Effects of temperature and precipitation on grassland bird nesting success as mediated by patch size

Abstract

en

Grassland birds are declining faster than any other bird guild across North America. Shrinking ranges and population declines are attributed to widespread habitat loss and increasingly fragmented landscapes of agriculture and other land uses that are misaligned with grassland bird conservation. Concurrent with habitat loss and degradation, temperate grasslands have been disproportionally affected by climate change relative to most other terrestrial biomes. Distributions of grassland birds often correlate with gradients in climate, but few researchers have explored the consequences of weather on the demography of grassland birds inhabiting a range of grassland fragments. To do so, we modeled the effects of temperature and precipitation on nesting success rates of 12 grassland bird species inhabiting a range of grassland patches across North America (21,000 nests from 81 individual studies). Higher amounts of precipitation in the preceding year were associated with higher nesting success, but wetter conditions during the active breeding season reduced nesting success. Extremely cold or hot conditions during the early breeding season were associated with lower rates of nesting success. The direct and indirect influence of temperature and precipitation on nesting success was moderated by grassland patch size. The positive effects of precipitation in the preceding year on nesting success were strongest in relatively small grassland patches and had little effect in large patches. Conversely, warm temperatures reduced nesting success in small grassland patches but increased nesting success in large patches. Mechanisms underlying these differences may be patch-size-induced variation in microclimates and predator activity. Although the exact cause is unclear, large grassland patches, the most common metric of grassland conservation, appears to moderate the effects of weather on grassland-bird demography and could be an effective component of climate-change adaptation.

Abstract

es

Efectos de la Temperatura y la Precipitación sobre el Éxito de Anidación de las Aves de Pastizal Mediado por el Tamaño de Fragmento

Resumen

Las aves de pastizal están declinando más rápido que cualquier otro grupo de aves en América del Norte. La reducción en tamaño de sus extensiones y las declinaciones poblacionales son atribuibles a la extensa pérdida del hábitat y paisajes cada vez más fragmentados por la agricultura y otros usos de suelo que no están alineados con la conservación de las aves de pastizal. Simultáneo a la pérdida del hábitat y a la degradación, los pastizales templados han estado afectados desproporcionadamente por el cambio climático en relación a la mayoría de los biomas terrestres. La distribución de las aves de pastizal casi siempre está correlacionada con gradientes climáticos, pero pocos investigadores han explorado las consecuencias del clima sobre la demografía de las aves de pastizal que habitan una extensión de fragmentos de pastizales. Para hacer esto, modelamos los efectos de la temperatura y la precipitación sobre las tasas de éxito de anidación de doce especies de aves de pastizal que habitan fragmentos de pastizales a lo largo de América del Norte (21,000 nidos a partir de 81 estudios individuales). Una mayor cantidad de precipitación en el año anterior estuvo asociada con un éxito de anidación mayor, pero las condiciones más húmedas durante la temporada de reproducción activa redujeron el éxito de anidación. Las condiciones extremas de frío o calor durante la temporada temprana de reproducción estuvieron asociadas con tasas más bajas de éxito de anidación. La influencia directa e indirecta de la temperatura y la precipitación sobre el éxito de anidación fue moderada por el tamaño del fragmento de pastizal. Los efectos positivos de la precipitación en el año previo sobre el éxito de anidación fueron mayores en fragmentos de pastizal relativamente pequeños y tuvieron pocos efectos en los fragmentos grandes. Contrariamente, las temperaturas cálidas redujeron el éxito de anidación en fragmentos pequeños de pastizal pero incrementaron el éxito de anidación en los fragmentos grandes. Los mecanismos subyacentes a estas diferencias pueden ser la variación inducida por el tamaño del fragmento en los microclimas y la actividad de depredadores. Aunque la causa exacta no está clara, los fragmentos grandes de pastizal, la medida más común en la conservación de los pastizales, parecen moderar los efectos del clima sobre la demografía de las aves de pastizal y podrían ser un componente efectivo de la adaptación al cambio climático.

摘要

zh

在北美洲, 草原鸟类是所有鸟类集团中下降最快的。这些鸟类分布区缩小和种群下降可以归咎于大范围的生境丧失, 以及农业和其它与草原鸟类保护不相容的土地利用类型的破碎化景观的逐步增加有关。伴随着生境丧失和退化, 温带草原相比于其它大多数陆地生物群落, 受气候变化的影响尤为严峻。草原鸟类的分布常常与气候的梯度相关, 但气候对栖息在草原破碎化斑块上的鸟类种群统计学的影响却少有报道。为了探究这一点, 我们建立了温度和降水量对北美洲 12 种栖息在不同草原斑块的草原鸟类筑巢成功率 (包括 81 个独立研究中 21,000 个巢) 影响的模型。上一年度较多的降水量与更高的筑巢成功率相关, 但在活跃的繁殖季节, 环境潮湿则会降低筑巢成功率。繁殖季早期极端寒冷或炎热的条件与较低的筑巢成功率相关。温度与降水对筑巢成功率直接和间接的影响还受到草原斑块大小的调控。上一年度的降水量对筑巢成功率的正面影响在相对较小的草原斑块上最为明显, 而在较大的斑块上作用很弱。相反地, 温暖的气温在较小的草原斑块上会使筑巢成功率降低, 而在大斑块上则使其提高。这些差异背后的机制可能是斑块大小诱导的微气候和捕食者活动的变化。尽管确切的原因尚不清楚, 目前看来, 草原保护最常用的指标—大的草原斑块, 不仅可以介导气候对草原鸟类种群统计学的影响, 还能有效地参与鸟类对气候变化的适应。 【翻译: 胡怡思; 审校: 魏辅文】