Patch Occupancy and Potential Metapopulation Dynamics of Three Forest Mammals in Fragmented Afromontane Forest in South Africa

Authors

  • Michael J. Lawes,

    Corresponding author
    1. Forest Biodiversity Programme, School of Botany and Zoology, University of Natal, Private Bag X01, Scottsville, 3209 Pietermaritzburg, KwaZulu-Natal, South Africa
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  • Peter E. Mealin,

    1. Forest Biodiversity Programme, School of Botany and Zoology, University of Natal, Private Bag X01, Scottsville, 3209 Pietermaritzburg, KwaZulu-Natal, South Africa
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  • Steven E. Piper

    1. Forest Biodiversity Programme, School of Botany and Zoology, University of Natal, Private Bag X01, Scottsville, 3209 Pietermaritzburg, KwaZulu-Natal, South Africa
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email lawes@nu.ac.za

Abstract

Abstract: We investigated the persistence of three medium-sized (2–9 kg), rare forest mammals in the fragmented mist-belt Podocarpus forests of the midlands of KwaZulu-Natal Province, South Africa. We recorded patch occupancy of blue duiker (  Philantomba monticola), tree hyrax (  Dendrohyrax arboreus), and samango monkey (Cercopithecus mitis labiatus) in 199 forest patches. Their rarity is ascribed to the fragmentation and destruction of their forest habitat. Incidence functions, derived from presence and absence data, were formulated as generalized linear models, and environmental effects were included in the fitted logistic models. The small and mostly solitary hyrax and duiker persisted in smaller patches than the large and social monkey. Although this result follows expectations based on relative home-range sizes of each species, the incidence probability of the samango monkey was invariant with increasing isolation, whereas a gradual decrease with increasing isolation was observed for the hyrax and duiker. Group dynamics may inhibit dispersal and increase the isolation effect in social species such as samango monkeys. A mainland-island metapopulation model adequately describes patterns of patch occupancy by the hyrax and duiker, but the monkeys' poor dispersal ability and obvious area-dependent extirpation suggest that they exist in transient, nonequilibrium (declining) metapopulations. Through identification of large forest patches for careful protection and management, the survival of all three species—especially the monkey—could be prolonged. Because no functional metapopulation may exist for the monkey, however, this is an emergency measure. For the duiker and hyrax, larger patches should form part of a network of smaller and closer patches in a natural matrix.

Abstract

Resumen: Investigamos la persistencia de tres mamíferos forestales raros de tamaño mediano (2–9 kg) en los bosques fragmentados de cinturón de niebla Podocarpus en la región central de la provincia KwaZulu-Natal, Sudáfrica. Registramos la ocupación del duiker azul (   Philantomba monticola), el hyrax arborícola (   Dendrohyrax arboreus) y el mono samango (Cercopithecus mitis labiatus) en 199 parches forestales. Su rareza se atribuye a la fragmentación y destrucción de su hábitat forestal. Las funciones de incidencia, derivadas de datos de presencia y ausencia, fueron formuladas como modelos lineales generalizados, y los efectos ambientales fueron incluidos en los modelos logísticos ajustados. Los pequeños y mayormente solitarios hyrax y duiker persistieron en parches más pequeños que los monos, que son más grandes y más sociables. A pesar de que este resultado obedece a expectativas basadas en tamaños de rango de hogar relativos de cada especie, la probabilidad de incidencia del mono samango no cambió con un incremento en el aislamiento, mientras que una disminución gradual al crecer el aislamiento se observó en hyrax y duiker. Las dinámicas de grupos podrían inhibir la dispersión e incrementar el efecto de aislamiento en especies sociables como lo es el mono samango. Un modelo de metapoblación continente-isla describe adecuadamente los patrones de la ocupación de parches por hyrax y duiker; sin embargo, la pobre capacidad de dispersión de los monos y la obvia extirpación área-dependente sugiere que estos existen en metapoblaciones transitorias, desequilibradas (en disminución). Mediante la identificación de parches forestales grandes para la protección y manejo cuidadosos, la supervivencia de las tres especies (  pero especialmente la de los monos) podría ser prolongada. Sin embargo, debido a que no existen metapoblaciones funcionales de monos, esta es una medida de emergencia. Para el duiker y el hyrax, los parches grandes deberán formar parte de una red de parches más pequeños y más cercanos en una matriz natural.

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