Including indigenous knowledge in species distribution modeling for increased ecological insights

Conserv Biol. 2021 Apr;35(2):587-597. doi: 10.1111/cobi.13373. Epub 2020 Jun 17.

Abstract

Indigenous knowledge systems hold detailed information on current and past environments that can inform ecological understanding as well as contemporary environmental management. Despite its applicability, there are limited examples of indigenous knowledge being incorporated in species distribution models, which are widely used in the ecological sciences. In a collaborative manner, we designed a structured elicitation process and statistical framework to combine indigenous knowledge with survey data to model the distribution of a threatened and culturally significant species (greater bilby or mankarr [Macrotis lagotis]). We used Martu (Aboriginal people of the Australian western deserts) occurrence knowledge and presence data from track-based surveys to create predictive species distribution models with the Maxent program. Predictions of species distribution based on Martu knowledge were broader than those created with survey data. Together the Martu and survey models showed potential local declines, which were supported by Martu observation. Both data types were influenced by sampling bias that appeared to affect model predictions and performance. Martu provided additional information on habitat associations and locations of decline and descriptions of the ecosystem dynamics and disturbance regimes that influence occupancy. We concluded that intercultural approaches that draw on multiple sources of knowledge and information types may improve species distribution modeling and inform management of threatened or culturally significant species.

Inclusión del Conocimiento Indígena en el Modelado de la Distribución de Especies para Incrementar el Conocimiento Ecológico Resumen Los sistemas de conocimiento indígena albergan información detallada sobre ambientes actuales y pasados que pueden informar al entendimiento ecológico así como al manejo ambiental contemporáneo. A pesar de su utilidad, los ejemplos de incorporación del conocimiento indígena dentro de los modelos de distribución de especies, usados ampliamente en las ciencias ecológicas, son limitados. Diseñamos de manera colaborativa un proceso estructurado de elicitación y un marco de trabajo estadístico para combinar el conocimiento indígena con información de censos para modelar la distribución de una especie amenazada y culturalmente significativa (el bilbi mayor o mankarr [Macrotis lagotis]). Usamos el conocimiento de los Martu (pueblo aborigen de los desiertos occidentales de Australia) sobre la incidencia de la especie junto con los datos de presencia de la misma obtenidos de censos basados en rastros para crear modelos predictivos de la distribución de la especie mediante el programa Maxent. Las predicciones de la distribución de la especie basados en el conocimiento de los Martu fueron más amplias que aquéllas creadas con los datos de los censos. En conjunto, ambos modelos, el de los Martu y el de los censos, mostraron declinaciones locales potenciales, las cuales estuvieron respaldadas con las observaciones de los Martu. Ambos tipos de datos estuvieron influenciados por el sesgo de muestreo que pareció afectar al desempeño y a las predicciones del modelo. Los Martu proporcionaron información adicional sobre las asociaciones de hábitat y las ubicaciones de las declinaciones, además de descripciones de las dinámicas del ecosistema y los regímenes de perturbación que influyen sobre la ocupación de la especie. Concluimos que las estrategias interculturales que parten de varias fuentes de conocimiento y tipos de información pueden mejorar el modelado de la distribución de especies y generar información para el manejo de especies amenazadas o culturalmente significativas.

原住民知识系统保存着关于当前和过去的环境情况, 可以为生态学知识和当代环境管理提供重要信息。虽然原住民知识具有利用价值, 但将其纳入生态学中广泛使用的物种分布模型的例子却十分有限。我们以合作的方式设计了一套结构化启发式过程和统计框架, 结合了原住民知识和调查数据, 对一个受威胁且具有文化意义的物种 (兔袋狸 Macrotis lagotis) 的分布进行建模 。我们用马尔图人 (澳大利亚西部沙漠原住民) 对动物出现情况的了解和追踪调查获得的分布数据, 通过 Maxent 软件建立了该物种分布预测模型。基于马尔图人知识的物种分布预测比基于调查数据的预测范围更广, 且二者都显示当地种群有潜在下降趋势, 这也与马尔图人的观察结果一致。这两种数据类型都受到抽样偏差的影响, 可能会进而影响模型预测和性能。此外, 马尔图人还提供了关于生境相关性和种群下降地点的更多信息, 以及影响物种占据生境的生态系统动态和扰动情况的描述。总的来说, 利用多种知识来源和信息类型的跨文化方法有助于改进物种分布建模, 并为受威胁或具有文化意义的物种的管理提供信息。 翻译: 胡怡思; 审校: 聂永刚.

Keywords: bilbi mayor; community-based conservation; conocimiento ecológico tradicional; conservación basada en la comunidad; especie amenazada; greater bilby; modelado predictivo; predictive modeling; threatened species; traditional ecological knowledge; 传统生态知识; 兔袋狸; 受威胁物种; 基于社区的保护; 预测建模.

MeSH terms

  • Australia
  • Conservation of Natural Resources*
  • Ecosystem*
  • Humans
  • Population Groups