Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Sự thay đổi theo mùa và thời gian trong việc sử dụng cảnh quan của các loài: những ảnh hưởng của chúng đến những suy diễn từ mô hình sinh cảnh đa quy mô?
Tóm tắt
Các phương pháp mô hình hóa sinh cảnh đa quy mô đã cho thấy cải thiện đáng kể trong việc hiểu và dự đoán các mối quan hệ giữa loài và sinh cảnh. Tuy nhiên, vẫn chưa có nghiên cứu nào về cách thức biến động không gian và thời gian trong việc sử dụng sinh cảnh có thể ảnh hưởng đến mô hình hóa sinh cảnh đa quy mô. Chúng tôi nhằm mục đích đánh giá cách mà sự khác biệt theo mùa và thời gian trong việc sử dụng và phân bố sinh cảnh của các loài ảnh hưởng đến quy mô hoạt động, ảnh hưởng của biến số, các mẫu không gian về độ phù hợp sinh cảnh và hiệu suất của các mô hình đa quy mô. Chúng tôi đã đánh giá các yếu tố môi trường điều khiển các mối quan hệ sinh cảnh của gấu nâu tại Dãy Cantabrian (Tây Ban Nha) dựa trên các ghi nhận sự hiện diện của loài (quan sát tại hiện trường) trong giai đoạn 2000–2010, dữ liệu LiDAR về cấu trúc rừng, và ước tính theo mùa về tài nguyên cho ăn. Chúng tôi đã phát triển riêng biệt các mô hình sinh cảnh đa quy mô cho (i) mỗi mùa (xuân, hạ, thu và đông), (ii) hai giai đoạn con khác nhau với trạng thái quần thể khác nhau: 2000–2004 (với sự phân bố gấu nâu bị hạn chế trong các nhân tố quần thể chính) và 2005–2010 (với quần thể gấu đang mở rộng); và (iii) toàn bộ giai đoạn 2000–2010. Quy mô hiệu ứng vẫn giữ ổn định đáng kể qua các biến động theo mùa và thời gian, nhưng không phải ảnh hưởng của một số biến môi trường nhất định. Khả năng dự đoán của các mô hình đa quy mô thấp hơn trong các mùa hoặc giai đoạn mà quần thể sử dụng các khu vực lớn hơn và đa dạng hơn về các điều kiện môi trường. Các ước tính theo mùa về tài nguyên cho ăn, cùng với dữ liệu LiDAR, dường như cải thiện hiệu suất của các mô hình sinh cảnh đa quy mô. Chúng tôi nhấn mạnh rằng việc hiểu các phản ứng hành vi đa quy mô của các loài đối với các mẫu không gian liên tục thay đổi theo thời gian có thể rất quan trọng trong việc giải quyết các mối quan hệ sinh cảnh và tạo ra các ước tính đáng tin cậy về phân bố của các loài.
Từ khóa
#gấu nâu #mô hình sinh cảnh đa quy mô #biến động không gian và thời gian #Dãy Cantabrian #tài nguyên cho ăn #ước tính phân bố loàiTài liệu tham khảo
Anderson DP, Forester JD, Turner MG, Frair JL, Merrill EH, Fortin D, Mao JS, Boyce MS (2005) Factors influencing female home range sizes in elk (Cervus elaphus) in North American landscapes. Landscape Ecol 20(3):257–271
Apps CD, McLellan BN, Woods JG, Proctor MF (2004) Estimating grizzly bear distribution and abundance relative to habitat and human influence. J Wildl Manag 68(1):138–152
Ballesteros F, Palomero G (2012) Conectividad, demografía y conservación del oso pardo Cantábrico. In: San Miguel A, Ballesteros F, Blanco JC, Palomero G (eds) Manual de buenas prácticas para la gestión de corredores oseros en la Cordillera Cantábrica. Fundación Oso Pardo. Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente. Serie Especies Amenazadas, Madrid, pp 21–33
Ballesteros F, Martín B, Blanco JC (2012) Calidad de hábitat y presencia de osos en el corredor interpoblacional. In: San Miguel A, Ballesteros F, Blanco JC, Palomero G (eds) Manual de buenas prácticas para la gestión de corredores oseros en la Cordillera Cantábrica. Fundación Oso Pardo. Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente. Serie Especies Amenazadas, Madrid, pp 33–56
Barnagaud JY, Devictor V, Jiguet F, Archaux F (2011) When species become generalists: on-going large-scale changes in bird habitat specialization. Global Ecol Biogeogr 20(4):630–640
Berland A, Nelson T, Stenhouse G, Graham K, Cranston J (2008) The impact of landscape disturbance on grizzly bear habitat use in the Foothills Model Forest, Alberta, Canada. For Ecol Manag 256(11):1875–1883
Börger L, Franconi N, Ferretti F, Meschi F, De Michele G, Gantz A, Coulson T (2006) An integrated approach to identify spatiotemporal and individual-level determinants of animal home range size. Am Nat 168(4):471–485
