The importance of core habitat for a threatened species in changing landscapes
Abstract
Habitat loss, fragmentation, and alteration of the landscape matrix are interdependent processes, collectively responsible for most recent species extinctions. Thus, determining the extent to which these landscape processes affect animals is critical for conservation. However, researchers have often assumed that interdependent effects are independently related to animals' responses, underestimating the importance of one or several landscape processes in driving species declines. We demonstrate how to disentangle the interdependent effects of habitat amount, fragmentation, and edge context on population size by assessing abundance of a rapidly declining grassland songbird species (grasshopper sparrow Ammodramus savannarum) in eastern Kansas (USA). We conducted >7,000 point count surveys at >2,000 sites over two breeding seasons, then modelled the direct, interactive, and indirect effects of landscape factors on abundance within spatial scales (200-, 400-, 800-, and 1,600-m radii) relevant to our focal species' dispersal behaviour. Sparrow abundance correlated most strongly with landscape structure within 400-m radii, increasing nonlinearly with grassland area and decreasing with the proportion of grassland near cropland or woody edges. Sparrows' negative response to cropland edges was mostly an added, indirect consequence of reduced grassland area, whereas sparrows' stronger negative response to woody edges was not attributable to variation in grassland area. Fragmentation and edge context mattered most in landscapes comprising c. 50%-80% grassland. Synthesis and applications. In our research, abundance of a threatened grassland songbird was influenced more by core grassland area (a function of total grassland area, fragmentation, and edge context) than total grassland area per se. Moreover, a local extinction threshold of c. 50% grassland indicated that small amounts of habitat were unsuitable for our focal species regardless of habitat configuration or matrix type. Local extinction thresholds in response to habitat area provide clear baseline targets for land managers; above those thresholds, configuration and the matrix can be modified to increase abundance of edge-sensitive animals. Conflicting evidence in the literature regarding the importance of fragmentation and matrix features could be partially explained by species-level traits, or methodological issues such as defining landscapes at ecologically arbitrary spatial scales, assessing landscape quality using species richness, and ignoring interactive and indirect effects. Foreign Language Abstract La pérdida de hábitat, la fragmentación y la alteración del matriz del paisaje son procesos interdependientes, colectivamente responsables para la mayoría de las extinciones recientes. De esta forma, determinando la medida que estos atributos del paisaje que afectan a los animales es crítico para la conservación. Sin embargo, los investigadores frecuentemente han asumido que los efectos interdependientes están relacionados de manera independiente con las respuestas de los animales, perdiendo la importancia de uno o varios atributos del paisaje en la disminución de especies. Demostramos cómo revelar los efectos interdependientes de la cantidad de hábitat, la fragmentación y el contexto del borde sobre la abundancia de una ave de pastizales en rápido declive (Ammodramus savannarum) en el este de Kansas (EEUU). Llevamos a cabo >7,000 conteos de aves en >2,000 sitios en dos temporadas de reproducción, y luego modelamos los efectos directos, interactivos e indirectos de los factores del paisaje sobre la abundancia en varias escalas espaciales (200-, 400-, 800- y 1,600-m de radio) relevantes para los movimientos de dispersión de nuestra especie focal. La abundancia de A. savanarum se correlacionó fuertemente con la estructura del paisaje dentro de un radio de 400 m, aumentando de forma no lineal con el área de pastizal y disminuyendo con la proporción de pastizales cerca de áreas cultivadas o bordes arbolados. La relación negativa entre abundancia y los bordes cultivados fue principalmente una consecuencia indirecta y adicional de la reducción de hábitat, mientras que la relación fuerte y negativa entre abundancia y los bordes arbolados fue independiente de la reducción de hábitat. La fragmentación y la composición de la matriz fueron más importantes en los paisajes que comprenden c. 50%-80% de pastizales. Síntesis y aplicaciones. La abundancia de una ave de pastizal amenazada fue más influida por el área central de hábitat que por el área total de pastizales per se. Además, un límite de c. 50% pastizal fue necesario para que A. savannarum ocupara un sitio, indicando que pequeñas cantidades de hábitat no son adecuadas para nuestra especie focal, independientemente de la configuración o del tipo de vegetación en el matriz. La área mínima de hábitat nos proporciona objetivos claros para el manejo de los recursos naturales; arriba de estas áreas mínimas, la configuración y la composición de la matriz se pueden modificar para aumentar la abundancia de animales sensibles a los bordes. El debate en la literatura sobre la importancia de la fragmentación y las características de la matriz podría explicarse parcialmente por rasgos a nivel de especie o por cuestiones metodológicas, tales como la definición de paisajes a escalas espaciales ecológicamente arbitrarias, la evaluación de la calidad del paisaje utilizando la riqueza de especies, y la ignorancia de los efectos interactivos e indirectos. In our research, abundance of a threatened grassland songbird was influenced more by core grassland area (a function of total grassland area, fragmentation, and edge context) than total grassland area per se. Moreover, a local extinction threshold of c. 50% grassland indicated that small amounts of habitat were unsuitable for our focal species regardless of habitat configuration or matrix type. Local extinction thresholds in response to habitat area provide clear baseline targets for land managers; above those thresholds, configuration and the matrix can be modified to increase abundance of edge-sensitive animals. Conflicting evidence in the literature regarding the importance of fragmentation and matrix features could be partially explained by species-level traits, or methodological issues such as defining landscapes at ecologically arbitrary spatial scales, assessing landscape quality using species richness, and ignoring interactive and indirect effects.
- Publication:
-
Journal of Applied Ecology
- Pub Date:
- September 2018
- DOI:
- 10.1111/1365-2664.13234
- Bibcode:
- 2018JApEc..55.2241H