Differences between the predictors of abundance, trend and distribution as three measures of avian population change

• Autorzy: Kolecek J. , Reif J.

Warianty tytułu

PL

Od czego zależą zmiany wielkości populacji ptaków? Zróżnicowanie predyktorów zmian liczebności, trendu i zasięgu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Changes in bird populations can be described as simple changes in abundance or density of individuals or, in larger areas, as changes of distribution or population indices. Although these measures describe different aspects of population change, they are often used interchangeably when discussing the relationships between various predictors of bird population changes found in different studies. This hampers a meaningful comparison of results, because it is unclear which differences between studies are biologically relevant and which are just methodological artifacts, caused by the different nature of measures used to quantify population changes. We compared predictors of the three measures of population changes: (i) change in abundance, (ii) change in magnitude of population trend and (iii) change in distribution, using data collected in a single region, the Czech Republic, and over similar time periods. We also aimed to identify significant drivers of population changes of Czech birds, using a large set of predictor variables and virtually all species regularly breeding in the region. No significant predictors were common across the three measures of population change tested. Abundance increased mostly in forest birds, while the change in magnitude of population trend was positive in species with a higher level of legal protection and in r-selected species. Species extending their distribution include wetland birds, above-ground nesters and north European species. Although individual measures of population changes are positively correlated, their predictors are different. This limits possibilities of simple comparisons, but also offers a better insight into forces shaping bird population changes in time and space.

PL

Zmiany wielkości populacji ptaków mogą być mierzone jako zmiany liczebności lub zagęszczeń osobników, a w przypadku większych obszarów - jako zmiany zasięgu występowania lub wskaźników liczebności. Chociaż wymienione miary odnoszą się do różnych aspektów zmian wielkości populacji, to jednak często są one używane zamiennie w dyskusjach na temat możliwych czynników odpowiedzialnych za zachodzące zmiany. Taka sytuacja utrudnia wiarygodne porównania wyników uzyskiwanych w różnych badaniach. Nie wiadomo bowiem, jaka część obserwowanych różnic odzwierciedla realne zjawiska biologiczne, a jaka jest artefaktem metodycznym, wynikającym z różnic w charakterystykach miar wykorzystywanych do opisu zmian wielkości populacji. W publikacji weryfikowano tezę, że takie same zmienne mogą być dobrymi predyktorami trzech różnych miar zmian wielkości populacji: (i) zmian liczebności, (ii) zmian trendu liczebności, (iii) zmian zasięgu. Analizowane dane odnoszą się do awifauny lęgowej Republiki Czeskiej (178 gatunków) i oceniane były w zbliżonych przedziałach czasu w ostatnich czterech dekadach (1970-2003). Celem publikacji jest również identyfikacja czynników znacząco wpływających na wymienione wyżej trzy miary zmian wielkości populacji. Wśród parametrów analizowanych jako potencjalne predyktory zmian w trzech miarach wielkości populacji znajdowały się zmienne opisujące m. in. wymogi siedliskowe gatunku, jego niszę pokarmową, strategię migracji, umiejscowienie gniazda, czy rozmieszczenie w Europie. Ponadto, wśród potencjalnych predyktorów uwzględniono również zmienne opisujące strategię życiową gatunku: masę ciała, liczbę lęgów w roku, termin przystępowania do lęgów, wielkość zniesienia, wielkość jaj, długość inkubacji, podsumowane za pomocą dwóch składowych głównych, (Fig. 1). Trzy analizowane w pracy miary zmian wielkości populacji były ze sobą dodatnio skorelowane, ale ich istotne predyktory były różne (Tab. 1, 2) . Zmiany ogólnej liczebności populacji były kształtowane przede wszystkim przez wzrosty liczebności ptaków leśnych. Natomiast zmiany trendu liczebności były pochodną pozytywnych zmian wśród gatunków objętych wyższym reżimem ochronnym oraz gatunków podlegających selekcji typu r. Poszerzanie zasięgu dotyczyło głównie gatunków mokradłowych i wodnych, ptaków gniazdujących nad ziemią oraz gatunków, których europejski zasięg był obejmował głównie północ kontynentu. Powyższe wyniki wskazują, że możliwości bezpośrednich porównań zmian wielkości populacji mierzonych z użyciem różnych zmiennych (liczebność, trendy, zasięg) są ograniczone. Z drugiej strony, znajomość czynników kształtujących dynamikę różnych miar wielkości populacji pozwala lepiej zrozumieć mechanizmy zmian wielkości populacji ptaków w czasie i przestrzeni.

