Systematic Temporal Patterns in the Relationship Between Housing Development and Forest Bird Biodiversity

Authors


Abstract

As people encroach increasingly on natural areas, one question is how this affects avian biodiversity. The answer to this is partly scale-dependent. At broad scales, human populations and biodiversity concentrate in the same areas and are positively associated, but at local scales people and biodiversity are negatively associated with biodiversity. We investigated whether there is also a systematic temporal trend in the relationship between bird biodiversity and housing development. We used linear regression to examine associations between forest bird species richness and housing growth in the conterminous United States over 30 years. Our data sources were the North American Breeding Bird Survey and the 2000 decennial U.S. Census. In the 9 largest forested ecoregions, housing density increased continually over time. Across the conterminous United States, the association between bird species richness and housing density was positive for virtually all guilds except ground nesting birds. We found a systematic trajectory of declining bird species richness as housing increased through time. In more recently developed ecoregions, where housing density was still low, the association with bird species richness was neutral or positive. In ecoregions that were developed earlier and where housing density was highest, the association of housing density with bird species richness for most guilds was negative and grew stronger with advancing decades. We propose that in general the relationship between human settlement and biodiversity over time unfolds as a 2-phase process. The first phase is apparently innocuous; associations are positive due to coincidence of low-density housing with high biodiversity. The second phase is highly detrimental to biodiversity, and increases in housing density are associated with biodiversity losses. The long-term effect on biodiversity depends on the final housing density. This general pattern can help unify our understanding of the relationship of human encroachment and biodiversity response.

Patrones Sistemáticos Temporales en la Relación entre Desarrollos Urbanos y la Biodiversidad de Aves de Bosque

Resumen

Mientras la gente invade cada vez más las áreas naturales, una pregunta que surge es cómo afecta esto a la biodiversidad de aves. La respuesta depende parcialmente de escalas. Con escalas amplias, las poblaciones humanas y la biodiversidad se concentran en las mismas áreas y se asocian positivamente, pero en escalas locales la gente y la biodiversidad se asocian negativamente. Investigamos si también existe una tendencia sistemática temporal en la relación entre la biodiversidad de aves y el desarrollo urbano. Usamos una regresión lineal para examinar las asociaciones entre la riqueza de especies de aves de bosque y el crecimiento urbano en los Estados Unidos (exceptuando a Alaska y Hawái) a lo largo de 30 años. Nuestras fuentes de datos fueron el Censo Norteamericano de Aves Reproductoras y el censo estadunidense del año 2000. A lo largo de la parte de Estados Unidos que estudiamos, la asociación entre la riqueza de especies de aves y la densidad urbana fue positiva para virtualmente todos los gremios con excepción de las aves que anidan en el suelo. Encontramos una trayectoria sistemática de la declinación de la riqueza de especies de aves conforme aumentaba la urbanización con el tiempo. En las eco-regiones con desarrollo más reciente, donde la densidad urbana era aún baja, la asociación con la riqueza de especies de aves fue neutral o positiva. En las eco-regiones que se desarrollaron con anterioridad y donde la densidad urbana fue la más alta, la asociación de la densidad urbana con la riqueza de especies fue negativa con la mayoría de los gremios y se volvía más fuerte en las siguientes décadas. Proponemos que en general, la relación entre los asentamientos humanos y la biodiversidad ocurre a lo largo del tiempo como un proceso de 2 fases. La primera es aparentemente inocua: las asociaciones son positivas debido a la coincidencia entre la baja densidad urbana y la alta biodiversidad. La segunda fase es altamente dañina para la biodiversidad, y los incrementos en la densidad urbana están asociados con pérdidas en la biodiversidad. El efecto a largo plazo sobre la biodiversidad depende de la densidad urbana final. Este patrón general puede ayudar a unificar nuestro entendimiento de la relación entre la invasión humana y la respuesta de la biodiversidad.

Ancillary