Fragmentation effects on an endangered species across a gradient from the interior to edge of its range.

ABSTRACT

Understanding how habitat fragmentation affects individual species is complicated by challenges associated with quantifying species-specific habitat and spatial variability in fragmentation effects within a species' range. We aggregated a 29-year breeding survey data set for the endangered marbled murrelet (Brachyramphus marmoratus) from >42,000 forest sites throughout the Pacific Northwest (Oregon, Washington, and northern California) of the United States. We built a species distribution model (SDM) in which occupied sites were linked with Landsat imagery to quantify murrelet-specific habitat and then used occupancy models to test the hypotheses that fragmentation negatively affects murrelet breeding distribution and that these effects are amplified with distance from the marine foraging habitat toward the edge of the species' nesting range. Murrelet habitat declined in the Pacific Northwest by 20% since 1988, whereas the proportion of habitat comprising edges increased by 17%, indicating increased fragmentation. Furthermore, fragmentation of murrelet habitat at landscape scales (within 2 km of survey stations) negatively affected occupancy of potential breeding sites, and these effects were amplified near the range edge. On the coast, the odds of occupancy decreased by 37% (95% confidence interval [CI] -54 to 12) for each 10% increase in edge habitat (i.e., fragmentation), but at the range edge (88 km inland) these odds decreased by 99% (95% CI 98 to 99). Conversely, odds of murrelet occupancy increased by 31% (95% CI 14 to 52) for each 10% increase in local edge habitat (within 100 m of survey stations). Avoidance of fragmentation at broad scales but use of locally fragmented habitat with reduced quality may help explain the lack of murrelet population recovery. Further, our results emphasize that fragmentation effects can be nuanced, scale dependent, and geographically variable. Awareness of these nuances is critical for developing landscape-level conservation strategies for species experiencing broad-scale habitat loss and fragmentation.

RESUMEN

Efectos de la fragmentación sobre las especies en peligro a lo largo de un gradiente desde el interior hasta el borde de su distribución Resumen Es complicado entender el efecto de la fragmentación del hábitat sobre las especies individuales debido a los retos asociados con la cuantificación de hábitats específicos por especie y la variabilidad espacial de los efectos de la fragmentación dentro de la distribución de la especie. Combinamos los datos de un censo reproductivo realizado durante 29 años para el mérgulo jaspeado (Brachyramphus marmoratus) de >42,000 sitios boscosos a lo largo del noroeste del Pacífico (Oregón, Washington, y el norte de California, EE. UU.). Construimos un modelo de distribución de especie (MDE) en el cual los sitios ocupados estuvieron vinculados con imágenes de Landsat para cuantificar el hábitat específico del mérgulo y después usamos los modelos de ocupación para comprobar la hipótesis de que la fragmentación afecta negativamente la distribución reproductiva de la especie y que estos efectos se amplifican con la distancia entre el hábitat de forrajeo marino y el borde de la distribución de anidación de la especie. El hábitat del mérgulo declinó en la zona en un 20% a partir de 1988, mientras que la proporción de hábitat que comprende bordes incrementó en un 17%, lo que indica un aumento en la fragmentación. Además, la fragmentación del hábitat del mérgulo a escala de paisaje (a de 2 km de las estaciones de censo) afectó negativamente a la ocupación de sitios potenciales de reproducción y estos efectos se amplificaron cerca del borde de la distribución. La probabilidad de ocupación disminuyó en un 37% (95% IC -54 a 12) por cada 10% de incremento en el hábitat de borde (es decir, fragmentación) en la costa, pero en el borde de la distribución (88 km tierra adentro), esta probabilidad disminuyó en un 99% (95% IC 98 a 99). De forma contraria, la probabilidad de ocupación incrementó en un 31% (95% IC 14 a 52) por cada 10% de incremento en el hábitat de borde local (a 100 m de las estaciones de censo). La evasión de la fragmentación a gran escala y el uso de hábitats con calidad reducida y fragmentados a nivel local podría explicar la falta de recuperación poblacional del mérgulo. Más allá, nuestros resultados resaltan que los efectos de la fragmentación pueden estar matizados, depender de la escala y tener variación geográfica. Es importante tener conciencia de estos matices para desarrollar estrategias de conservación a nivel paisaje para las especies que experimentan fragmentación y pérdida del hábitat a gran escala.