Distribution of priority grassland bird habitats in the Prairie Pothole Region of Canada
Répartition de milieux prioritaires pour la conservation d'oiseaux de prairie dans la région des cuvettes des Prairies au Canada

Bradley C. Fedy, University of Waterloo
James H. Devries, Ducks Unlimited Canada
David W. Howerter, Ducks Unlimited Canada
Jeffrey R. Row, University of Waterloo

DOI: http://dx.doi.org/10.5751/ACE-01143-130104

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Abstract

Grassland ecosystems and the species that rely on them are one of the most urgent habitat conservation concerns in North America. Fundamental to any landscape conservation efforts is the identification of priority habitats to help target management efforts. Many avian species associated with prairie ecosystems have experienced population declines along with continued loss of prairie habitats. Additionally, given the long history of research in avian systems and the close grassland associations of some species, birds are excellent candidate taxa for the identification of priority habitats and can provide an informed starting point for multispecies assessments. We used data from the North American Breeding Bird Survey (1997-2014) to develop species distribution models for 15 grassland bird species across the Prairie Pothole Region of Canada. Model performance varied widely across species. Ten species demonstrated good model performance (average Boyce Index > 0.64 across 5-fold cross validation). We used these 10 species to assess the influence of habitat covariates on the relative probability of occurrence, to compare the spatial scales of selection, and to generate multispecies habitat priority maps. Of the nine habitat covariates considered, most species predictably demonstrated positive associations with grassland habitats and avoidance of areas of high tree and shrub cover. Two covariates representing wetland abundance were also frequently included in the top models. The area covered by wetlands (w.area) was present in the top model for 5 of 10 species with a consistently estimated negative coefficient. However, a covariate, which represented the number of wetland basins (w.basins), was present in the top model for 8 of 10 species with an estimated positive coefficient for all but 1 species, representing a preference for more heterogeneous wetland landscapes. The larger spatial scales we considered tended to have greater explanatory power than smaller spatial scales and were thus more prevalent in the top models. The multispecies priority habitat maps that we produced can be used for future assessments of potential habitat management actions. Our work provides a critical foundation for the incorporation of grassland bird conservation goals into on-going landscape-planning initiatives in the Prairie Pothole Region of Canada.

Résumé

Les écosystèmes de prairie et les espèces qui en dépendent représentent une des préoccupations de conservation d'habitat les plus importantes en Amérique du Nord. Au moment d'établir les activités d'aménagement, la détermination des milieux prioritaires est fondamentale à tout effort de conservation de paysages. De nombreuses espèces aviaires associées aux écosystèmes de prairie ont subi des baisses de population et des pertes continuelles d'habitat. De plus, étant donné la longue tradition de recherche en ornithologie et l'association étroite de certaines espèces avec les milieux de prairie, les oiseaux représentent un excellent taxon pour la détermination de milieux prioritaires et peuvent également offrir un point de départ éclairé pour les évaluations multispécifiques. Nous avons utilisé les données du Relevé des oiseaux nicheurs (ou BBS) en Amérique du Nord (1997-2014) afin d'élaborer des modèles de répartition pour 15 espèces d'oiseaux de prairie habitant la région des cuvettes des Prairies au Canada. La performance des modèles a beaucoup varié d'une espèce à l'autre. La performance du modèle était bonne pour dix espèces (moyenne de l'indice de Boyce > 0,64 lors d'une validation croisée répétée 5 fois). Nous nous sommes servis de ces dix espèces pour évaluer l'influence des covariables d'habitat sur la probabilité de présence relative, comparer les échelles spatiales de sélection et produire des cartes de milieux prioritaires pour plusieurs espèces. Neuf covariables d'habitat ont été considérées. Sans surprise, la plupart des espèces ont montré une association positive avec les milieux de prairie et un évitement des secteurs où le couvert en arbres et en arbustes était élevé. Deux covariables liées aux milieux humides se retrouvaient souvent dans les meilleurs modèles. La superficie de milieux humides (w.area) figurait dans le meilleur modèle pour cinq des dix espèces, avec un coefficient constamment négatif. Toutefois, la covariable représentant le nombre de milieux humides (w. basins) était présente dans le meilleur modèle pour huit des dix espèces, avec un coefficient positif pour toutes les espèces sauf une, ce qui indique une préférence pour des paysages de milieux humides plus hétérogènes. Les plus grandes échelles spatiales que nous avons considérées avaient en général une capacité d'explication plus élevée que les plus petites échelles spatiales, et se retrouvaient, par conséquent, plus souvent dans les meilleurs modèles. Les cartes de milieux prioritaires que nous avons produites pour plusieurs espèces à la fois peuvent être utilisées dans le cadre d'une éventuelle évaluation d'activités potentielles d'aménagement d'habitat. Nos travaux établissent une assise fondamentale pour que soient inclus des objectifs de conservation d'oiseaux de prairie dans les initiatives de planification à l'échelle du paysage ayant cours dans la région des cuvettes des Prairies du Canada.

Key words

ecology; grassland birds; prairie; SDM; species distribution models; wildlife

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Avian Conservation and Ecology ISSN: 1712-6568