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Understanding Interaction Effects of Climate Change and Fire Management on Bird Distributions through Combined Process and Habitat Models

Authors

Errata

This article is corrected by:

  1. Errata: Errata Volume 25, Issue 6, 1263, Article first published online: 9 November 2011
  2. Errata: Errata Volume 26, Issue 2, 378, Article first published online: 23 March 2012

email joseph_d_white@baylor.edu

Abstract

Abstract: Avian conservation efforts must account for changes in vegetation composition and structure associated with climate change. We modeled vegetation change and the probability of occurrence of birds to project changes in winter bird distributions associated with climate change and fire management in the northern Chihuahuan Desert (southwestern U.S.A.). We simulated vegetation change in a process-based model (Landscape and Fire Simulator) in which anticipated climate change was associated with doubling of current atmospheric carbon dioxide over the next 50 years. We estimated the relative probability of bird occurrence on the basis of statistical models derived from field observations of birds and data on vegetation type, topography, and roads. We selected 3 focal species, Scaled Quail (Callipepla squamata), Loggerhead Shrike (Lanius ludovicianus), and Rock Wren (Salpinctes obsoletus), that had a range of probabilities of occurrence for our study area. Our simulations projected increases in relative probability of bird occurrence in shrubland and decreases in grassland and Yucca spp. and ocotillo (Fouquieria splendens) vegetation. Generally, the relative probability of occurrence of all 3 species was highest in shrubland because leaf-area index values were lower in shrubland. This high probability of occurrence likely is related to the species’ use of open vegetation for foraging. Fire suppression had little effect on projected vegetation composition because as climate changed there was less fuel and burned area. Our results show that if future water limits on plant type are considered, models that incorporate spatial data may suggest how and where different species of birds may respond to vegetation changes.

Abstract

Resumen: Los esfuerzos para la conservación de aves deben considerar los cambios en la composición y estructura de la vegetación asociados con el cambio climático. Modelamos los cambios en la vegetación y la probabilidad de ocurrencia de aves para proyectar cambios en la distribución de aves en el invierno asociados con el cambio climático y el manejo de fuego en norte del Desierto Chihuahuense (suroeste de E. U. A.). Simulamos cambios en la vegetación en un modelo basado en procesos (Simulador de Paisaje y Fuego) que asoció el cambio climático esperado con el doble del dióxido de carbono atmosférico actual en los próximos 50 años. Estimamos la probabilidad relativa de la ocurrencia de aves con base en los modelos estadísticos derivados de observaciones de aves en el campo y en datos sobre el tipo de vegetación, la topografía y carreteras. Seleccionamos 3 especies focales, Callipepla squamata, Lanius ludovicianus y Salpinctes obsoletus, que tenían una gama de probabilidades de ocurrencia en nuestra área de estudio. Nuestras simulaciones proyectaron incrementos en la probabilidad relativa de ocurrencia de aves en matorrales y decrementos en pastizales y vegetación con Yucca spp. y ocotillo (Fouquieria splendens). Generalmente, la probabilidad relativa de ocurrencia de las 3 especies fue más alta en matorrales porque los valores del índice de área del hoja fueron menores en los matorrales. Es probable que esta alta probabilidad de ocurrencia se relacione con el uso de vegetación abierta para forrajeo. La supresión de fuego tuvo poco efecto sobre la composición proyectada de la vegetación porque a medida que cambió el clima hubo menos combustible y superficie quemada. Nuestros resultados muestran que si se consideran limitaciones futuras de agua sobre las plantas, los modelos que incorporan datos espaciales pueden sugerir como y donde pueden responder a cambios en la vegetación diferentes especies de aves.

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