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Keywords:

  • butterflies;
  • distance sampling;
  • endangered butterflies;
  • insects;
  • mark–recapture;
  • rare species;
  • species monitoring;
  • threatened species;
  • transect counts
  • conteos en transectos;
  • especies amenazadas;
  • especies raras;
  • marca-recaptura;
  • mariposas;
  • mariposas en peligro;
  • monitoreo de especies;
  • muestreo de distancia

Abstract: Determining population viability of rare insects depends on precise, unbiased estimates of population size and other demographic parameters. We used data on the endangered St. Francis' satyr butterfly (Neonympha mitchellii francisci) to evaluate 2 approaches (mark–recapture and transect counts) for population analysis of rare butterflies. Mark–recapture analysis provided by far the greatest amount of demographic information, including estimates (and standard errors) of population size, detection, survival, and recruitment probabilities. Mark–recapture analysis can also be used to estimate dispersal and temporal variation in rates, although we did not do this here. Models of seasonal flight phenologies derived from transect counts (Insect Count Analyzer) provided an index of population size and estimates of survival and statistical uncertainty. Pollard–Yates population indices derived from transect counts did not provide estimates of demographic parameters. This index may be highly biased if detection and survival probabilities vary spatially and temporally. In terms of statistical performance, mark–recapture and Pollard–Yates indices were least variable. Mark–recapture estimates were less likely to fail than Insect Count Analyzer, but mark–recapture estimates became less precise as sampling intensity decreased. In general, count-based approaches are less costly and less likely to cause harm to rare insects than mark–recapture. The optimal monitoring approach must reconcile these trade-offs. Thus, mark–recapture should be favored when demographic estimates are needed, when financial resources enable frequent sampling, and when marking does not harm the insect populations. The optimal sampling strategy may use 2 sampling methods together in 1 overall sampling plan: limited mark–recapture sampling to estimate survival and detection probabilities and frequent but less expensive transect counts.

Resumen: La determinación de la viabilidad poblacional de insectos raros depende de estimaciones precisas, sin sesgos, del tamaño poblacional y otros parámetros demográficos. Utilizamos datos de la mariposa en peligro (Neonympha mitchellii francisci) para evaluar 2 métodos (marca-recaptura y conteos en transectos) para analizar las poblaciones de mariposas raras. El análisis de marca-recaptura proporcionó, por mucho, la mayor cantidad de información demográfica, incluyendo estimaciones (y error estándar) del tamaño de la población y las probabilidades de detección, supervivencia y reclutamiento. El análisis de marca-recaptura también puede ser utilizado para estimar la dispersión y variaciones temporales en las tasas, aunque no lo hicimos en este artículo. Los modelos de fenologías de vuelo estacional derivados de los conteos en transectos (Analizador de Conteos de Insectos [ACIN]) proporcionaron un índice del tamaño poblacional y estimaciones de la supervivencia y de la incertidumbre estadística. Los índices de la población de Pollard–Yates derivados de los conteos en transectos no proporcionaron estimaciones de los parámetros demográficos. Este índice puede estar muy sesgado si las probabilidades de detección y supervivencia varían espacial y temporalmente. En términos del funcionamiento estadístico, los índices de marca-recaptura y de Pollard–Yates fueron menos variables. Las estimaciones de marca-recaptura tuvieron menos probabilidad de fallar que ACIN, pero las estimaciones de marca-recaptura se volvieron menos precisas a medida que decreció la intensidad de muestreo. En general, los métodos basados en conteos son menos costosos y causan menos daño a insectos raros que la marca-recaptura. El método óptimo de monitoreo debe reconciliar lo anterior. Por lo tanto, la marca-recaptura debe ser favorecida cuando se requieren estimaciones demográficas, cuando los recursos financieros permitan muestreos frecuentes y cuando el marcaje no dañe a las poblaciones de insectos. La estrategia óptima de muestreo puede utilizar dos métodos de muestreo en un mismo plan de muestreo: marca-recaptura limitada para estimar las probabilidades de supervivencia y detección y conteos en transectos frecuentes pero menos costosos.