Factors affecting temporal dynamics of avian assemblages in a heterogeneous landscape

• Autorzy: Tworek S.

Warianty tytułu

PL

Czynniki wpływające na czasową dynamikę ptasich zgrupowań w krajobrazie mozaikowym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The influence of the characteristics of habitat fragments on the dynamics of avian communities and the effect that fragments of different sizes have on the stability of the breeding species composition, and also on local extinction, colonisation and turnover rates were studied in an agricultural landscape in southern Poland. The fragments included various habitat types that differed from the matrix. Breeding birds were surveyed using the territory mapping method to assess turnover. Species composition depended on both the spatial structure of a fragment and the features of its surroundings. Local declines and appearances of species had a similar influence on the turnover in all size classes of the fragments. Species that contributed most to the total turnover were: Lanius collurio, Phasianus colchicus, Anas platyrhynchos, Emberiza schoeniclus, Columba palumbus and Sylvia communis. However, there were differences among species contributing most to the turnover according to area size classes. Heterogeneous habitats in a mosaic-like, agricultural landscape do not function as islands. The existence of species in an area with such a level of habitat patchiness can be related primarily to habitat quality, mainly because of poor isolation and the high permeability of isolating habitats.

PL

Badania prowadzone były w latach 1995-1999 w południowej Polsce, w krajobrazie rolniczym (Tab. 1). Na obszarze badań wyznaczono powierzchnie badawcze stanowiące pozostałości naturalnych/półnaturalnych siedlisk (fragmenty). Podzielono je na 5 klas wielkości, ze względu na powierzchnię, która wahała się od 0.2 do 40.0 ha (Tab. 2). Poszczególne fragmenty opisano przy pomocy 17 zmiennych charakteryzujących ich strukturę, usytuowanie w krajobrazie i cechy otoczenia (Tab. 3). Przy pomocy metody kartograficznej wykonywano liczenia ptaków w każdym z fragmentów. Na tej podstawie określano liczbę par lęgowych (N), liczbę gatunków (S) oraz tempo ekstynkcji (E), kolonizacji (C) i wymiany gatun kowej (TR). Tempo wymiany gatunkowej obliczono wg formuły: TR = (E + C)/(S1 + S2) x 100%, gdzie E oznacza liczbę gatunków, które zniknęły z powierzchni (ekstynkcja), a C — liczbę gatunków, które pojawiły się na powierzchni (kolonizacja), między dwoma kolejnymi sezonami lęgowymi, a S1, S2 to liczby wszystkich gatunków lęgowych we fragmencie w tych samych sezonach lęgowych. Nie wykryto istotnej zależności między liczbą ekstynkcji i kolonizacji a wielkością fragmentów (Fig. 1). Tempo ekstynkcji nie różniło się istotnie od tempa kolonizacji w żadnej klasie wielkości badanych fragmentów (Fig. 2). Fragmenty różniły się natomiast zarówno pod względem składu gatunków ptaków, które miały największy udział w wymianie gatunkowej, jak i pod względem procentowego udziału poszczególnych gatunków w całkowitym tempie wymiany (Tab. 4). Do gatunków mających największy udział w całkowitym tempie wymiany należały: gąsiorek Lanius collurio, bażant Phasianus colchicus, krzyżówka Anas platyrhynchos, potrzos Emberiza schoeniclus, grzywacz Columba palumbus i cierniówka Sylvia communis (Fig. 3). Największy udział w wyjaśnieniu zmienności w tempie ekstynkcji, kolonizacji i wymiany gatunkowej miała zmienna określająca liczbę siedlisk (HABITATS). Żadna ze zmiennych nie znalazła się natomiast wśród mających istotne znaczenie we wszystkich trzech modelach regresji (Tab. 5). Mniejsze znaczenie pojedynczych cech, takich jak wielkość fragmentów czy stopień izolacji od innych, podobnych siedlisk, wskazuje że w zróżnicowanym siedliskowo krajobrazie zmienne określające parametry badanych fragmentów i strukturę siedlisk są ze sobą wzajemnie sprzężone. W dużych fragmentach wzrasta udział gatunków leśnych, które nie występują w niewielkich fragmentach. Z kolei brak pewnych gatunków w niewielkich fragmentach może wynikać z mniejszego zróżnicowania siedliskowego. Istnienie gatunku w najmniejszych fragmentach można zatem wiązać przede wszystkim z jakością siedlisk, która — przy słabej izolacji w warunkach rolniczego krajobrazu i w konsekwencji dużej „przenikalności” środowisk izolujących — może mieć decydujące znaczenie w kształtowaniu dynamiki liczebności subpopulacji gatunków występujących w takich środowiskach. Wpływy otaczającego krajobrazu mogą mieć nawet większe znaczenie dla dynamiki zgrupowań ptaków niż procesy mające miejsce w obrębie fragmentów. Dotyczy to zwłaszcza ptaków, które jako zwierzęta najbardziej mobilne wykorzystują otoczenie na wiele sposobów.

Słowa kluczowe

EN

temporal dynamics; avian assemblage; mosaic landscape; dynamic factor; bird; species composition; extinction; colonization; species-area relationship

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Ornithologica
• Rocznik: 2004
• Tom: 39
• Numer: 2
• Opis fizyczny: p.155-163,fig.,ref.

