Influence of Temporal Scale of Sampling on Detection of Relationships between Invasive Plants and the Diversity Patterns of Plants and Butterflies

Authors


Abstract

Abstract:  Monitoring is a major component of restoration efforts and adaptive management. But monitoring is often neglected because it can be expensive and time-consuming. Accordingly, it is valuable to determine whether the temporal extent of sampling alters the validity of inferences about the response of diversity measures to environmental variables affected by restoration actions. Non-native species alter ecosystems in undesirable ways, frequently homogenizing flora and fauna and extirpating local populations of native species. In the Mojave Desert, invasion of salt-cedar (Tamarix ramosissima Ledeb.) and human efforts to eradicate salt-cedar have altered vegetation structure, vegetation composition, and some measures of faunal diversity. We examined whether similar inferences about relationships between plants and butterflies in the Muddy River drainage (Nevada, U.S.A.) could have been obtained by sampling less intensively (fewer visits per site over the same period of time) or less extensively (equal frequency of visits but over a more limited period of time). We also tested whether rank order of butterfly species with respect to occurrence rate (proportion of sites occupied) would be reflected accurately in temporal subsamples. Temporal subsampling did not lead to erroneous inferences about the relative importance of six vegetation-based predictor variables on the species richness of butterflies. Regardless of the temporal scale of sampling, the species composition of butterflies was more similar in sites with similar species composition of plants. The rank order of occurrence of butterfly species in the temporal subsamples was highly correlated with the rank order of species occurrence in the full data set. Thus, similar inferences about associations between vegetation and butterflies and about relative occurrence rates of individual species of butterflies could be obtained by less intensive or extensive temporal sampling. If compromises between temporal intensity and extent of sampling must be made, our results suggest that maximizing temporal extent will better capture variation in biotic interactions and species occurrence.

Abstract

Resumen:  El monitoreo es un componente importante de los esfuerzos de restauración y de manejo adoptivo. Pero el monitoreo a menudo es desatendido porque puede ser costoso y consume tiempo. En consecuencia, es valioso determinar si la extensión temporal del muestreo altera la validez de inferencias sobre la respuesta de medidas de diversidad a variables ambientales afectadas por acciones de restauración. Las especies no nativas alteran a los ecosistemas de manera indeseable, frecuentemente homogenizan la flora y fauna y extirpan poblaciones locales de especies nativas. En el Desierto Mojave, la invasión de Tamarix ramosissima Ledeb. y los esfuerzos humanos para erradicarla han alterado la estructura y composición de la vegetación y algunas medidas de diversidad de fauna. Examinamos si se podían obtener inferencias similares sobre las relaciones entre plantas y mariposas en la cuenca Muddy River (Nevada, E.U.A.) muestreando menos intensivamente (menos visitas por sitio en el mismo período de tiempo) o menos extensivamente (igual frecuencia de visitas pero sobre un período de tiempo más limitado). También probamos si el orden jerárquico de especies de mariposas con respecto a la tasa de ocurrencia (proporción de sitios ocupados) se reflejaba con precisión en las submuestras temporales. El submuestreo temporal no condujo a inferencias erróneas acerca de la importancia relativa de seis variables predictivas basadas en vegetación sobre la riqueza de especies de mariposas. A pesar de la escala temporal del muestreo, la composición de especies de mariposas fue más similar en sitios con composición de especies de plantas similar. El orden jerárquico de ocurrencia de especies de mariposas en las muestras subtemporales estuvo muy correlacionado con el orden jerárquico de ocurrencia de especies en todo el conjunto de datos. Por lo tanto, se pudieron obtener inferencias similares de las asociaciones entre vegetación y mariposas y de las tasas de ocurrencia relativa de especies individuales de mariposas con muestreo temporal menos intensivo o extensivo. Si se deben hacer compromisos entre la intensidad y extensión de muestreo temporal, nuestros resultados sugieren que la maximización de la extensión temporal capturará la variación en interacciones bióticas y ocurrencia de especies más adecuadamente.

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