Effects of Traffic Noise on Occupancy Patterns of Forest Birds


Current address: Organismic and Evolutionary Biology Program, University of Massachusetts, 219 Morrill Science, Amherst, MA 01003, U.S.A., email segoodwi@cns.umass.edu


Abstract: Noise may drive changes in the composition and abundance of animals that communicate vocally. Traffic produces low-frequency noise (<3 kHz) that can mask acoustic signals broadcast within the same frequency range. We evaluated whether birds that sing within the frequency range of traffic noise are affected by acoustic masking (i.e., increased background noise levels at the same frequency of vocalizations reduce detection of vocalization) and are less abundant in areas where traffic noise is loud (44–57 dB). We estimated occupancy, the expected probability that a given site is occupied by a species, and detection probabilities of eight forest-breeding birds in areas with and without traffic noise as a function of noise and three measures of habitat quality: percent forest cover, distance from plot center to the edge of forest, and the number of standing dead trees or snags. For the two species that vocalize at the lowest peak frequency (the frequency with the most energy) and the lowest overall frequency (Yellow-billed Cuckoo [Coccyzus americanus] and White-breasted Nuthatch [Sitta carolinensis]), the presence of traffic noise explained the greatest proportion of variance in occupancy, and these species were 10 times less likely to be found in noisy than in quiet plots. For species that had only portions of their vocalizations overlapped by traffic noise, either forest cover or distance to forest edge explained more variation in occupancy than noise or no single variable explained occupancy. Our results suggest that the effects of traffic noise may be especially pronounced for species that vocalize at low frequencies.


ResumenEl ruido puede producir cambios en la composición y abundancia de animales que se comunican vocalmente. El tráfico produce ruido de baja frecuencia (<3 kHz) que puede enmascarar la transmisión de señales acústicas en el mismo rango de frecuencia. Evaluamos sí las aves que cantan en el rango de frecuencia del ruido de tráfico son afectadas por el enmascaramiento acústico (i.e., el incremento en los niveles de ruido de fondo con la misma frecuencia de las vocalizaciones reduce la detección de vocalización) y son menos abundantes en áreas donde el ruido de tráfico es alto (44–57 dB). Estimamos la ocupación, la probabilidad esperada de que un sitio determinado sea ocupado por una especie, y las probabilidades de detección de 8 especies de aves de bosque en áreas con y sin ruido de tráfico como una función del ruido y 3 medidas de calidad de hábitat: porcentaje de cobertura forestal, distancia del centro de la parcela al borde del bosque y el número de árboles muertos en pie. Para las especies que vocalizan en el pico menor de frecuencia (la frecuencia con mayor energía) y en la menor frecuencia total (Coccyzus americanus y Sitta carolinensis), la presencia de ruido de tráfico explicó la mayor proporción de varianza en la ocupación, y fue 10 veces menos probable encontrar estas especies en parcelas ruidosas que en parcelas silenciosas. Para especies cuyas vocalizaciones se traslaparon parcialmente con el ruido de tráfico, la variación en la ocupación fue explicada más por la cobertura vegetal o la distancia al borde del bosque que por el ruido o ninguna variable individual explicó la ocupación. Nuestros resultados sugieren que los efectos del ruido de tráfico pueden ser especialmente pronunciados para especies que vocalizan en frecuencias bajas.