Twórcy

autor

Tworek S.

• Institute of Nature Conservation, Polish Academy of Sciences, Mickiewicza 33, 31-120 Krakow, Poland

Bibliografia

• Baguette M., Deceuninck В., Muller Y. 1994. Effect of spruce afforestation on bird community dynamics in a native broad-leaved forest area. Acta Oecol. 15: 275-288.
• Balent G., Courtiade B. 1992. Modelling bird communities and landscape patterns relationships in a rural area of South-Western France. Landscape Ecol. 6: 195-211.
• Bentley J. M., Catterall С. P. 1997. The use of bushland, corridors and linear remnants by birds in southeastern Queensland, Australia. Conserv. Biol. 11:1173-1189.
• Bibby C. J., Burgess N. D., Hill D. A. 1992. Bird census techniques. Academic Press, London.
• Brotons L., Mönkkönen M., Martin J. L. 2003. Are fragments islands? Landscape context and density-area relationships in boreal forest birds. Am. Nat. 162: 343-357.
• Cieślak M. 1994. The vulnerability of breeding birds to forest fragmentation. Acta Ornithol. 29: 29-38.
• Diamond J. M. 1969. Avifaunal equilibria and species turnover rates on the Channel Islands of California. Proc. Nat. Acad. Sci. USA 69: 3199-3203.
• Doherty P. F., Grubb T. C. 2002. Survivorship of permanent-resident birds in a fragmented forested landscape. Ecology 83: 844-857.
• Gilpin M., Hanski I.1991. Metapopulation dynamics. Academic Press, London.
• Głowaciński Z. 1981. Stability in bird communities during the secondary succession of a forest ecosystem. Ekol. pol. 29: 73-95.
• Hagan J. M., van der Haegen W. M., McKinley Р. S. 1996. The early development of forest fragmentation effects on birds. Conserv. Biol. 10:188-202.
• Haila Y. 2002. A conceptual genealogy of fragmentation research: from island biogeography to landscape ecology. Ecol. Appl. 12: 321-334.
• Haila Y., Hański I. K., Niemela J., Puntilla P., Raivio S., Tukia H. 1994. Forestry and the boreal fauna: matching management with natural forest dynamic. Ann. Zool. Fenn. 31: 187-202.
• Hanski I. 1994. A practical model of metapopulation dynamics. J. Anim. Ecol. 63: 151-162.
• Hinsley S. A., Bellamy P. E., Newton I. 1995. Bird species turnover and stochastic extinction in woodland fragments. Ecography 18: 41-50.
• Hobbs R. J. 1993. Effects of landscape fragmentation on ecosystem processes in the Western Australian wheatbelt. Biol. Conserv. 64: 193-201.
• Jokimäki J., Huhta E., Mönkkönen M., Nikula A. 2000. Temporal variation of bird assemblages in moderately fragmented and less-fragmented boreal forest landscapes: a multi-scale approach. Ecoscience 7: 256-266.
• MacArthur R. H., Wilson E. O. 1967. The theory of island biogeography. Princeton University Press, Princeton.
• Mason C. F. 2001. Woodland area, species turnover and the conservation of bird assemblages in lowland England. Biodiv. Conserv. 10: 495-510.
• Matthysen E., Adriaensen F., Dhondt A.A. 1995. Dispersal distances of nuthatches, Sitta europaea, in a highly fragmented landscape. Oikos 72: 375-381.
• Norton M. R., Hannon S. J., Schmiegelow F. K. A. 2000. Fragments are not islands: patch vs landscape perspectives on songbird presence and abundance in a harvested boreal forest. Ecography 23: 209-223.
• Opdam P. 1991. Metapopulation theory and habitat fragmentation: a review of holarctic breeding bird studies. Landscape Ecol. 5: 93-106.
• Petersen B. S. 1998. The distribution of Danish farmland birds in relation to habitat characteristics. Ornis Fennica 75: 105-118.
• Rolstad J. 1991. Consequences of forest fragmentation for the dynamics of bird populations: conceptual issues and the evidence. Biol. J. Linn. Soc. 42:149-163.
• Saunders D. A., Hobbs R. J., Margules C. R. 1991. Biological consequences of ecosystem fragmentation: a review. Conserv. Biol. 5: 18-29.
• StatSoft Inc. 1997. Statistica for Window. Tulsa OK. Polish Edition by StatSoft Polska Sp. z o.o. Kraków, Poland.
• Tworek S. 2001. Breeding bird communities in relation to different habitat islands. Nature Conserv. 58:117-128.
• Tworek S. 2002. Different bird strategies and their responses to habitat changes in an agricultural landscape. Ecol. Res. 17: 339-359.
• Tworek S. 2003. Local extinction, colonisation and turnover rates of breeding birds in fragmented landscapes: differences between migratory guilds. Ornis Fennica 80: 49-62.
• Wiens J. A., Crawford C. S., Gosz J. R. 1985. Boundary dynamics: a conceptual framework for studying landscape ecosystems. Oikos 45: 421-427.
• Wilcove D. S., McLellan С. H., Dobson A. P. 1986. Habitat fragmentation in the temperate zone. In: Soulé M. E. (ed.). Conservation Biology. The science of scarcity and diversity. Sinauer Associates, Massachusetts, USA, pp. 237-256.