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Searching for a Predictive Model for Species Richness of Iberian Dung Beetle Based on Spatial and Environmental Variables

Authors

  • Jorge M. Lobo,

    1. Departamento de Biodiversidad y Biología Evolutiva ( Entomología), Museo Nacional de Ciencias Naturales,
      c/o José Gutiérrez Abascal, 2
    2. 28006, Madrid, SPAIN
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  • Fermín Martín-Piera

    1. Departamento de Biodiversidad y Biología Evolutiva ( Entomología), Museo Nacional de Ciencias Naturales,
      c/o José Gutiérrez Abascal, 2
    2. 28006, Madrid, SPAIN
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    •  

      Deceased after acceptance of the paper.


Abstract

Abstract: In Mediterranean countries, inventories of many animal groups, particularly insects, are incomplete or nonexistent. Hence, a feasible spatial picture of unequally surveyed areas is required to ascertain which faunistic surveys are good enough to produce reliable estimates of species richness. We used generalized linear models to build a multiple-regression function through which we predicted the distribution of Iberian dung beetle species richness. Given the scarcity and unevenness of the species-richness spatial distribution, the number of records of a dung beetle database ( BANDASCA ), falling within each of the 50 × 50 km grid squares, was chosen as a measure of the sampling effort for that square. Examining the asymptotic relationship between the number of dung-beetle species and database records for each physioclimatic Iberian subregion, we found that 82 grid squares (32% of the total) were adequately sampled. Dung-beetle species richness was related in each of these 82 cells to 24 explanatory variables. Curvilinear functions, interaction terms, and the significant third-degree polynomial terms of latitude and longitude were included to model species-richness distribution. The final model accounted for 62.4% of the total deviance after we eliminated seven outlier squares, with maximum elevation, grassland area, land-use diversity, forest area, geological diversity, interaction of terrestrial area and maximum elevation, and interaction between calcareous rock and geological diversity and latitude being the most significant independent variables. The residuals of the function were not spatially autocorrelated, and we validated the final model by a jackknife procedure. Large and environmentally complex hotspots in the Iberian Central, Baetic, and Subbaetic mountain ranges stand out from the emerging map of species richness. Further detailed research is required to determine the complementarity of the faunas of these two main hotspots, the key question in conservation planning for a dung-feeding beetle.

Abstract

Resumen: Los inventarios de muchos grupos de animales, particularmente insectos, son incompletos o totalmente ausentes en los países Mediterráneos. Por ello, se requiere de un panorama espacial viable de áreas poco estudiadas para determinar que estudios faunísticos son suficientemente buenos para producir estimaciones confiables de la riqueza de especies. Utilizamos modelos lineales generalizados para construir una función de regresión múltiple con la cual predijimos la distribución de la riqueza de especies de escarabajos coprófilos ibéricos. Dada la escasez y desigualdad de la distribución espacial de la riqueza de especies, el número de registros de una base de datos de escarabajos coprófilos ( BANDASCA ) en cada uno de los cuadrantes de 50 × 50 km fue seleccionado como una medida del esfuerzo de muestreo para ese cuadro. Al examinar la relación asintótica entre el número de escarabajos coprófilos y los registros en la base de datos para cada región fisioclimática, encontramos que 82 cuadros (32 % del total) fueron adecuadamente muestreados. La riqueza de especies de escarabajos coprófilos se relacionó con 24 variables explicativas en cada uno de estas 82 celdas. Se incluyeron funciones curvilíneas, términos de interacción y los significativos términos polinomiales de tercer grado de latitud y longitud en el modelo de distribución espacial de la riqueza de especies. El modelo final consideró el 62.4 % de la desviación total después de eliminar siete cuadros externos, elevación máxima, superficie de pastizal, diversidad de uso de suelo, superficie forestal, diversidad geológica, la interacción entre superficie terrestre y elevación máxima, la interacción entre roca calcárea y diversidad geológica y latitud, les variables independiente más significativa. Los residuos de la correlación no fueron autocorrelacionados espacialmente, y validamos el modelo final con un procedimiento de navaja. En el mapa emergente de la riqueza de especies sobresalen sitios conflictivos extensos y ambientalmente complejos en las cadenas montañosas de Iberia Central, Baética y Subaética. Se requiere de más investigación detallada para determinar la complementariedad de la fauna de estos sitios conflictivos principales como el punto central en la planeación de la conservación de escarabajos coprófagos.

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