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Demographic Limitations of the Ability of Habitat Restoration to Rescue Declining Populations

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Abstract

Abstract:  Habitat restoration is often recommended in conservation without first evaluating whether populations are in fact habitat limited and thus whether declining populations can be stabilized or recovered through habitat restoration. We used a spatially structured demographic model coupled with a dynamic neutral landscape model to evaluate whether habitat restoration could rescue populations of several generic migratory songbirds that differed in their sensitivity to habitat fragmentation (i.e., severity of edge effects on nesting success). Simulating a best-case scenario, landscapes were instantly restored to 100% habitat before, at, or after habitat loss exceeded the species' vulnerability threshold. The vulnerability threshold is a measure of extinction risk, in which the change in population growth rate (δλ) scaled to the rate of habitat loss (δh) falls below −1% (δλ/δh ≤−0.01). Habitat restoration was most effective for species with low-to-moderate edge sensitivities and in landscapes that had not previously experienced extensive fragmentation. To stabilize populations of species that were highly edge sensitive or any species in heavily fragmented landscapes, restoration needed to be initiated long before the vulnerability threshold was reached. In practice, habitat restoration is generally not initiated until a population is at risk of extinction, but our model results demonstrate that some populations cannot be recovered at this point through habitat restoration alone. At this stage, habitat loss and fragmentation have seriously eroded the species' demographic potential such that halting population declines is limited more by demographic factors than the amount of available habitat. Evidence that populations decline in response to habitat loss is thus not sufficient to conclude that habitat restoration will be sufficient to rescue declining populations.

Abstract

Resumen:  A menudo, la restauración del hábitat es recomendada en conservación sin evaluar previamente si las poblaciones están limitadas por el hábitat y por lo tanto si las poblaciones en declinación pueden ser estabilizadas o recuperadas mediante la restauración del hábitat. Utilizamos un modelo demográfico estructurado espacialmente acoplado con un modelo de paisaje neutral dinámico para evaluar si la restauración del hábitat podría rescatar poblaciones de varias aves migratorias genéricas con distinta sensibilidad a la fragmentación del hábitat (i.e., severidad de los efectos de borde sobre el éxito de anidación). Al simular el mejor escenario, los paisajes fueron restaurados instantáneamente a 100% hábitat ya sea antes, durante o después de que la pérdida de hábitat excedió el umbral de vulnerabilidad de las especies. El umbral de vulnerabilidad es una medida del riesgo de extinción, en la el cambio en la tasa de crecimiento poblacional (δλ) en relación con la tasa de pérdida de hábitat (δh) es menor a 1% (δλ/δh ≤−0.01). La restauración del hábitat fue más efectiva para especie con sensibilidad al borde baja o moderada y en paisajes que no habían experimentado fragmentación extensiva previamente. Para estabilizar poblaciones de especies que fueron muy sensibles al borde o de cualquier especie en paisajes muy fragmentados, era necesario comenzar la restauración mucho antes de que se llegara al umbral de vulnerabilidad. En la práctica, la restauración de hábitat generalmente no se inicia hasta que una población está en riesgo de extinción, pero los resultados de nuestro modelo demuestran que algunas poblaciones no se pueden recuperar en este punto solo mediante la restauración del hábitat. En esta etapa, la pérdida de hábitat y la fragmentación han erosionado seriamente al potencial demográfico de la especie a tal grado que detener la declinación de poblaciones está más limitado por factores demográficos que por la cantidad de hábitat disponible. Por lo tanto, la evidencia de que las poblaciones declinan en respuesta a la pérdida de hábitat no es suficiente para concluir que la restauración del hábitat no será suficiente para rescatar poblaciones en declinación.

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