Bradley BA, Wilcove DS, Oppenheimer M (2010) Climate change increases risk of plant invasion in the Eastern United States. Biol Invasions 12(6):1855–1872
Cardillo M, Mace GM, Jones KE, Bielby J, Bininda-Emonds ORP, Sechrest W, Orme CDL, Purvis A (2005) Multiple causes of high extinction risk in large mammal species. Science 309(5738):1239–1241
Ciucci P, Tosoni E, Di Domenico G, Quattrociocchi F, Boitani L (2014) Seasonal and annual variation in the food habits of Apennine brown bears, central Italy. J Mammal 95(3):572–586
Ciudad C, Robles H, Matthysen E (2009) Postfledging habitat selection of juvenile middle spotted woodpeckers: a multi-scale approach. Ecography 32:676–682
Clevenger AP (1991) Selección de hábitat. In: Clevenger AP, Purroy FJ (eds) Ecología del oso pardo en España. Madrid. Museo Nacional de Ciencias Naturales, CSIC (Monografías 4), pp 73–84
Clevenger A, Purroy F, Pelton M (1992) Brown bear (Ursus arctos L.) habitat use in the Cantabrian Mountains, Spain. Mammalia 56(2):203–214
Clevenger AP, Purroy FJ, Campos MA (1997) Habitat assessment of a relict brown bear Ursus arctos population in northern Spain. Biol Conserv 80(1):17–22
Colles A, Liow LH, Prinzing A (2009) Are specialists at risk under environmental change? Neoecological, paleoecological and phylogenetic approaches. Ecol Lett 12(8):849–863
Delibes M (1999) Osos y madroños. Biológica 39:62–63
Desrochers A, Renaud C, Hochachka WM, Cadman M (2010) Area-sensitivity by forest songbirds: theoretical and practical implications of scale-dependency. Ecography 33:921–931
Dungan JL, Perry JN, Dale MRT, Legendre P, Citron-Pousty Fortin M-J, Jakomulska A, Miriti M, Rosenberg MS (2002) A balanced view of scale in spatial statistical analysis. Ecography 25(5):626–640
Fernandez-Calvo I, Naves J, Fernandez-Gil A, Iglesias JM (2001). Variación interanual en la dieta del oso pardo cantábrico (Ursus arctos) y su relación con la disponibilidad. In: V National Meeting of the Spanish Society for study and conservation of mammals. SECEM, Vitoria, Spain, pp 64–65
Fielding AH, Bell JF (1997) A review of methods for the assessment of prediction errors in conservation presence/absence models. Environ Conserv 24(01):38–49
Fisher JT, Anholt B, Volpe JP (2011) Body mass explains characteristic scales of habitat selection in terrestrial mammals. Ecol Evol 1:517–528
Fortin M-J, James PMA, MacKenzie A, Melles SJ, Rayfield B (2012) Spatial statistics, spatial regression, and graph theory in ecology. Spat Stat 1:100–109
Fretwell SD, Lucas HL (1970) On territorial behavior and other factors influencing habitat distribution in birds. Acta Biotheor 19(1):16–36
Fryxell JM, Wilmshurst JF, Sinclair AR (2004) Predictive models of movement by Serengeti grazers. Ecology 85(9):2429–2435
García P, Lastra J, Marquínez J, Nores C (2007) Detailed model of shelter areas for the Cantabrian brown bear. Ecol Inform 2(4):297–307
Gastón A, García-Viñas JA (2011) Modelling species distributions with penalised logistic regressions: a comparison with maximum entropy models. Ecol Model 222(13):2037–2041
Gastón A, Blázquez-Cabrera S, Garrote G, Mateo-Sánchez MC, Beier P, Simón MA, Saura S (2015). Contrasting responses to different agricultural covers and dispersal plasticity of woodland species: the case of the endangered Iberian lynx
Gómez-Manzanedo M, Urchaga A, Roig S, San Miguel A (2012) Gestión de la vegetación arbustiva y herbácea. In: San Miguel A, Ballesteros F, Blanco JC, Palomero G (eds) Manual de buenas prácticas para la gestión de corredores oseros en la Cordillera Cantábrica. Fundación Oso Pardo Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente. Serie Especies Amenazadas, Madrid, pp 101–140
Grand J, Buonaccorsi J, Cushman SA, Griffin CR, Neel MC (2004) A multiscale landscape approach to predicting bird and moth rarity hotspots in a threatened pitch pine–scrub oak community. Conserv Biol 18(4):1063–1077
Harrell FE (2001) Regression modeling strategies: with applications to linear models, logistic regression and survival analysis. Springer, New York
