Spatially Explicit Power Analyses for Occupancy-Based Monitoring of Wolverine in the U.S. Rocky Mountains

Authors


Abstract

Conservation scientists and resource managers often have to design monitoring programs for species that are rare or patchily distributed across large landscapes. Such programs are frequently expensive and seldom can be conducted by one entity. It is essential that a prospective power analysis be undertaken to ensure stated monitoring goals are feasible. We developed a spatially based simulation program that accounts for natural history, habitat use, and sampling scheme to investigate the power of monitoring protocols to detect trends in population abundance over time with occupancy-based methods. We analyzed monitoring schemes with different sampling efforts for wolverine (Gulo gulo) populations in 2 areas of the U.S. Rocky Mountains. The relation between occupancy and abundance was nonlinear and depended on landscape, population size, and movement parameters. With current estimates for population size and detection probability in the northern U.S. Rockies, most sampling schemes were only able to detect large declines in abundance in the simulations (i.e., 50% decline over 10 years). For small populations reestablishing in the Southern Rockies, occupancy-based methods had enough power to detect population trends only when populations were increasing dramatically (e.g., doubling or tripling in 10 years), regardless of sampling effort. In general, increasing the number of cells sampled or the per-visit detection probability had a much greater effect on power than the number of visits conducted during a survey. Although our results are specific to wolverines, this approach could easily be adapted to other territorial species.

Poder de Análisis Espacialmente Explícito para el Monitoreo Basado en Ocupación del Glotón (Gulo gulo) en las Montañas Rocallosas de Estados Unidos

Resumen

Científicos de la conservación y administradores de recursos frecuentemente tienen que diseñar programas de monitoreo para especies que son raras o están distribuidas en fragmentos a lo largo de paisajes extensos. Tales programas frecuentemente son caros y rara vez pueden ser conducidos por una entidad. Es esencial que un análisis prospectivo de poder se lleve a cabo para asegurar que las metas de monitoreo enunciadas son factibles. Desarrollamos un programa de simulación basado en el espacio que toma en cuenta la historia natural, el uso de hábitat y el esquema de muestreo para investigar el poder de los protocolos de monitoreo para detectar tendencias en la abundancia de la población a través del tiempo con un método basado en ocupación. Analizamos esquemas de monitoreo con esfuerzos de muestreo diferentes para poblaciones de glotones (Gulo gulo) en 2 áreas de las Montañas Rocallosas de los Estados Unidos. La relación entre la ocupación y la abundancia fue no-lineal y dependía del paisaje, el tamaño de la población y los parámetros de movimiento. Con las estimaciones actuales del tamaño de población y la probabilidad de detección en las Rocallosas del norte de los Estados Unidos, la mayoría de los esquemas sólo pudieron detectar disminuciones grandes en la abundancia en las simulaciones (p. ej.: 50% de disminución a lo largo de 10 años). Para poblaciones pequeñas restableciéndose en las Rocallosas sureñas, los métodos basados en ocupación tuvieron suficiente poder para detectar tendencias de población solamente cuando las poblaciones estaban incrementando dramáticamente (p. ej.: duplicándose o triplicándose en 10 años), sin importar el esfuerzo de muestreo. En general, incrementar el número de celdas muestreadas o la probabilidad de detección por visita tuvo un mayor efecto sobre el poder que el número de visitas hechas durante un muestreo. Aunque nuestros resultados son específicos para los glotones, esta aproximación puede adaptarse fácilmente a otras especies territoriales.

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