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Potential Misuse of Avian Density as a Conservation Metric

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Abstract

Abstract: Effective conservation metrics are needed to evaluate the success of management in a rapidly changing world. Reproductive rates and densities of breeding birds (as a surrogate for reproductive rate) have been used to indicate the quality of avian breeding habitat, but the underlying assumptions of these metrics rarely have been examined. When birds are attracted to breeding areas in part by the presence of conspecifics and when breeding in groups influences predation rates, the effectiveness of density and reproductive rate as indicators of habitat quality is reduced. It is beneficial to clearly distinguish between individual- and population-level processes when evaluating habitat quality. We use the term reproductive rate to refer to both levels and further distinguish among levels by using the terms per capita fecundity (number of female offspring per female per year, individual level) and population growth rate (the product of density and per capita fecundity, population level). We predicted how density and reproductive rate interact over time under density-independent and density-dependent scenarios, assuming the ideal free distribution model of how birds settle in breeding habitats. We predicted population density of small populations would be correlated positively with both per capita fecundity and population growth rate due to the Allee effect. For populations in the density-dependent growth phase, we predicted no relation between density and per capita fecundity (because individuals in all patches will equilibrate to the same success rate) and a positive relation between density and population growth rate. Several ecological theories collectively suggest that positive correlations between density and per capita fecundity would be difficult to detect. We constructed a decision tree to guide interpretation of positive, neutral, nonlinear, and negative relations between density and reproductive rates at individual and population levels.

Abstract

Resumen: Se requieren indicadores de conservación efectivos para evaluar el éxito del manejo en un mundo rápidamente cambiante. Las tasas reproductivas y densidades de aves reproductoras (como un sustituto de la tasa de reproducción) han sido utilizadas para indicar la calidad del hábitat para la reproducción de aves, pero los supuestos subyacentes en estos indicadores raramente han sido examinados. Cuando las aves son atraídas a las áreas de reproducción, en parte por la presencia de conespecíficos, y cuando la reproducción en grupo influye en las tasas de depredación, se reduce la efectividad de la densidad y la tasa de reproducción como indicadores de la calidad del hábitat. Es benéfico diferenciar claramente entre procesos a nivel individual y poblacional cuando se evalúa la calidad del hábitat. Utilizamos el término tasa reproductiva para referirnos a ambos niveles y posteriormente distinguir entre niveles utilizando los términos fecundidad per cápita (número de hembras descendientes por hembra por año, nivel individual) y tasa de crecimiento poblacional (el producto de la densidad y la fecundidad per cápita, nivel poblacional). Pronosticamos cómo interactúan la densidad y la tasa reproductiva a lo largo del tiempo bajo escenarios denso dependientes y denso independientes, suponiendo que las aves se establecen en los hábitats de reproducción siguiendo el modelo ideal de distribución libre. Predijimos que la densidad poblacional de poblaciones pequeñas se correlacionaría positivamente tanto con la fecundidad per cápita y la tasa de crecimiento poblacional debido al efecto Allee. En el caso de poblaciones en la fase de crecimiento denso independiente, pronosticamos que no habría relación entre la densidad y la fecundidad per cápita (debido a que los individuos en todos los parches se equilibrarán en la misma tasa de éxito) así como una relación positiva entre la densidad y la tasa de crecimiento poblacional. Varias teorías ecológicas sugieren colectivamente que sería difícil detectar correlaciones positivas entre la densidad y la fecundidad per cápita. Construimos un árbol de decisión para guiar la interpretación de relaciones positivas, neutrales, no lineales y negativas entre la densidad y las tasas reproductivas a nivel individual y poblacional.

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