Improving effectiveness of systematic conservation planning with density data

Conserv Biol. 2015 Aug;29(4):1217-1227. doi: 10.1111/cobi.12499. Epub 2015 Apr 14.

Abstract

Systematic conservation planning aims to design networks of protected areas that meet conservation goals across large landscapes. The optimal design of these conservation networks is most frequently based on the modeled habitat suitability or probability of occurrence of species, despite evidence that model predictions may not be highly correlated with species density. We hypothesized that conservation networks designed using species density distributions more efficiently conserve populations of all species considered than networks designed using probability of occurrence models. To test this hypothesis, we used the Zonation conservation prioritization algorithm to evaluate conservation network designs based on probability of occurrence versus density models for 26 land bird species in the U.S. Pacific Northwest. We assessed the efficacy of each conservation network based on predicted species densities and predicted species diversity. High-density model Zonation rankings protected more individuals per species when networks protected the highest priority 10-40% of the landscape. Compared with density-based models, the occurrence-based models protected more individuals in the lowest 50% priority areas of the landscape. The 2 approaches conserved species diversity in similar ways: predicted diversity was higher in higher priority locations in both conservation networks. We conclude that both density and probability of occurrence models can be useful for setting conservation priorities but that density-based models are best suited for identifying the highest priority areas. Developing methods to aggregate species count data from unrelated monitoring efforts and making these data widely available through ecoinformatics portals such as the Avian Knowledge Network will enable species count data to be more widely incorporated into systematic conservation planning efforts.

Mejoría de la Efectividad de la Planeación Sistemática de la Conservación con Datos de Densidad Resumen La planeación sistemática de la conservación tiene como meta diseñar redes de áreas protegidas que cumplan con objetivos de conservación a lo largo de grandes paisajes. El diseño óptimo de estas redes de conservación se basa con mayor frecuencia en modelos de idoneidad de hábitat o probabilidad de occurrencia de especies, a pesar de la evidencia existente de que las predicciones de esos modelos pueden no estar fuertemente correlacionadas con la densidad de especies. Hipotetizamos que las redes de conservación diseñadas con las distribuciones de la densidad de especies conservan con mayor eficiencia a las poblaciones de todas las especies consideradas que las redes diseñadas con modelos de probabilidad de occurencia. Para probar esta hipótesis usamos el algoritmo Zonation de planeación de la conservación para evaluar los diseños de redes de conservación basados en la probabilidad de ocurrencia versus los modelos de densidad para 26 especies de aves terrestres en el noroeste del Pacífico en los Estados Unidos. Evaluamos la efectividad de cada red de conservación con base en las densidades pronosticadas de cada especie y la diversidad de especies pronosticada. Las clasificaciones de Zonation de los modelos de alta densidad protegieron a más individuos por especie cuando las redes protegieron el 10-40% de la más alta prioridad del paisaje. Comparado con los modelos basados en la densidad, los modelos basados en la ocurrencia protegieron a más individuos en el 50% más bajo de las áreas prioritarias de los paisajes. Las dos estrategias conservaron la diversidad de especies de formas similares: la diversidad pronosticada fue más alta en las localidades de alta prioridad en ambas redes de conservación. Concluimos que tanto los modelos de densidad como los de probabilidad de ocurrencia pueden ser útiles para establecer prioridades de conservación, pero que los modelos basados en la densidad son más adecuados para identificar las áreas de más alta prioridad. Desarrollar métodos para agregar datos de conteos de especies a partir de esfuerzos de monitoreo no relacionados y hacer que estos datos estén disponibles en portales eco-informáticos como la Avian Knowledge Network permitirá que los datos de conteos de especies se incorporen más ampliamente en esfuerzos de planeación sistemática de la conservación.

Keywords: conservation prioritization; diversidad de especies; modelos de distribución de especies; planeación sistemática de la conservación; priorización de la conservación; species distribution models; species diversity; systematic conservation planning; zonación; zonation.

Publication types

  • Research Support, Non-U.S. Gov't
  • Research Support, U.S. Gov't, Non-P.H.S.

MeSH terms

  • Animals
  • Biodiversity*
  • Birds / physiology*
  • California
  • Conservation of Natural Resources / methods*
  • Ecosystem*
  • Models, Biological
  • Oregon
  • Population Density
  • Probability
  • Washington