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Effects of Weighting Schemes on the Identification of Wildlife Corridors Generated with Least-Cost Methods

Authors

  • SEAN A. PARKS,

    Corresponding author
    • U.S.D.A. Forest Service, Rocky Mountain Research Station, Aldo Leopold Wilderness, Research Institute, Missoula, U.S.A.
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  • KEVIN S. MCKELVEY,

    1. U.S.D.A. Forest Service, Rocky Mountain Research Station, Missoula, U.S.A.
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  • MICHAEL K. SCHWARTZ

    1. U.S.D.A. Forest Service, Rocky Mountain Research Station, Aldo Leopold Wilderness, Research Institute, Missoula, U.S.A.
    2. U.S.D.A. Forest Service, Rocky Mountain Research Station, Missoula, U.S.A.
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email sean_parks@fs.fed.us

Abstract

The importance of movement corridors for maintaining connectivity within metapopulations of wild animals is a cornerstone of conservation. One common approach for determining corridor locations is least-cost corridor (LCC) modeling, which uses algorithms within a geographic information system to search for routes with the lowest cumulative resistance between target locations on a landscape. However, the presentation of multiple LCCs that connect multiple locations generally assumes all corridors contribute equally to connectivity, regardless of the likelihood that animals will use them. Thus, LCCs may overemphasize seldom-used longer routes and underemphasize more frequently used shorter routes. We hypothesize that, depending on conservation objectives and available biological information, weighting individual corridors on the basis of species-specific movement, dispersal, or gene flow data may better identify effective corridors. We tested whether locations of key connectivity areas, defined as the highest 75th and 90th percentile cumulative weighted value of approximately 155,000 corridors, shift under different weighting scenarios. In addition, we quantified the amount and location of private land that intersect key connectivity areas under each weighting scheme. Some areas that appeared well connected when analyzed with unweighted corridors exhibited much less connectivity compared with weighting schemes that discount corridors with large effective distances. Furthermore, the amount and location of key connectivity areas that intersected private land varied among weighting schemes. We believe biological assumptions and conservation objectives should be explicitly incorporated to weight corridors when assessing landscape connectivity. These results are highly relevant to conservation planning because on the basis of recent interest by government agencies and nongovernmental organizations in maintaining and enhancing wildlife corridors, connectivity will likely be an important criterion for prioritization of land purchases and swaps.

Efectos de los Esquemas de Ponderación sobre la Identificación de Corredores para Vida Silvestre Generados con Métodos Menos Costosos

Resumen

La importancia de los corredores para el mantenimiento de la conectividad de metapoblaciones de animales silvestres es una piedra angular de la conservación. Un método común para la determinación de localidades para corredores es el modelado de corredores de menor costo (CMC), que utiliza algoritmos en un sistema de información geográfica para buscar rutas con la menor resistencia acumulativa entre localidades en un paisaje. Sin embargo, la presentación de múltiples CMC que conectan múltiples localidades generalmente asume que todos los corredores contribuyen equitativamente a la conectividad, independientemente de la probabilidad de que sean utilizados por animales. Por lo tanto, los CMC pueden sobrestimar rutas largas poco utilizadas y subestimar rutas cortas utilizadas más frecuentemente. Planteamos la hipótesis de que, dependiendo de los objetivos de conservación y la información biológica disponible, la ponderación de corredores con base en el movimiento de especies, la dispersión o datos de flujo génico puede identificar corredores efectivos. Probamos si las localidades de las áreas de conectividad clave, definida como el 75° y 95° valor percentil acumulativo ponderado más alto de aproximadamente 155,000 corredores, cambia bajos diferentes escenarios de ponderación. Adicionalmente, cuantificamos la cantidad y localización de terrenos privados que intersectan áreas de conectividad clave en cada esquema de ponderación. Algunas áreas que aparentemente estaban bien conectadas, presentaron mucho menos conectividad cuando fueron analizadas con corredores no ponderados que cuando se usaron esquemas de ponderación que consideran los corredores con distancias efectivas largas. Más aun, la cantidad y localización de áreas de conectividad clave que intersectaron terrenos privados fue variable en los esquemas de ponderación. Consideramos que las suposiciones biológicas y los objetivos de conservación deben ser incorporados explícitamente para ponderar corredores cuando se evalúa la conectividad del paisaje. Estos resultados son relevantes para la planificación de la conservación porque, con base en el reciente interés de agencias gubernamentales y de organizaciones no gubernamentales por mantener e incrementar corredores para vida silvestre, la conectividad será un criterio importante para la priorización de compras e intercambios de tierras.

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