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Keywords:

  • capture-mark-recapture;
  • feces analysis;
  • individual identification;
  • population size estimates;
  • Program MARK;
  • rarefaction;
  • Sweden;
  • Ursus arctos
  • análisis de heces;
  • captura-marcaje-recaptura;
  • estimaciones de tamaño poblacional;
  • identificación individual;
  • MARK;
  • rarefacción;
  • Suecia;
  • Ursus arctos

Abstract: Noninvasive genetic methods can be used to estimate animal abundances and offer several advantages over conventional methods. Few attempts have been made, however, to evaluate the accuracy and precision of the estimates. We compared four methods of estimating population size based on fecal sampling. Two methods used rarefaction indices and two were based on capture-mark-recapture (CMR) estimators, one combining genetic and field data. Volunteer hunters and others collected 1904 fecal samples over 2 consecutive years in a large area containing a well-studied population of brown bears (Ursus arctos). On our 49,000-km2 study area in south-central Sweden, population size estimates ranged from 378 to 572 bears in 2001 and 273 to 433 bears in 2002, depending on the method of estimation used. The estimates from the best model in the program MARK appeared to be the most accurate, based on the minimum population size estimate from radio-marked bears in a subsection of our sampling area. In addition, MARK models included heterogeneity and temporal variation in detection probabilities, which appeared to be present in our samples. All methods, though, incorrectly suggested a biased sex ratio, probably because of sex differences in detection probabilities and low overall detection probabilities. The population size of elusive animals can be estimated reliably over large areas with noninvasive genetic methods, but we stress the importance of an adequate and well-distributed sampling effort. In cases of biased sampling, calibration with independent estimates may be necessary. We recommend that this noninvasive genetic approach, using the MARK models, be used in the future in areas where sufficient numbers of volunteers can be mobilized.

Resumen: Los métodos genéticos no invasivos se pueden utilizar para estimar abundancia de animales y ofrecen varias ventajas sobre métodos convencionales. Sin embargo, se han hecho pocos intentos para evaluar la exactitud y precisión de las estimaciones. Comparamos cuatro métodos para estimar tamaño el tamaño poblacional con base en muestreo de heces. Dos métodos utilizaron índices de rarefacción y dos se basaron en estimadores de captura-marcaje-recaptura (CMR), uno combinando datos genéticos y de campo. Cazadores voluntarios y otros recolectaron 1904 muestras de heces durante 2 años consecutivos en una extensa área que contiene a una población de osos pardos (Ursus arctos) bien estudiada. Las estimaciones poblacionales en nuestra área de estudio de 49,000 km2 en el centro-sur de Suecia variaron entre 378 y 572 osos en 2001 y entre 273 y 433 en 2002, dependiendo del método de estimación utilizado. Las estimaciones del mejor modelo en el programa MARK parecieron ser las más precisas, con base en la estimación de tamaño poblacional mínimo de osos radio-marcados en una subsección de nuestra área de muestreo. Adicionalmente, los modelos MARK incluyeron heterogeneidad y variación temporal en las probabilidades de detección, que parecieron estar presentes en nuestras muestras. Sin embargo, todos los métodos incorrectamente sugirieron una proporción de sexos sesgada, probablemente por diferencias de sexo en las probabilidades de detección y bajas probabilidades generales de detección. El tamaño poblacional de animales elusivos se puede estimar confiablemente en áreas extensas con métodos genéticos no invasivos, pero resaltamos la importancia de un esfuerzo de muestreo adecuado y bien distribuido. En caso de muestreo sesgado, puede ser necesaria la calibración con estimaciones independientes. Recomendamos que este método genético no invasivo, utilizando modelos MARK, sea empleado en futuras áreas donde se pueda movilizar un número suficiente de voluntarios.