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Utility of Measuring Abundance versus Consistent Occupancy in Predicting Biodiversity Persistence

Authors

  • CHRISTOPHER P. GROUIOS,

    1. Biological Sciences, University of Toronto Scarborough, 1265 Military Trail, Toronto, Ontario M1C 1A4, Canada
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  • LISA L. MANNE

    Corresponding author
    1. Biological Sciences, University of Toronto Scarborough, 1265 Military Trail, Toronto, Ontario M1C 1A4, Canada
      † Address correspondence to L. L. Manne, emaillisa.manne@utoronto.ca
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† Address correspondence to L. L. Manne, emaillisa.manne@utoronto.ca

Abstract

Abstract: The primary goals of reserve selection are to represent all chosen units of biodiversity and to ensure their long-term persistence while minimizing costs. We considered two simple proxies of species persistence: a time series of point-count data to calculate abundance and a time series of presence–absence data to calculate permanence (a measure of consistent occupancy over time). Using two 10-year intervals of data from the North American Breeding Bird Survey, we compared the performance of each measure at predicting persistence 18 years later. For nonrare species, abundance and permanence predicted persistence similarly well. We performed complementarity-based reserve selections with data on species abundance and permanence (from 1970 to 1979) and then evaluated the effectiveness of the reserve networks at maintaining species populations and efficiency in land use (data from 1997 to 2006). Abundance proved a better predictor of future local persistence than permanence, which justifies the relatively larger financial and temporal costs of collecting a time series of point-count data to estimate abundance. If future extinction events were used as a measure of reserve-network effectiveness, the performance of abundance and permanence did not differ markedly. Nevertheless, when future abundance, which is a more sensitive measure of network effectiveness, was used, abundance was significantly better than permanence at selecting longer-term, high-quality, species-specific habitat but required larger reserves to do so.

Abstract

Resumen: Las principales metas de la selección de reservas son la representación de todas las unidades de biodiversidad seleccionadas y el aseguramiento de su persistencia a largo plazo al mismo tiempo que se minimizan costos. Consideramos dos aproximaciones simples a la persistencia de especies: una serie de tiempo de datos de conteo por puntos para calcular la abundancia y una serie de tiempo de datos de presencia-ausencia para calcular la permanencia (una medida de la ocupación persistente en el tiempo). Utilizando datos de dos intervalos de 10 años del Monitoreo de Aves Norteamericanas en Reproducción, comparamos el funcionamiento de cada medida en la predicción de la persistencia 18 años después. Para especies no raras, la abundancia y la permanencia predijeron la persistencia bien y de manera similar. Aplicamos selecciones de reservas basadas en complementariedad con datos de la abundancia y permanencia (de 1970 a 1979) y luego evaluamos la efectividad de las redes de reservas en el mantenimiento de poblaciones de especies y la eficiencia en el uso de suelo (con datos de 1997 a 2006). La abundancia fue un mejor pronosticador de la futura persistencia local que la permanencia, lo que justifica los costos financieros y temporales relativamente mayores de la colecta de una serie de tiempo de datos de conteos por puntos para estimar la abundancia. Sí los eventos de extinción futuros fueran utilizados como una medida de la efectividad de las redes de reservas, el funcionamiento de la abundancia y la permanencia no difirieron significativamente. Sin embargo, cuando se utilizó la abundancia futura, que es una medida más sensible de la efectividad de una red, la abundancia fue mejor que la permanencia en la selección de hábitat de alta calidad a largo plazo, pero para ello requirió reservas más extensas.

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