Modeling detection probability to improve marsh bird surveys in southern Canada and the Great Lakes states
Modélisation de la probabilité de détection visant l'amélioration des suivis d'oiseaux de marais dans le sud du Canada et les États des Grands Lacs

Douglas C Tozer, Bird Studies Canada
Kiel L Drake, Bird Studies Canada
C. Myles Falconer, Bird Studies Canada

DOI: http://dx.doi.org/10.5751/ACE-00875-110203

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Abstract

Marsh birds are notoriously elusive, with variation in detection probability across species, regions, seasons, and different times of day and weather. Therefore, it is important to develop regional field survey protocols that maximize detections, but that also produce data for estimating and analytically adjusting for remaining differences in detections. We aimed to improve regional field survey protocols by estimating detection probability of eight elusive marsh bird species throughout two regions that have ongoing marsh bird monitoring programs: the southern Canadian Prairies (Prairie region) and the southern portion of the Great Lakes basin and parts of southern Québec (Great Lakes-St. Lawrence region). We accomplished our goal using generalized binomial N-mixture models and data from ~22,300 marsh bird surveys conducted between 2008 and 2014 by Bird Studies Canada’s Prairie, Great Lakes, and Québec Marsh Monitoring Programs. Across all species, on average, detection probability was highest in the Great Lakes-St. Lawrence region from the beginning of May until mid-June, and then fell throughout the remainder of the season until the end of June; was lowest in the Prairie region in mid-May and then increased throughout the remainder of the season until the end of June; was highest during darkness compared with light; and did not vary significantly according to temperature (range: 0-30°C), cloud cover (0%-100%), or wind (0-20 kph), or during morning versus evening. We used our results to formulate improved marsh bird survey protocols for each region. Our analysis and recommendations are useful and contribute to conservation of wetland birds at various scales from local single-species studies to the continental North American Marsh Bird Monitoring Program.

Résumé

Les oiseaux de marais sont célèbres pour leur moeurs discrètes, entraînant du coup des probabilités de détection variables selon les espèces, les régions, les saisons, le moment de la journée et les conditions météorologiques. Il est donc important d'élaborer des protocoles régionaux de relevé sur le terrain qui maximisent les détections, mais produisent aussi des données permettant d'estimer et d'ajuster analytiquement les différences de détectabilité restantes. Notre objectif était d'améliorer les protocoles régionaux de relevé sur le terrain en estimant la probabilité de détection de huit espèces de marais discrètes dans deux régions hôtes de programmes réguliers de suivis d'oiseaux de marais : le sud des Prairies canadiennes (région des Prairies), et la partie sud du bassin des Grands Lacs et des zones du Québec méridional (région des Grands-Lacs-Saint-Laurent). Pour ce faire, nous avons utilisé des modèles N-mélange binomiaux généralisés et les données de 22 300 relevés d'oiseaux de marais réalisés entre 2008 et 2014 dans le cadre des Programmes de surveillance des marais des Prairies, des Grands Lacs et du Québec, chapeautés par Études d'Oiseaux Canada. Parmi toutes les espèces, en moyenne, la probabilité de détection était le plus élevée dans la région des Grands-Lacs-Saint-Laurent du début de mai jusqu'à la mi-juin, puis elle dégringolait jusqu'à la fin de juin; elle était au plus bas dans la région des Prairies à la mi-mai, puis augmentait graduellement jusqu'à la fin de juin. La probabilité de détection était plus élevée à la noirceur qu'à la clarté et n'a pas varié significativement en fonction de la température (étendue : 0 à 30 °C), de la couverture nuageuse (0 % à 100 %) ou du vent (0 à 20 km/h), ni du moment de la journée (matin ou soir). À partir de nos résultats, nous avons produit des protocoles améliorés de relevé d'oiseaux de marais pour chaque région. Nos analyses et recommandations sont utiles et contribuent à la conservation des oiseaux de milieux humides à des échelles variées allant d'études locales sur une seule espèce au Programme nord-américain de suivi des oiseaux de marais d'envergure continentale.

Key words

detection probability; marsh bird; N-mixture model; waterbird

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Avian Conservation and Ecology ISSN: 1712-6568