Harrell FE (2014) rms: regression modeling strategies. R package version 4.2-1. http://cran.r-project.org/packages=rms
Holland J, Fahrig L (2000) Effect of woody borders on insect density and diversity in crop fields: a landscape-scale analysis. Agric Ecosyst Environ 78(2):115–122
Holland JD, Bert DG, Fahrig L (2004) Determining the spatial scale of species’ response to habitat. Bioscience 54(3):227–233
Huber D, Roth HU (1993) Movements of European brown bears in Croatia. Acta Theriol 38:151–159
Jackson HB, Fahrig L (2012) What size is a biologically relevant landscape? Landscape Ecol 27(7):929–941
Johnson DH (1980) The comparison of usage and availability measurements for evaluating resource preference. Ecology 61(1):65–71
Johnson JB, Omland KS (2004) Model selection in ecology and evolution. Trends Ecol Evol 19:101–108
Kie JG, Bowyer RT, Nicholson MC, Boroski BB, Loft ER (2002) Landscape heterogeneity at differing scales: effects on spatial distribution of mule deer. Ecology 83(2):530–544
Koreň M, Find’o S, Skuban M, Kajba M (2011) Habitat suitability modelling from non-point data: the case study of brown bear habitat in Slovakia. Ecol Inform 6(5):296–302
Kotliar NB, Wiens JA (1990) Multiple scales of patchiness and patch structure: a hierarchical framework for the study of heterogeneity. Oikos 59(2):253–260
Levin SA (1992) The problem of pattern and scale in ecology: the Robert H. MacArthur award lecture. Ecology 73(6):1943–1967
Marquínez J (2002) Delimitación de áreas críticas para el oso pardo y cartografía de calidad de hábitat. Instituto de Recursos Naturales y Ordenación del Territorio, Universidad de Oviedo. Consejería de Medio Ambiente. Gobierno del Principado de Asturias
Mateo-Sánchez MC, Cushman SA, Saura S (2014) Scale dependence in habitat selection: the case of the endangered brown bear (Ursus arctos) in the Cantabrian Range (NW Spain). Int J Geogr Inf Sci 28(8):1531–1546
Mattson DJ, Barber K, Maw R, Renkin R (2004) Coefficients of productivity for Yellowstone’s grizzly bear habitat. US Department of the Interior, US Geological Survey
McFarland TM, Grzybowski JA, Mathewson HA, Morrison ML (2014) Presence-only species distribution models to predict suitability over a long-term study for a species with a growing population. Wildl Soc Bull 39:218–224
McGarigal K, Cushman SA, Ene E (2012) FRAGSTATS v4: spatial pattern analysis program for categorical and continuous maps. Computer software program produced by the authors at the University of Massachusetts, Amherst. http://www.umass.edu/landeco/research/fragstats/fragstats.html
McGaughey RJ, Carson WW (2003) Fusing LIDAR data, photographs, and other data using 2D and 3D visualization techniques. In: Proceedings of terrain data: applications and visualization–making the connection, October 28–30, pp 16–24
Ministerio de Fomento (2015) Plan Nacional de Ortofotografía Aérea. Instituto Geográfico Nacional. www.pnoa.ign.es
Naves J, Palomero G (1993) El oso pardo en España (Ursus arctos). ICONA, Madrid
Naves J, Wiegand T, Fernández AF, Stephan T (1999) Riesgo de extinción del oso pardo cantábrico. La población occidental. Fundación Oso de Asturias, Oviedo
Naves J, Fernández-Gil A, Delibes M (2001) Effects of recreation activities on a brown bear family group in Spain. Ursus 12:135–140
Naves J, Wiegand T, Revilla E, Delibes M (2003) Endangered species constrained by natural and human factors: the case of brown bears in northern Spain. Conserv Biol 17(5):1276–1289
Naves J, Fernández-Gil A, Rodríguez C, Delibes M (2006) Brown bear food habits at the border of its range: a long-term study. J Mammal 87(5):899–908
Nielsen SE, McDermid G, Stenhouse GB, Boyce MS (2010) Dynamic wildlife habitat models: seasonal foods and mortality risk predict occupancy-abundance and habitat selection in grizzly bears. Biol Conserv 143(7):1623–1634
Palomero G (1995) Winter activity of the brown bear in the Cantabrian Mountains (Spain). In: Abstracts of the 10th tenth international conference on bear research and management, Mora, Sweden, 11–14th September