Słowa kluczowe

EN

predictor; abundance; trend; animal distribution; bird; avian population; population change; land use change

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Ornithologica
• Rocznik: 2011
• Tom: 46
• Numer: 2
• Opis fizyczny: p.143-153,fig.,ref.

Twórcy

autor

Kolecek J.

• Department of Zoology and Laboratory of Ornithology, Palacky University in Olomouc, Tr.Svobody 26, CZ-77146 Olomouc, Czech Republic
• Biodiversity and Climate Research Centre (BiK-F), Senckenberganlage 25, D-60325 Frankfurt (Main), Germany

autor

Reif J.

• Department of Zoology and Laboratory of Ornithology, Palacky University in Olomouc, Tr.Svobody 26, CZ-77146 Olomouc, Czech Republic
• Institute for Environmental Studies, Faculty of Science, Charles University in Prague, Benatska 2, CZ-12801 Praha 2, Czech Republic

Bibliografia

• Anonymous 1992. [Decree of the Ministry of the Environment of 11 Jun 1992, implementing selected provisions of Czech National Council Act No. 114/1992 Coll. on the protection of the environment and the natural landscape].
• Bauer H.-G., Lemoine N., Peintinger M. 2008. Avian species richness and abundance at Lake Constance: diverging long-term trends in Passerines and Nonpasserines. J. Ornithol. 149: 217-222.
• BirdLife International/European Bird Census Council 2000. European Bird Populations: Estimates and Trends. BirdLife Conservation Series No. 10. BirdLife International, Cambridge.
• BirdLife International 2004. Birds in Europe. Population Estimates, Trends and Conservation Status. BirdLife Conservation Series No. 12. BirdLife International, Cambridge.
• Böhning-Gaese K., Bauer H. G. 1996. Changes in species abundance, distribution, and diversity in a central European bird community. Conserv. Biol. 10: 175-187.
• Böhning-Gaese K., Halbe B., Lemoine N., Oberrath R. 2000. Factors influencing the clutch size, number of broods and annual fecundity of North American and European land birds. Evol. Ecol. Res. 2: 823-839.
• Böhning-Gaese K., Oberrath R. 2003. Macroecology of habitat choice in long-distance migratory birds. Oecologia 137: 296-303.
• Böhning-Gaese K., Taper M. L., Brown J. H. 1993. Are declines in North American insectivorous songbirds due to causes on the breeding range? Conserv. Biol. 7: 76-86.
• Borregaard M. K., Rahbek C. 2010. Causality of the relationship between geographic distribution and species abundance. Q. Rev. Biol. 85: 3-25.
• Brown J. H. 1984. On the relationship between abundance and distribution of species. Am. Nat. 124: 255-279.
• Cepák J., Klvaňa P., Škopek J., Schröpfer L., Hořák D., Formánek J., Zárybnicky J. (eds). 2008. [Czech and Slovak Bird Migration Atlas]. Aventinum, Prague.
• Cramp S. E. (ed.). 1977-1994. The Birds of the Western Palearctic: Vols. I-IX. Oxford Univ. Press.
• Crawley M. J. 2007. The R Book. John Wiley and Sons, Chichester.
• Donald P. F., Green R. E., Heath M. F. 2001. Agricultural intensification and the collapse of Europe's farmland bird populations. Proc. R. Soc. Lond. B. 268: 25-29.
• Donald P. F., Sanderson F. J., Burfield I. J., Bierman S. M., Gregory R. D., Waliczky Z. 2007. International Conservation Policy Delivers Benefits for Birds in Europe. Science 317: 810-813.
• Fox A. D. 2004. Has Danish agriculture maintained farmland bird populations? J. Appl. Ecol. 41: 427-439.
• Gaston K. J., Blackburn T. M., Lawton J. H. 1997. Interspecific abundance-range size relationships: an appraisal of mechanisms. J. Anim. Ecol. 66: 579-601.
