Understanding how habitat fragmentation affects individual species is complicated by challenges associated with quantifying species-specific habitat and spatial variability in fragmentation effects within a species' range. We aggregated a 29-year breeding survey data set for the endangered marbled murrelet (Brachyramphus marmoratus) from >42,000 forest sites throughout the Pacific Northwest (Oregon, Washington, and northern California) of the United States. We built a species distribution model (SDM) in which occupied sites were linked with Landsat imagery to quantify murrelet-specific habitat and then used occupancy models to test the hypotheses that fragmentation negatively affects murrelet breeding distribution and that these effects are amplified with distance from the marine foraging habitat toward the edge of the species' nesting range. Murrelet habitat declined in the Pacific Northwest by 20% since 1988, whereas the proportion of habitat comprising edges increased by 17%, indicating increased fragmentation. Furthermore, fragmentation of murrelet habitat at landscape scales (within 2 km of survey stations) negatively affected occupancy of potential breeding sites, and these effects were amplified near the range edge. On the coast, the odds of occupancy decreased by 37% (95% confidence interval [CI] -54 to 12) for each 10% increase in edge habitat (i.e., fragmentation), but at the range edge (88 km inland) these odds decreased by 99% (95% CI 98 to 99). Conversely, odds of murrelet occupancy increased by 31% (95% CI 14 to 52) for each 10% increase in local edge habitat (within 100 m of survey stations). Avoidance of fragmentation at broad scales but use of locally fragmented habitat with reduced quality may help explain the lack of murrelet population recovery. Further, our results emphasize that fragmentation effects can be nuanced, scale dependent, and geographically variable. Awareness of these nuances is critical for developing landscape-level conservation strategies for species experiencing broad-scale habitat loss and fragmentation.
Efectos de la fragmentación sobre las especies en peligro a lo largo de un gradiente desde el interior hasta el borde de su distribución Resumen Es complicado entender el efecto de la fragmentación del hábitat sobre las especies individuales debido a los retos asociados con la cuantificación de hábitats específicos por especie y la variabilidad espacial de los efectos de la fragmentación dentro de la distribución de la especie. Combinamos los datos de un censo reproductivo realizado durante 29 años para el mérgulo jaspeado (Brachyramphus marmoratus) de >42,000 sitios boscosos a lo largo del noroeste del Pacífico (Oregón, Washington, y el norte de California, EE. UU.). Construimos un modelo de distribución de especie (MDE) en el cual los sitios ocupados estuvieron vinculados con imágenes de Landsat para cuantificar el hábitat específico del mérgulo y después usamos los modelos de ocupación para comprobar la hipótesis de que la fragmentación afecta negativamente la distribución reproductiva de la especie y que estos efectos se amplifican con la distancia entre el hábitat de forrajeo marino y el borde de la distribución de anidación de la especie. El hábitat del mérgulo declinó en la zona en un 20% a partir de 1988, mientras que la proporción de hábitat que comprende bordes incrementó en un 17%, lo que indica un aumento en la fragmentación. Además, la fragmentación del hábitat del mérgulo a escala de paisaje (a de 2 km de las estaciones de censo) afectó negativamente a la ocupación de sitios potenciales de reproducción y estos efectos se amplificaron cerca del borde de la distribución. La probabilidad de ocupación disminuyó en un 37% (95% IC -54 a 12) por cada 10% de incremento en el hábitat de borde (es decir, fragmentación) en la costa, pero en el borde de la distribución (88 km tierra adentro), esta probabilidad disminuyó en un 99% (95% IC 98 a 99). De forma contraria, la probabilidad de ocupación incrementó en un 31% (95% IC 14 a 52) por cada 10% de incremento en el hábitat de borde local (a 100 m de las estaciones de censo). La evasión de la fragmentación a gran escala y el uso de hábitats con calidad reducida y fragmentados a nivel local podría explicar la falta de recuperación poblacional del mérgulo. Más allá, nuestros resultados resaltan que los efectos de la fragmentación pueden estar matizados, depender de la escala y tener variación geográfica. Es importante tener conciencia de estos matices para desarrollar estrategias de conservación a nivel paisaje para las especies que experimentan fragmentación y pérdida del hábitat a gran escala.
【摘要】了解栖息地破碎化对单一物种的影响是十分复杂的, 因为量化物种特异的栖息地及物种分布区内破碎化影响的空间变异性仍具有挑战。本研究整理了濒危的斑海雀 (Brachyramphus marmoratus) 29 年的繁殖调查数据, 这些数据来自整个太平洋西北地区(美国俄勒冈州、华盛顿州和加利福尼亚州北部)超过 42000 个森林位点。我们建立了一个物种分布模型, 将该物种分布位点与Landsat图像整合, 以量化斑海雀特异的栖息地范围, 并利用占域模型检验了以下假设:栖息地破碎化会对斑海雀繁殖区的分布产生负面影响, 且这些影响会沿海洋觅食栖息地向巢域范围边缘放大。我们发现, 自 1988 年以来, 太平洋西北地区的斑海雀栖息地减少了20%, 而栖息地边缘的比例却增加了 17%, 这表明破碎化程度增加。此外, 在景观尺度上(调查站点 2 公里范围内), 栖息地破碎化对斑海雀潜在繁殖地利用情况产生了负面影响, 且这些影响在分布区边缘被放大了。在海岸附近, 边缘栖息地(即破碎化栖息地)每增加 10%, 斑海雀占域率会下降 37% (95% 置信区间为 12-54%), 但在分布区边缘(内陆88公里)占域率下降则高达 99% (95% 置信区间为 98-99%) 。相反地, 局部边缘栖息地(调查站点100米范围内)每增加 10%, 斑海雀的占域率就会增加 31% (95% 置信区间为 14-52%) 。斑海雀回避大尺度破碎化的栖息地, 但会利用质量下降的局部破碎化栖息地, 这可能是其种群没有得到恢复的原因。此外, 我们的研究结果强调, 破碎化的影响可能是细微、尺度依赖且存在地理差异的。意识到这些细微差别对于为经历大尺度栖息地丧失和破碎化的物种制定景观尺度的保护策略至关重要。【翻译:胡怡思;审校:聂永刚】.
Keywords: Brachyramphus marmoratus; Northwest Forest Plan; bosque antiguo; center-periphery hypothesis; efectos dependientes de la escala; estrategia centrada en la especie; hipótesis del centro-periferia; modelo de distribución de especies; modelo de ocupación Plan Forestal del Noreste; occupancy model; old-growth forest; scale-dependent effects; species distribution model; species-centered approach; 中心-外围假说; 以物种为中心的方法; 占域模型; 原始林; 尺度依赖效应; 斑海雀(Brachyramphus marmoratus); 物种分布模型; 西北森林计划.
© 2023 The Authors. Conservation Biology published by Wiley Periodicals LLC on behalf of Society for Conservation Biology. This article has been contributed to by U.S. Government employees and their work is in the public domain in the USA.