Associations of Forest Cover, Fragment Area, and Connectivity with Neotropical Understory Bird Species Richness and Abundance

Authors

  • Alexandre Camargo Martensen,

    Corresponding author
    1. Taki Ambiental, Ribeirão Grande, Brazil
    • Departamento de Ecologia, Instituto de Biociências, Universidade de São Paulo, São Paulo, Brazil
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  • Milton Cezar Ribeiro,

    1. Departamento de Ecologia, Instituto de Biociências, Universidade de São Paulo, São Paulo, Brazil
    2. Departamento de Ecologia, Instituto de Biociências, Universidade Estadual Paulista, Rio Claro, Brazil
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  • Cristina Banks-Leite,

    1. Departamento de Ecologia, Instituto de Biociências, Universidade de São Paulo, São Paulo, Brazil
    2. Division of Ecology and Evolution, Imperial College London, Silwood Park Campus, Ascot SL5 7PY, United Kingdom
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  • Paulo Inácio Prado,

    1. Departamento de Ecologia, Instituto de Biociências, Universidade de São Paulo, São Paulo, Brazil
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  • Jean Paul Metzger

    1. Departamento de Ecologia, Instituto de Biociências, Universidade de São Paulo, São Paulo, Brazil
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email acm@ib.usp.br, martensen@terra.com.br

Abstract

Theoretical and empirical studies demonstrate that the total amount of forest and the size and connectivity of fragments have nonlinear effects on species survival. We tested how habitat amount and configuration affect understory bird species richness and abundance. We used mist nets (almost 34,000 net hours) to sample birds in 53 Atlantic Forest fragments in southeastern Brazil. Fragments were distributed among 3 10,800-ha landscapes. The remaining forest in these landscapes was below (10% forest cover), similar to (30%), and above (50%) the theoretical fragmentation threshold (approximately 30%) below which the effects of fragmentation should be intensified. Species-richness estimates were significantly higher (F= 3715, p = 0.00) where 50% of the forest remained, which suggests a species occurrence threshold of 30–50% forest, which is higher than usually occurs (<30%). Relations between forest cover and species richness differed depending on species sensitivity to forest conversion and fragmentation. For less sensitive species, species richness decreased as forest cover increased, whereas for highly sensitive species the opposite occurred. For sensitive species, species richness and the amount of forest cover were positively related, particularly when forest cover was 30–50%. Fragment size and connectivity were related to species richness and abundance in all landscapes, not just below the 30% threshold. Where 10% of the forest remained, fragment size was more related to species richness and abundance than connectivity. However, the relation between connectivity and species richness and abundance was stronger where 30% of the landscape was forested. Where 50% of the landscape was forested, fragment size and connectivity were both related to species richness and abundance. Our results demonstrated a rapid loss of species at relatively high levels of forest cover (30–50%). Highly sensitive species were 3-4 times more common above the 30–50% threshold than below it; however, our results do not support a unique fragmentation threshold.

Asociaciones de la Cobertura Forestal, Superficie del Fragmento y Conectividad con la Riqueza y Abundancia de Aves Neotropicales de Sotobosque

Resumen

Estudios teóricos y empíricos demuestran que la cantidad total de bosque y el tamaño y la conectividad de los fragmentos tienen efectos no lineales sobre la supervivencia de especies. Probamos el efecto de la cantidad y configuración de hábitat sobre la riqueza y abundancia de especies de aves de sotobosque. Utilizamos redes de niebla (casi 34,000 horas red) para muestrear aves en 53 fragmentos del Bosque del Atlántico en el sureste de Brasil. Los fragmentos se distribuyeron en tres paisajes de 10,800 ha. El bosque remanente en estos paisajes era menor (10% cobertura forestal), similar (30%) y superior (50%) al umbral de fragmentación teórico (aproximadamente 30%) por debajo del cual se intensifican los efectos de la fragmentación. Las estimaciones de riqueza de especies fueron significativamente mayores (F= 3715, p = 0.00) donde permanecía 50% del bosque, lo que sugiere un umbral de ocurrencia de especies de 30–50% que es mayor a lo que ocurre usualmente (<30%). Las relaciones entre la cobertura de bosque y la riqueza de especies difirieron dependiendo de la sensibilidad de la especie a la conversión y fragmentación del bosque. Para especies menos sensibles, la riqueza de especies decreció a medida que incrementó la cobertura de bosque, mientras que ocurrió lo contrario para especies altamente sensibles. Para especies sensibles, la riqueza de especies y la cantidad de cobertura de bosque estuvieron relacionados positivamente, particularmente cuando la cobertura del bosque fue 30–50%. El tamaño del fragmento y la conectividad se relacionaron con la riqueza y abundancia de especies en todos los paisajes, no solo debajo del umbral de 30%. Cuando permanecía 10% del bosque, el tamaño del fragmento estaba más relacionado con la riqueza y abundancia de especies que la conectividad. Sin embargo, la relación entre la conectividad y la riqueza y abundancia de especies fue mayor donde 30% del paisaje tenía bosques. Donde 50% del paisaje tenía bosques, el tamaño del fragmento y la conectividad se relacionaron con la riqueza y abundancia de especies. Nuestros resultados demostraron una pérdida rápida de especies en niveles relativamente altos de cobertura forestal (30–50%). Especies altamente sensibles fueron 3–4 veces más comunes por encima del umbral de 30–50% que por debajo de él; sin embargo, nuestros resultados no sustentan un umbral de fragmentación único.

Ancillary