• Gil-Tena A., Brotons L., Saura S. 2009. Mediterranean forest dynamics and forest bird distribution changes in the late 20th century. Glob. Change Biol. 15: 474-485.
• Goławski A. 2006. Changes in numbers of some bird species in the agricultural landscape of eastern Poland. Ring 28: 127-133.
• Gregory R. D., Vorisek P., van Strien A., Gmelig Meyling A. W., Jiguet F., Fornasari L., Reif J., Chylarecki P., Burfield I. J. 2007. Population trends of widespread woodland birds in Europe. Ibis 149: S78-S97.
• Gregory R. D., Willis S. G., Jiguet F., Vorisek P., Klvanova A., van Strien A., Huntley B., Collingham Y. C., Couvet D., Green R. E. 2009. An Indicator of the Impact of Climatic Change on European Bird Populations. PLoS ONE: 4, e4678.
• Hagemeijer W. J. M., Blair M. J. (eds). 1997. The EBCC Atlas of European Breeding Birds. Their distribution and abundance. T & AD Poyser, London.
• Henle K., Davies K. F., Kleyer M., Margules C., Settele J. 2004. Predictors of species sensitivity to fragmentation. Bio-divers. Conserv. 13: 207-251.
• Hora J., Kaňuch P. (eds). 1992. Important bird areas in Europe: Czechoslovakia. Czechoslovak Section of the International Council for Bird Preservation, Prague.
• Hudec K. (ed.). 1983. [Fauna of Czechoslovakia: Birds III]. Academia, Prague.
• Hudec K. (ed.). 1994. [Fauna of the Czech and Slovak Republic: Birds I]. Academia, Prague.
• Hudec K., Št'astny K. (eds). 2005. [Fauna of the Czech Republic: Birds II]. Academia, Prague.
• Huntley B., Green R. E., Collingham Y. C., Willis S. G. 2007. A climatic atlas of European breeding birds. Lynx Edicion, Barcelona.
• Kerbiriou C., Le Viol I., Jiguet F., Devictor V. 2009. More species, fewer specialists: 100 years of changes in community composition in an island biogeographical study. Divers. Distrib. 15: 641-648.
• Klvaňová A., Voříšek P. 2007. Review on large-scale generic population monitoring schemes in Europe 2007. Bird Census News 20/2: 50-56.
• Koleček J., Reif J., Št'astný K., Bejček V. 2010. Changes in bird distribution in a Central European country between 1985-1989 and 2001-2003. J. Ornithol. 151: 923-932.
• Lemoine N., Bauer H.-G., Peintinger M., Böhning-Gaese K. 2007. Effects of climate and land-use change on species abundance in a central European bird community. Conserv. Biol. 21: 495-503.
• Lenzen M., Lane A., Widmer-Cooper A., Williams M. 2008. Effects of land use on threatened species. Conserv. Biol. 23: 294-306.
• Magurran A. E., McGill B. J. (eds). 2011. Biological Diversity: Frontiers in Measurement and Assessment. Oxford University Press; Oxford.
• Málková P., Lacina D. 2002. Important bird areas in the Czech Republic. Czech Society for Ornithology, Prague.
• Møller A. P., Rubolini D., Lehikoinen E. 2008. Populations of migratory bird species that did not show a phenological response to climate change are declining. Proc. Natl. Acad. Sci. 105:16195-16200.
• Orłowski G., Ławniczak D. 2009. Changes in breeding bird populations in farmland of south-western Poland between 1977-1979 and 2001. Folia Zool. 58: 228-239.
• Pyšek P., Hulme P. E. 2011. Biological invasions in Europe 50 years after Elton: time to sound the ALARM. In: Richardson D. M. (ed.). Fifty years of invasion ecology: the legacy of Charles Elton. Blackwell Publishing, Oxford, pp. 73- 88.
• Reif J., Böhning-Gaese K., Flade M., Schwarz J., Schwager M. 2011. Population trends of birds across the iron curtain: Brain matters. Biol. Conserv. 144: 2524-2533.
• Reif J., Št'astný K., Bejček V. 2010a. Contrasting effects of climatic and habitat changes on birds with northern range limits in central Europe as revealed by an analysis of breeding bird distribution in the Czech Republic. Acta Ornithol. 45: 83-90.
