Bird Communities and Habitat as Ecological Indicators of Forest Condition in Regional Monitoring

Authors


* Current address: U.S. Fish and Wildlife Service, 2800 Cottage Way, Suite W2605, Sacramento, CA 95825.

Abstract

Abstract: Ecological indicators for long-term monitoring programs are needed to detect and assess changing environmental conditions. We developed and tested community-level environmental indicators for monitoring forest bird populations and associated habitat. We surveyed 197 sampling plots in loblolly–shortleaf pine forests, spanning an area from Georgia to Virginia ( U.S.A.) and representing a gradient in levels of anthropogenic disturbance. Ninety of these plots were randomly selected from a sampling grid, permitting quantitative assessment of cumulative distribution functions for bird community and habitat parameters. Species were independently classified into habitat assemblages indicating birds typical of disturbed habitat (e.g., shrubland, forest edge) and undisturbed habitat (mature forest). Relative abundances of these assemblages were used to form a bird community index—similar to the index of biotic integrity applied to aquatic systems—showing the effects of habitat disturbance on forest bird communities. Bird communities on the majority of the sample area (52–75%, 90% confidence interval) were dominated by disturbance-tolerant species. Sites dominated by mature-forest species were comparatively uncommon. Habitat assemblages appeared to be particularly useful tools for environmental monitoring; individual species abundance was positively correlated with assemblage species richness, and assemblage members showed consistent responses to variations in disturbance level. To a lesser extent, component species of nesting guilds showed this pattern of cohesive responses, but those of foraging guilds did not. We also developed a habitat index based on habitat variables that predicted bird community index values. Habitat and bird community indices were strongly correlated in an independent validation dataset, suggesting that the habitat index can provide a reliable predictor of bird community status. The two indices may be used in combination, with the bird community index providing a direct measure of the status of the bird community and the habitat index providing a basis on which to separate changes in the bird community into local habitat effects versus other factors (e.g., landscape level effects, changes on wintering grounds).

Abstract

Resumen: Se necesitan indicadores ecológicos para programas de monitoreo a largo plazo para detectar y evaluar condiciones ambientales cambiantes. Desarrollamos y evaluamos indicadores ambientales a nivel de comunidad para monitorear poblaciones de aves en bosques, así como en el hábitat asociado. Evaluamos 197 cuadrantes de muestreo en bosques de pino, abarcando un área de Georgia a Virginia ( E.U.A.) y representando un gradiente en niveles de perturbación antropogénica. Noventa de estos cuadrantes fueron seleccionados al azar, permitiendo una evaluación cuantitativa de funciones acumulativas de distribución de aves y parámetros de hábitat. Las especies fueron clasificadas independientemente en ensamblajes de hábitat indicando aves típicas de hábitat perturbado ( por ejemplo, bordes arbustivos del bosque) y hábitat no perturbado ( bosque maduro). Las abundancias relativas de estos ensamblajes fueron utilizadas como un índice de comunidad de aves similar al índice de integridad biótica aplicado a sistemas acuáticos, mostrando efectos de la perturbación del hábitat en las comunidades de aves del bosque. En la mayor parte del área muestreada (52–75%, 90% intervalo de confianza) las comunidades de aves estuvieron dominadas por especies tolerantes a la perturbación. Los sitios dominados por especies de bosque maduro fueron comparativamente poco comunes. Los ensamblajes del hábitat aparentemente son herramientas especialmente útiles para el monitoreo ambiental; la abundancia de especies individuales estuvo positivamente correlacionada con la riqueza de especies de los ensamblajes y los miembros del ensamblaje mostraron respuestas consistentes a la variación en el nivel de perturbación. En menor grado, las especies que conforman los gremios de aves que anidan mostraron este patrón de respuestas cohesivas, no así los gremios que forrajean. También desarrollamos un índice de hábitat basado en las variables del hábitat que predijeron los valores de los índices de la comunidad de aves. El hábitat y los índices de la comunidad de aves estuvieron fuertemente correlacionados en un juego de datos de validación independiente, sugiriendo que el índice de hábitat puede proveer una predicción confiable del estado de la comunidad de aves. Los dos índices pueden ser utilizados en combinación; el índice de comunidad de aves puede proporcionar una medición directa del estado de la comunidad de aves y el índice del hábitat puede proporcionar las bases para separar cambios en la comunidad de aves debidos a efectos locales de hábitat de los debidos a otros factores ( por ejemplo, efectos a nivel de paisaje, cambios en áreas de hibernación).

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