Palomero G, Ballesteros F, Blanco JC, García-Serrano A, Herrero J, Nores C (2011) Osas, el comportamiento de las osas y sus crías en la Cordillera Cantábrica, 2nd edn. Fundación Oso Pardo, Fundación biodiversidad, Madrid
Pearson RG, Dawson TP, Liu C (2004) Modelling species distributions in Britain: a hierarchical integration of climate and land-cover data. Ecography 27(3):285–298
Pope SE, Fahrig L, Merriam HG (2000) Landscape complementation and metapopulation effects on leopard frog populations. Ecology 81(9):2498–2508
Posillico M, Meriggi A, Pagnin E, Lovari S, Russo L (2004) A habitat model for brown bear conservation and land use planning in the central Apennines. Biol Conserv 118(2):141–150
R Core Team (2014) R: a language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. http://www.R-project.org/. Version 3.1.2
Rettie WJ, Messier F (2000) Hierarchical habitat selection by woodland caribou: its relationship to limiting factors. Ecography 23(4):466–478
Rode K, Robbins C (2000) Why bears consume mixed diets during fruit abundance. Can J Zool 78(9):1640–1645
Savignac C, Desrochers A, Huot J (2000) Habitat use by pileated woodpeckers at two spatial scales in eastern Canada. Can J Zool 78(2):219–225
Schaefer JA, Messier F (1995) Habitat selection as a hierarchy: the spatial scales of winter foraging by muskoxen. Ecography 18(4):333–344
Shirk AJ, Wasserman TN, Cushman SA, Raphael MG (2012) Scale dependency of American marten (Martes americana) habitat relations. In: Aubry KB, Zielinski WJ, Raphael MG, Proulx G, Buskirk W (eds) Biology and conservation of martens, sables, and fishers: a new synthesis. Cornell University Press, Ithaca, pp 269–283
Swenson JE, Sandegren F, So-Derberg A (1998) Geographic expansion of an increasing brown bear population: evidence for presaturation dispersal. J Anim Ecol 67(5):819–826
Tattoni C, Rizzolli F, Pedrini P (2012) Can LiDAR data improve bird habitat suitability models? Ecol Model 245:103–110
Triantis KA, Mylonas M, Lika K, Vardinoyannis K (2003) A model for the species–area–habitat relationship. J Biogeogr 30(1):19–27
Urban DL (1987) Landscape ecology. Bioscience 37:119–127
Van Beest FM, Rivrud IM, Loe LE, Milner JM, Mysterud A (2011) What determines variation in home range size across spatiotemporal scales in a large browsing herbivore? J Anim Ecol 80(4):771–785
Vicente J, Randin CF, Gonçalves J, Metzger MJ, Lomba A, Honrado J, Guisan A (2011) Where will conflicts between alien and rare species occur after climate and land-use change? A test with a novel combined modelling approach. Biol Invasions 13(5):1209–1227
Vicente JR, Gonçalves J, Honrado JP, Randin CF, Pottier J, Broennimann O, Lomba A, Guisan A (2014) A framework for assessing the scale of influence of environmental factor on ecological patterns. Ecol Complex 20:151–156
Vos CC, Verboom J, Opdam PF, Ter Braak CJ (2001) Toward ecologically scaled landscape indices. Am Nat 157(1):24–41
Wasserman TN, Cushman SA, Wallin DO, Hayden J (2012) Multi scale habitat. Relationships of Martes americana in northern Idaho, USA. USDA forest service RMRS research paper RMRS-RP-94
Weaver JE, Conway TM, Fortin M-J (2012) An invasive species’ relationship with environmental variables changes across multiple spatial scales. Landscape Ecol 27:1351–1362
Wiegand T, Naves J, Stephan T, Fernández A (1998) Assessing the risk of extinction for the brown bear (Ursus arctos) in the Cordillera Cantabrica, Spain. Ecol Monogr 68(4):539–570
Wiens JA (1989) Spatial scaling in ecology. Funct Ecol 3:385–397
Woodroffe R (2000) Predators and people: using human densities to interpret declines of large carnivores. Anim Conserv 3(2):165–173
Zellweger F, Morsdorf F, Purves RS, Braunisch V, Bollmann K (2014) Improved methods for measuring forest landscape structure: LiDAR complements field-based habitat assessment. Biodivers Conserv 23(2):289–307
Zollner PA (2000) Comparing the landscape level perceptual abilities of forest sciurids in fragmented agricultural landscapes. Landscape Ecol 15(6):523–533