• Reif J., Št'astný K., Telenský T., Bejček V. 2009. Population changes of common birds in the Czech Republic: comparison of atlas mapping with annual monitoring data. Sylvia 45: 137-150.
• Reif J., Vermouzek Z., Voříšek P., Št'astný K., Bejček V., Flousek, J. 2010b. Population changes in Czech passerines are predicted by their life-history and ecological traits. Ibis 152: 610-621.
• Reif J., Voříšek P., , Št’astný K., Bejček V., Petr J. 2007. Population increase of forest birds in the Czech Republic between 1982 and 2003. Bird Study 54: 248-255.
• Reif J., Voříšek P., , Št’astný K„ Bejček V., Petr J. 2008a. Agricultural intensification and farmland birds: new insights from a central European country. Ibis 150: 596-605.
• Reif J., Voříšek P., , Št’astný K., Koschová M., Bejček V 2008b. The impact of climate change on long-term population trends of birds in a central European country. Anim. Conserv. 11: 412-421.
• Sæther B.-E. 1988. Pattern of covariation between life-history traits of European birds. Nature 331: 616-617.
• Sanderson F. J., Donald P. F., Pain D. J., Burfield, I. J., van Bommel F. P. J. 2006. Long-term population declines in Afro-Palearctic migrant birds. Biol. Conserv. 131: 93-105.
• Schaefer H.-C., Jetz W., Böhning-Gaese K. 2008. Impact of climate change on migratory birds: community reassembly versus adaptation. Global. Ecol. Biogeogr. 17: 38-49.
• Schmidt K. A. 2003. Nest predation and population declines in Illinois songbirds: a case for mesopredator effects. Conserv. Biol. 17: 1141-1150.
• Št’astný K., Bejček V., Hudec K. (eds). 1996. [Atlas of breeding bird distribution in the Czech Republic 1985-1989]. H & H, Prague.
• Št’astný K., Bejček V., Hudec K. (eds). 2006. [Atlas of breeding bird distribution in the Czech Republic 2001-2003]. Academia, Prague.
• Stearns S. C. 1992. The Evolution of Life Histories. Oxford Univ. Press, New York.
• Thaxter C. B., Joys A. C., Gregory R. D„ Baillie S. R., Noble D. G. 2010. Hypotheses to explain patterns of population change among breeding bird species in England. Biol. Conserv. 143: 2006-2019.
• Van Strien A. J., Pannekoek J., Gibbons D. W. 2001. Indexing European bird population trends using results of national monitoring schemes: a trial of a new method. Bird Study 48: 200-213.
• Van Turnhout C. A. M., Foppen R. P. B., Leuven R. S. E. W., Van Strien A., Siepel H. 2010. Life-history and ecological correlates of population change in Dutch breeding birds. Biol. Conserv. 143: 173-181.
• Verhulst J., Báldi A., Kleijn D. 2004. Relationship between land- use intensity and species richness and abundance of birds in Hungary. Agric. Ecosyst. Environ. 104: 465-473.
• Voříšek P., , Klvaňová A., Brinke T., Cepák J., Flousek J., Hora J., Reif J., Št’astný K., Vermouzek Z. 2009. State of the birds of the Czech Republic 2009. Sylvia 45: 1-38.
• Voříšek P., , Reif J., Št’astný K., Bejček V. 2008. How effective can be the national law in protecting birds? A case study from the Czech Republic. Folia Zool. 57: 221-230.
• Wretenberg J., Lindstrom A., Svensson S., Thierfelder T., Part T. 2006. Population trends of farmland birds in Sweden and England: similar trends but different patterns of agricultural intensification. J. Appl. Ecol. 43: 1110-1120.
• Zuckerberg B., Porter W. F., Corvin K. 2009: The consistency and stability of abundance-occupancy relationships in large-scale population dynamics. J. Anim. Ecol. 78: 172-181.

Identyfikatory

DOI

10.3161/000164511X625919