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Long-distance Dispersal Patterns of Male Cerulean Warblers (Dendroica cerulea) Measured by Stable-hydrogen Isotopes
Patrons de dispersion sur de longues distances de Parulines azurées mâles (Dendroica cerulea) mesurés à l’aide d’isotopes stables d’hydrogène
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M. Katherine Girvan, Sedbergh School
Jason Jones, Vassar College
D. Ryan Norris, University of Guelph
Jennifer J. Barg, Upper Valley Humane Society
T. Kurt Kyser, Dept of Geological Sciences and Geological Engineering, Queen's University
Raleigh J Robertson, Department of Biology, Queen's University
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Abstract
Despite the fundamental role played by long-distance dispersal in population dynamics, the mechanisms promoting or inhibiting dispersal by migratory songbirds are poorly understood. We used stable-hydrogen isotopes (δD) to evaluate several hypotheses related to long-distance dispersal in the Cerulean Warbler (Dendroica cerulea), a migratory songbird at the center of considerable conservation attention. Feather samples were collected from 103 males throughout the breeding range. We assumed feathers were molted in late summer on the breeding grounds and thus δD values provided an estimate of breeding or hatching location for the previous year. We used a likelihood-based assignment test to estimate the origin of birds the previous year and derived expected δD values for the entire Cerulean Warbler breeding range from precipitation-based maps. Using Bayes’ Rule, we also incorporated a prior probability of breeding origin based on estimated rates of site fidelity and survival between breeding seasons. We found that long-distance breeding dispersal by adult male Cerulean Warblers was a fairly common occurrence with 20 of 71 (28.2%) individuals originating from a region other than the one they were sampled in. Surprisingly, long-distance natal dispersal was uncommon; only three of 32 (9.4%) second-year birds were estimated to have hatched in a region outside their capture region. Young males may be using a form of post-fledging prospecting or conspecific attraction when selecting their first breeding habitats. Populations on the breeding range periphery, such as Ontario and Tennessee, tended to receive fewer long-distance dispersers than did other regions but produced more dispersing individuals than did core regions, suggesting that these areas could act as important sources for other regions. The tendency of a region to produce dispersing individuals was not significantly related to its relative abundance, implying that population abundance is not a good indicator of population health for this species. Range-wide variation in long-distance dispersal patterns may contribute to variation in sensitivity to habitat loss and fragmentation, further complicating conservation and management efforts for the Cerulean Warbler.
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Résumé
En dépit du fait que la dispersion sur de longues distances joue un rôle fondamental dans la dynamique des populations, les mécanismes qui la favorisent ou la freinent sont peu connus chez les passereaux migrateurs. Nous avons utilisé des isotopes stables d’hydrogène (δD) pour tester plusieurs hypothèses en rapport avec la dispersion sur de longues distances de la Paruline azurée, un passereau dont la conservation fait l’objet d’une grande attention. Des échantillons de plumes ont été récoltés sur 103 mâles dans l’ensemble de l’aire de reproduction de l’espèce. Nous présumons que la mue de ces plumes s’est produite à la fin de l’été sur les sites de reproduction et que les valeurs δD fournissent, par conséquent, une estimation du lieu de reproduction ou d’éclosion de l’année précédente. Nous avons utilisé un test d’attribution axé sur la vraisemblance pour estimer le lieu d’origine de l’année précédente des oiseaux et avons calculé les valeurs δD probables pour l’ensemble de l’aire de reproduction de la Paruline azurée à partir de cartes fondées sur les précipitations. À l’aide du théorème de Bayes, nous avons aussi inclus une probabilité a priori quant au lieu de reproduction de l’année précédente en se basant sur les taux estimés de fidélité au site et de survie entre les saisons de reproduction. Nous avons trouvé que la dispersion sur de longues distances des mâles adultes était assez fréquente : 20 des 71 individus (28,2 %) provenaient ainsi d’une région différente de celle dans laquelle ils avaient été échantillonnés. Étonnamment, la dispersion natale sur de longues distances n’était pas fréquente : nous avons estimé que seulement 3 des 32 oiseaux de deuxième année avaient éclos dans une région différente de celle de leur capture. Les jeunes mâles pourraient utiliser une forme de prospection post-envol ou d’attraction conspécifique au moment de choisir leur premier habitat de reproduction. Les régions à la périphérie de l’aire de reproduction, comme l’Ontario et le Tennessee, ont eu tendance à accueillir moins d’oiseaux qui se sont dispersés sur de longues distances que les autres régions, mais ont produit plus d’individus qui se sont dispersés que l’ont fait les régions situées au cœur de l’aire, ce qui semble indiquer qu’elles pourraient agir comme sources importantes pour les autres régions. La tendance d’une région à produire des individus qui se dispersent n’était pas significativement liée à l’abondance relative de sa population, ce qui suggère que la taille de la population ne représente pas un bon indicateur de l’état de santé de la population pour cette espèce. La variation des patrons de dispersion sur de longues distances dans l’ensemble de l’aire de reproduction peut contribuer à la variation de la sensibilité à la perte et à la fragmentation de l’habitat, ce qui rend, par ailleurs, les efforts de conservation et de gestion pour la Paruline azurée encore plus complexes.
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Key words
Bayes’ Rule, long-distance dispersal, feathers, likelihood assignment test, migratory songbird, stable-hydrogen isotopes
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Avian Conservation and Ecology - Écologie et conservation des oiseaux. ISSN: 1712-6568
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