A Regional Landscape Analysis and Prediction of Favorable Gray Wolf Habitat in the Northern Great Lakes Region

Authors

  • David J. Mladenoff,

    Corresponding author
    1. Natural Resources Research Institute, University of Minnesota, Duluth, MN 95811, U.S.A.
      Author to whom correspondence and proofs should be sent. Current address: Wisconsin DNR Bureau of Research, and University of Wisconsin-Madison, Department of Forestry, 1630 Linden Drive, Madison, WI 53706. Internet djmladen@facstaff.wisc.edu
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  • Theodore A. Sickley,

    1. Natural Resources Research Institute, University of Minnesota, Duluth, MN 95811, U.S.A.
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  • Robert G. Haight,

    1. US Forest Service, North Central Forest Experiment Station, St. Paul, MN 59108, U.S.A.
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  • Adrian P. Wydeven

    1. Wisconsin Department of Natural Resources, Park Falls, WI 94992, U.S.A.
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Author to whom correspondence and proofs should be sent. Current address: Wisconsin DNR Bureau of Research, and University of Wisconsin-Madison, Department of Forestry, 1630 Linden Drive, Madison, WI 53706. Internet djmladen@facstaff.wisc.edu

Abstract

Over the past 15 years the endangered eastern timber wolf (Canis lupus lycaon) has been slowly recolonizing northern Wisconsin and, more recently, upper Michigan, largely by dispersing from Minnesota (where it is listed as threatened). We have used geographic information systems (GISs) and spatial radiocollar data on recolonizing wolves in northern Wisconsin to assess the importance of factors in defining favorable wolf habitat. We built a multiple logistic regression model applied to the northern Great Lakes states to estimate the amount and spatial distribution of favorable wolf habitat at the regional landscape scale. Our results suggest that areas with high probability of favorable habitat are more extensive than previously estimated in the northern Great Lake States. Several variables were significant in comparing new pack areas in Wisconsin to nonpack areas, including land ownership class, land cover type, road density, human population, and spatial landscape indices such as fractal dimension (land cover patch boundary complexity), land cover type contagion, landscape diversity, and landscape dominance. Road density and fractal dimension were the most important predictor variables in the logistic regression models. The results indicate that public forest land and private industrial forest land are both important in managing for a broad-ranging animal such as the wolf. Our data portray favorable habitat that is highly fragmented along development corridors in northern Wisconsin, which may be responsible for the slow growth of the wolf population. Upper Michigan, which is just beginning to be colonized by wolves, has very large, contiguous areas of likely habitat approaching the importance of those in northeastern Minnesota. If continuing development or wolf control restrict dispersing wolves from moving from Minnesota to Wisconsin, and Wisconsin habitat becomes more marginal through further fragmentation, Michigan has the potential to maintain a significant wolf population independent of Minnesota and serve as a source population for Wisconsin. However, a simple island/corridor model of wolf habitat in Wisconsin does not seem to apply. Wolves apparently move throughout the landscape, across many unfavorable areas, but establishment success is restricted to higher quality habitat. Source-sink dynamics may be operating here, and they suggest that reduction of the Minnesota population in the near term may affect recovery in Wisconsin and Michigan. Our analysis is an example of use of long-term monitoring data and large-scale cross-boundary regional analysis that must be done to solve complex spatial questions in resource management and conservation.

Abstract

A lo largo de los últimos 15 años el lobo gris (Cannis lupus lycaon), en peligro de extinción ha venido recolonizando lentamente el norte de Wisconsin y más recientemente, el norte de Michigan, principalmente a través de su dispersión desde Minnesota (dónde se encuentra listado como amenazado). En este estudio usamos SIG y datos espaciales de radio-collares, colocados en lobos recolonizadores en el norte de Wisconsin, para evaluar la importancia de los factores de la escala del paisaje en la definición del hábitat favorable para el lobo. Construímos un modelo de regresión logística múltiple aplicado a los Estados del norte de los Grandes Lagos, para estimar la cantidad y distribución espacial del hábitat favorable para el lobo a una escala paisajística regional Nuestros resultados sugieren que las áreas con una alta probabilidad de poseer un hábitat favorable, son más amplias que lo previamente estimado en los Estados del norte de los Grandes Lagos. Diversas variables fueron significativas en la comparación de nuevas áreas con manadas de lobos en Wisconsin con respecto a áreas sin manadas, incluyendo las clases de tenencia de la tierra, el tipo de cobertura, la densidad de rutas, la población, y los indices espaciales del paisaje tales como la dimension fractal (complejidad de los parches de cobertura), el contagio de los tipos de cobertura, la diversidad del paisaje, y la dominancia del paisaje. La densidad de rutas y la dimensión fractal fueron las variables predictoras mas importantes en el modelo de regresión logística. Los resultados indican que tanto las áreas de bosques públicas, como los bosques privados bajo explotación, son importantes para el manejo de un animal con un amplio rango de distribución, como el lobo. Nuestros datos describen un hábitat favorable que se encuentra altamente fragmentado, a lo largo de corredores de desarrollo en el norte de Wisconsin, esta situación seria responsable del lento crecimiento de la población de lobos. El sector superior de Michigan, que está recién comenzando a ser colonizado por lobos, presenta grandes áreas contiguas de hábitat apropiado, que se acercan en importancia a aquellas del noreste de Minnesota. Si el desarrollo continuado o el control del lobo limita a los lobos dispersantes en su traslado de Minnesota a Wisconsin, y el hábitat de Wisconsin se hace más marginal debido a una mayor fragmentación, Michigan tiene el potencial para mantener a una población de lobos significativa en forma independiente de Minnesota y asi servir como una población fuente para Wisconsin. Sin embargo, un simple modelo de isla/corredor para el hábitat del lobo no parece ser aplicable. Aparentemente, los lobos se mueven a lo largo del paisaje, a través de muchas áreas no favorables, pero el éxito del establecimiento esta restringido a un hábitat de mayor calidad. Una dinámica de fuentesumidero (“source-sink”) podría estar operando en este caso, lo que se sugiere que la reducción de la población de Minnesota en un corto plazo podria afectar la recuperación de Wisconsin y Michigan. Nuestro análisis es un ejemplo del uso de datos de monitoreo a largo plazo y del análisis regional que debe ser llevado a cabo para resolver preguntas espaciales complejas en el manejo de recursos y la conservación.

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