J (2001) Habitat selection studies in avian ecology: a critical review. Auk 118:557–562
Jovani R, Tella JL (2007) Fractal bird nest distribution produces scale-free colony sizes. Proc R Soc Lond B 274:2465–2469
Lerche-Jørgensen M, Mallord JW, Willemoes M, Orsman CJ, Roberts JP, Skeen RQ, Eskildsen DP, Salewski V, Tøttrup AP, Thorup K (2019) Spatial behavior and habitat use in widely separated breeding and wintering distributions across three species of long-distance migrant Phylloscopus warblers. Ecol Evol 9:6492–6500
Levin SA (1992) The problem of pattern and scale in ecology: the Robert H. MacArthur award lecture. Ecology 73:1943–1967
Macedo RH, Podos J, Graves JA, Manica LT (2018) Breeding clusters in birds: ecological selective contexts, mating systems and the role of extrapair fertilizations. Anim Behav 143:145–154
Mackey BG, Lindenmayer DB (2001) Towards a hierarchical framework for modelling the spatial distribution of animals. J Biogeogr 28:1147–1166
Mallord JW, Smith KW, Bellamy PE, Charman EC, Gregory RD (2016) Are changes in breeding habitat responsible for recent population changes of long-distance migrant birds? Bird Study 63:250–261
Maziarz M, Broughton RK (2015) Breeding microhabitat selection by Great Tits Parus major in a deciduous primeval forest (Białowieża National Park, Poland). Bird Study 62:358–367
Maziarz M, Grendelmeier A, Wesołowski T, Arlettaz R, Broughton RK, Pasinelli G (2019) Patterns of predator behaviour and Wood Warbler Phylloscopus sibilatrix nest survival in a primaeval forest. Ibis 161:854–866
Melin M, Hinsley SA, Broughton RK, Bellamy P, Hill RA (2018) Living on the edge: utilising lidar data to assess the importance of vegetation structure for avian diversity in fragmented woodlands and their edges. Landsc Ecol 33:895–910
Mikusiński G, Bubnicki JW, Churski M, Czeszczewik D, Walankiewicz W, Kuiper DPJ (2018) Is the impact of loggings in the last primeval lowland forest in Europe underestimated? The conservation issues of Białowieża Forest. Biol Conserv 227:266–274
Mitchell A (2005) The ESRI guide to GIS analysis, Volume 2. ESRI Press, Redlands, USA
Moskalenko VN, Belokon MM, Belokon YS, Goretskaia MI (2014) Extrapair young in nests of the wood warbler (Phylloscopus sibilatrix) in the Middle Russia (poster). 26th International Ornithological Congress, Tokyo, Japan
Muller KL, Stamps JA, Krishnan VV, Willits NH (1997) The effects of conspecific attraction and habitat quality on habitat selection in territorial birds (Troglodytes aedon). Am Nat 150:650–661
Newton I (1998) Population limitation in birds. Academic Press, London
Oborny B, Botta-Dukát Z, Rudolf K, Morschhauser T (2011) Population ecology of Allium ursinum, a space-monopolizing clonal plant. Acta Bot Hungar 53:371–388
Pasinelli G, Grendelmeier A, Gerber M, Arlettaz R (2016) Rodent-avoidance, topography and forest structure shape territory selection of a forest bird. BMC Ecol 16:24
Perry EF, Manolis JC, Andersen DE (2008) Reduced predation at interior nests in clustered all-purpose territories of Least Flycatchers (Empidonax Minimus). Auk 125:643–650
Petrie M, Kempenaers B (1998) Extrapair paternity in birds: explaining variation between species and populations. Trends Ecol Evol 13:52–58
Pettorelli N (2013) The normalized difference vegetation index. Oxford University Press, Oxford
R Core Team (2018) R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria, https://www.R-project.org/
Rafiq K, Hatward MW, Wilson AM, Meloro C, Jordan NR, Wich SA, McNutt JW, Golabek KA (2020) Sptial and temporal overlaps between leopards (Panthera pardus) and their competitors in the African large predator guild. J Zool (published online, doi:https://doi.org/10.1111/jzo.12781)
Rettie WJ, Messier F (2000) Hierarchical habitat selection by woodland caribou: its relationship to limiting factors. Ecography 23:466–478
