Implications of the scale of detection for inferring co-occurrence patterns from paired camera traps and acoustic recorders

Conserv Biol. 2024 Jun;38(3):e14218. doi: 10.1111/cobi.14218. Epub 2024 Mar 15.

Abstract

Multifunctional landscapes that support economic activities and conservation of biological diversity (e.g., cattle ranches with native forest) are becoming increasingly important because small remnants of native forest may comprise the only habitat left for some wildlife species. Understanding the co-occurrence between wildlife and disturbance factors, such as poaching activity and domesticated ungulates, is key to successful management of multifunctional landscapes. Tools to measure co-occurrence between wildlife and disturbance factors include camera traps and autonomous acoustic recording units. We paired 52 camera-trap stations with acoustic recorders to investigate the association between 2 measures of disturbance (poaching and cattle) and wild ungulates present in multifunctional landscapes of the Colombian Orinoquía. We used joint species distribution models to investigate species-habitat associations and species-disturbance correlations. One model was fitted using camera-trap data to detect wild ungulates and disturbance factors, and a second model was fitted after replacing camera-trap detections of disturbance factors with their corresponding acoustic detections. The direction, significance, and precision of the effect of covariates depended on the sampling method used for disturbance factors. Acoustic monitoring typically resulted in more precise estimates of the effects of covariates and of species-disturbance correlations. Association patterns between wildlife and disturbance factors were found only when disturbance was detected by acoustic recorders. Camera traps allowed us to detect nonvocalizing species, whereas audio recording devices increased detection of disturbance factors leading to more precise estimates of co-occurrence patterns. The collared peccary (Pecari tajacu), lowland tapir (Tapirus terrestris), and white-tailed deer (Odocoileus virginianus) co-occurred with disturbance factors and are conservation priorities due to the greater risk of poaching or disease transmission from cattle.

Implicaciones de la escala de detección para inferir los patrones de coocurrencia a partir de fototrampas y grabaciones emparejadas Resumen Los paisajes multifuncionales que sostienen actividades económicas y la conservación de la biodiversidad (p. ej., ganadería en bosques nativos) son cada vez más importantes porque los pequeños reductos de bosque nativo podrían comprender el único hábitat disponible para algunas especies de fauna. Es importante entender la coocurrencia entre la fauna y los factores de perturbación, como la actividad furtiva y los ungulados domésticos, para tener un manejo exitoso de los paisajes multifuncionales. Las herramientas que miden esta relación incluyen las fototrampas y las unidades autónomas de grabaciones acústicas. Emparejamos 52 estaciones de fototrampas con grabadoras acústicas para investigar la asociación entre dos medidas de perturbación (actividad furtiva y ganado) y los ungulados silvestres presentes en los paisajes multifuncionales de la Orinoquía colombiana. Usamos modelos conjuntos de distribución de especies para investigar las asociaciones especie‐hábitat y las correlaciones especie‐perturbación. Ajustamos un modelo con datos de fototrampeo para detectar ungulados silvestres y factores de perturbación; un segundo modelo fue ajustado después de reemplazar las detecciones por fototrampas de los factores de perturbación con las detecciones acústicas correspondientes. La dirección, importancia y precisión del efecto de las covarianzas dependió del método de muestreo usado para los factores de perturbación. El monitoreo acústico casi siempre resultó en estimaciones más precisas de los efectos de las covarianzas y de las correlaciones especie‐perturbación. Los patrones de asociación entre la fauna y los factores de perturbación sólo se presentaron cuando las grabadoras acústicas detectaron la perturbación. Las fototrampas nos permitieron detectar especies que no vocalizan, mientras que las grabaciones de audio incrementaron la detección de factores de perturbación, lo que resultó en estimados más precisos de los patrones de coocurrencia. El pecarí de collar (Pecari tajacu), el tapir (Tapirus terrestris) y el venado cola blanca (Odocoileus virginianus) tuvieron coocurrencia con los factores de perturbación y tienen prioridad de conservación debido al mayor riesgo de caza furtiva o transmisión de enfermedades del ganado.

【摘要】同时支持经济活动和保护生物多样性的多功能景观(如有原始森林的养牛场)正变得越来越重要, 因为这些小片的原始森林可能是某些野生动物仅存的栖息地。了解野生动物与盗猎和有蹄类养殖等干扰因素之间的共现关系, 是成功管理多功能景观的关键。用于测量野生动物与这些干扰因素共现情况的工具包括红外相机和自主声学记录装置。本研究将52个红外相机与声学记录仪配对, 以研究哥伦比亚奥里诺基亚多功能景观中两种干扰因素(盗猎和养牛)与野生有蹄类动物之间的关系。我们利用物种联合分布模型分析了物种与栖息地的关联以及物种与干扰的关联, 并用红外相机监测的野生有蹄类和干扰因素数据来拟合第一个模型, 用声学监测替代红外相机监测的干扰因素来拟合第二个模型。结果表明, 协变量影响的方向、显著性和精确度取决于对干扰因素所采用的取样方法。声学监测通常能更精确地估计协变量的影响以及物种与干扰因素的关系。只有利用声学记录仪监测到干扰时, 才能得到野生动物与干扰因素之间的相关性。红外相机能够帮助我们监测不发声的物种, 而录音设备则有助于监测干扰因素, 从而有利于更精确地估计共现模式。最后, 我们发现领西貒(Pecari tajacu)、南美貘(Tapirus terrestris)和白尾鹿(Odocoileus virginianus)常与干扰因素共现, 面临较大的盗猎或被牛群传播疾病的风险, 因此应作为优先保护对象。【翻译:胡怡思;审校:聂永刚】.

Keywords: aprendizaje automático; autonomous acoustic recording units; camera traps; community ecology; ecología de comunidades; fototrampas; joint species distribution models; machine learning; modelos conjuntos de distribución de especies; monitoreo acústico pasivo; multispecies occupancy; ocupación multiespecie; passive acoustic monitoring; unidades autónomas de grabación acústica; 多物种占地模型; 机器学习; 红外相机; 群落生态学; 联合物种分布模型; 自主声学记录装置; 被动声学监测.

MeSH terms

  • Acoustics* / instrumentation
  • Animals
  • Animals, Wild / physiology
  • Biodiversity
  • Cattle / physiology
  • Colombia
  • Conservation of Natural Resources* / methods
  • Ecosystem
  • Photography / instrumentation