Application of multiple-population viability analysis to evaluate species recovery alternatives

Conserv Biol. 2020 Apr;34(2):482-493. doi: 10.1111/cobi.13385. Epub 2019 Sep 3.

Abstract

Population viability analysis (PVA) is a powerful conservation tool, but it remains impractical for many species, particularly species with multiple, broadly distributed populations for which collecting suitable data can be challenging. A recently developed method of multiple-population viability analysis (MPVA), however, addresses many limitations of traditional PVA. We built on previous development of MPVA for Lahontan cutthroat trout (LCT) (Oncorhynchus clarkii henshawi), a species listed under the U.S. Endangered Species Act, that is distributed broadly across habitat fragments in the Great Basin (U.S.A.). We simulated potential management scenarios and assessed their effects on population sizes and extinction risks in 211 streams, where LCT exist or may be reintroduced. Conservation populations (those managed for recovery) tended to have lower extinction risks than nonconservation populations (mean = 19.8% vs. 52.7%), but not always. Active management or reprioritization may be warranted in some cases. Eliminating non-native trout had a strong positive effect on overall carrying capacities for LCT populations but often did not translate into lower extinction risks unless simulations also reduced associated stochasticity (to the mean for populations without non-native trout). Sixty fish or 5-10 fish/km was the minimum reintroduction number and density, respectively, that provided near-maximum reintroduction success. This modeling framework provided crucial insights and empirical justification for conservation planning and specific adaptive management actions for this threatened species. More broadly, MPVA is applicable to a wide range of species exhibiting geographic rarity and limited availability of abundance data and greatly extends the potential use of empirical PVA for conservation assessment and planning.

Aplicación de un Análisis de Viabilidad Multi-Poblacional para Evaluar Alternativas de Recuperación de Especies Resumen El análisis de viabilidad poblacional (AVP) es una herramienta poderosa de conservación, que desafortunadamente sigue siendo impráctica para muchas especies, en particular para aquellas con poblaciones múltiples distribuidas ampliamente, para las cuales puede ser un reto la recolección de datos apropiados. Sin embargo, un método recientemente desarrollado de análisis de viabilidad multi-poblacional (AVMP) aborda muchas de las limitaciones de los AVP tradicionales. Partimos del desarrollo previo de un AVMP para la trucha degollada lahontana (LCT, en inglés) (Oncorhynchus clarkii henshawi), una especie enlistada bajo el Acta de Especies en Peligro de los Estados Unidos, la cual está distribuida ampliamente a lo largo de los fragmentos de hábitat que se encuentran en la Gran Cuenca (E.U.A.). Simulamos los escenarios potenciales de manejo y evaluamos sus efectos sobre el tamaño de las poblaciones y los riesgos de extinción en 211 arroyos en donde existe la LCT o en donde podría ser reintroducida. Las poblaciones de conservación (aquellas manejadas para su recuperación) tuvieron una tendencia hacia un riesgo de extinción más bajo que las poblaciones sin conservación (media = 19.8% vs. 52.7%), pero no en todos los casos. El manejo activo o la repriorización podrían ser justificadas en algunos casos. La eliminación de las truchas no nativas tuvo un fuerte efecto positivo generalizado sobre las capacidades de carga de las poblaciones de LCT, aunque frecuentemente esto no se transformó en un riesgo de extinción más bajo a menos que las simulaciones también redujeran la estocasticidad asociada (para la media de las poblaciones sin truchas no nativas). Para proporcionar un éxito de reintroducción cercano al máximo, el número mínimo de reintroducción debió ser de 60 peces o una densidad de 5-10 peces/km. Este marco de trabajo para el modelo proporcionó una percepción muy importante y una justificación empírica para la planeación de la conservación y para las acciones de manejo adaptativo para esta especie amenazada. En términos más generales, el AVMP puede aplicarse a una gama amplia de especies que exhiban una rareza geográfica y una disponibilidad limitada de datos de abundancia, además de que expande enormemente el uso potencial de AVP empíricos para la evaluación y planeación de la conservación.

种群生存力分析是一项强大的研究保护的工具, 但在许多物种中尚不能实际应用, 特别是那些由于种群多、分布广而难以收集合适数据的物种。不过, 近期发展起来的多种群生存力分析方法则能解决传统的种群生存力分析存在的许多局限性。我们在之前的基础上对拉洪坦切喉鳟 (Oncorhynchus clarkii henshawi), 一种在美国大盆地栖息地碎片中广泛分布, 并被列入《美国濒危物种法案》的物种, 进行了多种群生存力分析。我们模拟了多种可能的管理情景, 并评估了211条存在原生或重引入的拉洪坦切喉鳟的河流中这些管理情景对种群大小和灭绝风险的影响。结果表明, 保护种群 (为恢复进行管理的种群) 的灭绝风险要低于非保护种群 (均值分别为19.8% 和52.7%), 但也并非绝对如此。在某些情况下, 可能需要积极管理或重新确定保护优先级。清除外来鳟鱼对拉洪坦切喉鳟种群的总体承载力有积极影响, 但这通常不直接等同于降低灭绝风险, 除非在模拟中同时减少相关随机性 (清除外来鳟鱼后的种群数量均值) 。而当重引入的最低数量或密度分别为60条鱼或每公里5-10条鱼时, 可以使重引入成功率接近最高。这个模型框架为该濒危物种的保护规划和具体的适应性管理行动提供了重要的见解和经验依据。在更广泛的层面上看, 多种群生存力分析还适用于地理上稀有、丰度数据有限的许多物种, 大大扩展了种群生存力分析在保护评估和规划中的应用前景。【翻译: 胡怡思; 审校: 聂永刚】.

Keywords: amenazada; conservation planning; decision-support tools; en peligro; endangered; extinction risk; herramientas de apoyo de decisiones; hierarchical Bayesian model; modelo bayesiano jerárquico; planeación de la conservación; planeación de la recuperación; recovery planning; threatened; 保护规划; 决策支持工具; 受胁迫; 层次贝叶斯模型; 恢复规划; 濒危; 灭绝风险.

Publication types

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

MeSH terms

  • Animals
  • Conservation of Natural Resources*
  • Ecosystem
  • Endangered Species*
  • Rivers
  • Trout