Stamps JA (1988) Conspecific attraction and aggregation in territorial species. Am Nat 131:329–347
Stamps JA (1991) The effect of conspecifics on habitat selection in territorial species. Behav Ecol Sociobiol 28:29–36
Stereńczak K, Kraszewski B, Mielcarek M, Piasecka Ż (2017) Inventory of standing dead trees in the surroundings of communication routes – the contribution of remote sensing to potential risk assessments. Forest Ecol Manag 402:76–91
Szymkowiak J (2013) Facing uncertainty: how small songbirds acquire and use social information in habitat selection process? Springer Sci Rev 1:115–131
Szymkowiak J, Kuczyński L (2015) Avoiding predators in a fluctuating environment: responses of the wood warbler to pulsed resources. Behav Ecol 26:601–608
Szymkowiak J, Thomson RL (2019) Nest predator avoidance during habitat selection of a songbird varies with mast peaks and troughs. Behav Ecol Sociobiol 73:91
Szymkowiak J, Thomson RL, Kuczyński L (2016) Wood warblers copy settlement decisions of poor quality conspecifics: support for the trade-off between the benefit of social information use and competition avoidance. Oikos 125:1561–1569
Tarof SA, Ratcliffe LM (2004) Habitat characteristics and nest predation do not explain clustered breeding in least flycatchers (Empidonax minimus). Auk 121:877–893
Tarof SA, Ratcliffe LM, Kasumovic MM, Boag PT (2005) Are least flycatcher (Empidonax minimus) clusters hidden leks? Behav Ecol 16:207–217
Temrin H (1986) Singing behaviour in relation to polyterritorial polygyny in the wood warbler (Phylloscopus sibilatrix). Anim Behav 34:146–152
Temrin H, Mallner Y, Windén M (1984) Observations on polyterritoriality and singing behaviour in the wood warbler Phylloscopus sibilatrix. Ornis Scand 15:67–72
Tiainen J, Vickholm M, Pakkala T, Piiroinen J, Virolainen E (1983) The habitat and spatial relations of breeding Phylloscopus warblers and the goldcrest Regulus regulus in southern Finland. Ann Zool Fenn 20:1–12
Tomiałojć L, Wesołowski T, Walankiewicz W (1984) Breeding bird community of a primaeval temperate forest (Bialowieza National Park, Poland). Acta Ornithol 20:241–310
Wagner RH (1998) Hidden leks: sexual selection and the clustering of avian territories. Ornithol Monogr 49:123–145
Ward MP, Schlossberg D (2004) Conspecific attraction and the conservation of territorial songbirds. Conserv Biol 18:519–525
Wesołowski T (1985) The breeding ecology of the wood warbler Phylloscopus sibilatrix in primaeval forest. Ornis Scand 16:49–60
Wesołowski T (1987) Polygyny in three temperate forest passerines (with a critical reevaluation of hypotheses for the evolution of polygyny). Acta Ornithol 23:273–302
Wesołowski T, Czeszczewik D, Hebda G, Maziarz M, Mitrus C, Rowiński P (2015) 40 years of breeding bird community dynamics in a primeval temperate forest (Białowieża National Park, Poland). Acta Ornithol 50:95–120
Wesołowski T, Fuller RJ, Flade M (2018) Temperate forests. A European perspective on variation and dynamics in bird assemblages. In: Mikusiński G, Roberge J-M, Fuller RJ (eds) Ecology and conservation of forest birds. Cambridge University Press, Cambridge, pp 253–317
Wesołowski T, Maziarz M (2009) Changes in breeding phenology and performance of wood warblers Phylloscopus sibilatrix in a primeval forest: a thirty-year perspective. Acta Ornithol 44:69–80
Wesołowski T, Rowińlski P, Maziarz M (2009) Wood warbler Phylloscopus sibilatrix: a nomadic insectivore in search of safe breeding grounds? Bird Study 56:26–33
Whytock RC, Davis D, Whytock RT, Burgess MD, Minderman J, Mallord JW (2015) Wood warbler Phylloscopus sibilatrix nest provisioning rates are correlated with seasonal caterpillar availability in British Oak Quercus woodlands. Bird Study 62:339–347