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Habitat Suitability Models and the Shortfall in Conservation Planning for African Vertebrates

Authors

  • CARLO RONDININI,

    Corresponding author
    1. Department of Animal and Human Biology, Università di Roma La Sapienza, Viale dell'Università 32, 00185 Rome, Italy
      ‡email carlo.rondinini@uniroma1.it
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  • SIMON STUART,

    1. IUCN–SSC/CI–CABS Biodiversity Assessment Unit, Center for Applied Biodiversity Science, Conservation International, Suite 600, 1919 M Street NW, Washington, D.C. 20036, U.S.A.
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  • LUIGI BOITANI

    1. Department of Animal and Human Biology, Università di Roma La Sapienza, Viale dell'Università 32, 00185 Rome, Italy
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‡email carlo.rondinini@uniroma1.it

Abstract

Abstract: Ongoing loss of biodiversity requires identifying large-scale conservation priorities, but the detailed information on the distribution of species required for this purpose is often missing. We present a systematic reserve selection for 1223 African mammals and amphibians in which habitat suitability models are used as estimates of the area occupied by species. In the framework of the World Conservation Union (IUCN) Global Amphibian Assessment and IUCN Global Mammal Assessment, we collected the geographic range (extent of occurrence) and habitat preferences for each species. We used the latter to build species-specific habitat suitability models inside geographic ranges, and for 181 species we verified the models by comparing suitability levels to presence-absence data collected in the field. We then used the suitable areas as estimators of the area of occupancy and compared the results of systematic reserve selection based on geographic ranges to those based on estimated areas of occupancy. Our results showed that the reserve system would need a 30-100% expansion to achieve minimal conservation targets, concentrated in the tropics, where species richness reaches a maximum. Comparative analyses revealed that using geographic ranges, which overestimate the area occupied by species, underestimates the total amount of area that needs to be conserved. The area selected for conservation doubled when we used the estimated area of occupancy in place of the geographic ranges. This happened because the suitable areas potentially occupied by each species overlapped less than their geographic ranges. As a result, any given protected area contained fewer species than predicted by the analysis of ranges. Because species are more specialized than our estimates of distribution based on extent of occurrence suggest, we propose that this is a general effect in systematic conservation planning.

Abstract

Resumen: La pérdida de biodiversidad en curso requiere la identificación de prioridades de conservación a gran escala, pero a menudo se carece de la información detallada sobre la distribución de especies que se requiere para este propósito. Presentamos una selección sistemática de reservas para 1223 especies de mamíferos y anfibios africanos en la que se utilizan modelos de aptitud de hábitat como estimaciones del área ocupada por las especies. En el marco de la Estimación Global de Anfibios y la Estimación Global de Mamíferos de la Unión para la Conservación Mundial (IUCN), recolectamos el rango geográfico (extensión de ocurrencia) y las preferencias de hábitat de cada especie. Utilizamos a la preferencia de hábitat para desarrollar modelos de aptitud de hábitat especie específicos dentro de los rangos geográficos, y verificamos los modelos para 181 especies mediante la comparación de los niveles de aptitud con datos de presencia-ausencia recolectados en el campo. Posteriormente utilizamos a las áreas aptas como estimadores del área de ocurrencia y comparamos los resultados de una selección sistemática de reservas basada en rangos geográficos con los de una basada en áreas de ocurrencia estimadas. Nuestros resultados mostraron que el sistema de reservas requeriría una expansión entre 20 y 100% para alcanzar metas de conservación mínimas, concentradas en los trópicos, donde la riqueza de especies alcanza su máximo. Los análisis comparativos revelaron que el uso de los rangos geográficos, que sobrestima al área ocupada por las especies, conduce a una subestimación del área total que requiere ser conservada. El área seleccionada para conservación se duplicó cuando utilizamos el área de ocurrencia estimada en lugar de los rangos geográficos. Esto sucedió porque las áreas potencialmente aptas ocupadas por cada especie tuvieron menor traslape que sus rangos geográficos. Como resultado, cualquier área protegida contenía menos especies que lo predicho por el análisis de rangos. Debido a que las especies están más especializadas que lo que sugieren nuestras estimaciones basadas en la extensión de ocurrencia, proponemos que este es un efecto general en la planificación sistemática de la conservación.

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