Potential benefits of augmenting road-based breeding bird surveys with autonomous recordings
Avantages possibles de l'utilisation d'enregistrements autonomes pour accroître le nombre de relevés d'oiseaux nicheurs le long des routes

Rhiannon F Pankratz, Canadian Wildlife Service, Environment and Climate Change Canada
Samuel Hache, Canadian Wildlife Service, Environment and Climate Change Canada
Péter Sólymos, Alberta Biodiversity Monitoring Institute, University of Alberta; Department of Biological Sciences, University of Alberta
Erin M Bayne, Department of Biological Sciences, University of Alberta

DOI: http://dx.doi.org/10.5751/ACE-01087-120218

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Abstract

The North American Breeding Bird Survey (BBS) is one of the longest annual avian surveys and has the greatest spatiotemporally extensive coverage in the Western Hemisphere. Although this important survey provides trend estimates for more than 400 species, it has limited coverage in the boreal forest and biases in representation and detectability that complicate inference. Thus, there is a need to evaluate the potential of new technologies and analytical approaches to increase coverage and improve monitoring efficiency. We documented variation in counts between BBS surveys (hereafter “human BBS”) and different on-road and forest-edge surveys using autonomous recording units (ARUs) from 3 routes in the Northwest Territories, Canada. Specifically, we quantified percent differences (i.e., bias in counts) in species richness, abundance indices of birds, and species-specific variation in counts between human BBS and ARU-based surveys conducted on-road and at the forest edge at different dates and times of day. We also generated on-road effective detection radius (EDR) estimates for 15 species and tested for species-specific differences in EDR to explain bias in counts between on-road and forest-edge ARU surveys. Overall, species richness and abundance indices in human BBS surveys were higher than forest-edge ARU surveys conducted simultaneously and when similar forest-edge ARU surveys were conducted at sunset and a week earlier in June. However, there was no difference when comparing values from human BBS with on-road ARU BBS and forest-edge ARU surveys conducted at sunrise. Extracting the maximum count per species from 4 types of 3-minute forest-edge surveys increased counts by 62% and 64% for species richness and abundance indices, respectively, relative to human BBS, but the importance of this bias differed considerably among the 10 most common species in the study area. Our results suggest that false-negative bias in species detection could be corrected with appropriate methods, and ARUs deployed at the forest edge near BBS stops could be used to increase data quality of on-road surveys. When combined with appropriate correction factors to adjust for surveys done at the forest edge, ARUs could also be used to increase the geographic coverage of boreal surveys by allowing inexperienced volunteers to collect BBS data along winter or secondary roads in remote locations.

Résumé

Le Relevé des oiseaux nicheurs d'Amérique du Nord (BBS, pour Breeding Bird Survey en anglais) est un des relevés aviaires annuels les plus anciens; il présente aussi l'étendue spatio-temporelle la plus grande dans l'hémisphère Occidental. Bien que cet important suivi fournisse des estimations de tendance pour plus de 400 espèces, son étendue est limitée en forêt boréale et il comporte des biais sur le plan de la représentation et de la détectabilité qui complique les conclusions. Il appert donc important d'évaluer le potentiel de nouvelles technologies et approches analytiques afin d'accroître la couverture spatiale et l'efficacité de ce suivi. Nous avons étudié les différences de dénombrements entre les relevés BBS (ci-après BBS humains) et divers relevés effectués le long des routes ou à la lisière forestière au moyen d'unités d'enregistrement autonomes (UEA), sur trois routes situées dans les Territoires du Nord-Ouest, Canada. Plus précisément, nous avons quantifié le pourcentage de différence (c.-à-d. les biais de dénombrements) dans le nombre d'espèces, les indices d'abondance des oiseaux et la variation spécifique aux espèces, entre les dénombrements réalisés au moyen de BBS humains ou ceux provenant d'inventaires avec UEA, le long des routes ou à la lisière des forêts, à différentes dates et moments de la journée. Nous avons aussi fait des estimations du rayon de détection effective pour 15 espèces, et avons réalisé des tests pour déterminer les différences de ce rayon spécifiques aux espèces, afin d'expliquer les biais inhérents aux dénombrements par UEA le long des routes et à la lisière des forêts. Dans l'ensemble, le nombre d'espèces et les indices d'abondance provenant des BBS humains étaient supérieurs aux relevés par UEA réalisés simultanément à la lisière forestière, et aussi lorsque ces mêmes relevés par UEA à la lisière forestière étaient effectués au coucher du soleil et une semaine plus tôt en juin. Toutefois, nous n'avons pas observé de différences entre les valeurs obtenues par BBS humains et celles provenant de relevés par UEA installées le long de routes ou à la lisière forestière et réalisés au lever du soleil. L'extraction du dénombrement maximum par espèce à partir de 4 types de relevés de 3 minutes réalisés à la lisière forestière a permis d'augmenter de 62 % et de 64 % le nombre d'espèces et les indices d'abondance, respectivement, par rapport aux BBS humains, mais l'importance de ce biais différait considérablement pour les 10 espèces les plus communes dans l'aire d'étude. Nos résultats indiquent que le biais de faux-négatif dans la détection des espèces pourrait être corrigé au moyen de la méthode appropriée, et que les UEA installées à la lisière forestière près des arrêts de BBS pourraient être utilisées pour accroître la qualité des données des relevés réalisés le long des routes. Si elles sont combinées avec les facteurs appropriés pour corriger les relevés effectués à la lisière forestière, les UEA pourraient aussi être utilisées pour augmenter l'étendue spatiale des relevés faits en forêt boréale, puisque des bénévoles inexpérimentés pourraient alors récolter des données de BBS le long de routes d'hiver ou secondaires dans des endroits reculés.

Key words

autonomous recording units; boreal forest; crepuscular; effective detection radius; forest bird survey; geographic coverage; phenology; singing rate

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Avian Conservation and Ecology ISSN: 1712-6568