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Ecological correlates of the distribution of territorial Svalbard rock ptarmigan (Lagopus muta hyperborea)

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Abstract:

Predictive habitat models have become important research and management tools for monitoring the spatial distribution and abundance of wildlife species. In this paper we develop and evaluate statistical habitat models for presence of territorial Svalbard rock ptarmigan (Lagopus muta hyperborea Sundevall, 1845) cocks in spring and apply the best model to assess ptarmigan habitat selection in a larger extrapolated region. Terrain variables were extracted at detailed (10m digital elevation model (DEM)) and coarse (50m DEM) scales to compare model performance. Sets of candidate environmental variables related to terrain and vegetation cover were developed and explanatory variables were calculated at increasing distances from the count site to well above the typical size of ptarmigan territory. We used ecological niche factor analysis to describe the difference between used and available sites. Survey sites used by cocks were characterized by a restricted range of altitude, a high degree of terrain heterogeneity, and dense vegetation cover compared with overall site availability in the survey region. We then used model selection criteria (AICc) to find the most parsimonious logistic regression models estimating habitat resource selection functions for cocks. Detailed terrain variables were better predictors than coarse terrain variables. The normalized difference vegetation index (NDVI) was a good predictor of presence of territorial cocks, but not as good as the most preferred habitat type. Owing to limited availability of high-quality vegetation maps, the best model containing NDVI and 10m DEM variables was used for extrapolation of male ptarmigan habitat. Our results show that it is possible to obtain a model with a high ability to rank habitats using a low number of map-derived variables. Such rankings can then be used to improve field sampling designs and are therefore a useful tool for management and conservation of ptarmigan and wildlife in Arctic and alpine areas.

Les modèles explicatifs de l’habitat sont devenus des outils importants de recherche et de gestion pour suivre la répartition spatiale et l’abondance des espèces de la faune. Dans notre étude, nous développons et évaluons des modèles statistiques de l’habitat reliés à la présence de mâles territoriaux de lagopèdes de Svalbard (Lagopus muta hyperborea Sundevall, 1845) au printemps et nous utilisons le meilleur modèle pour évaluer la sélection de l’habitat par les lagopèdes dans une région extrapolée plus étendue. L’extraction des variables du terrain à des échelles fine (modèle digital d’altitude (« DEM ») de 10 m) et grossière (DEM de 50 m) permet de comparer les performances du modèle. Nous avons calculé des séries de variables environnementales sélectionnées reliées au terrain et à la couverture végétale, ainsi que des variables explicatives à des distances progressivement plus grandes depuis le site de mesure jusque bien au-delà de la taille typique du territoire des lagopèdes. L’analyse factorielle de la niche écologique a servi à décrire les différences entre les sites utilisés et les sites disponibles. Les sites de surveillance utilisés par les mâles se caractérisent par une gamme réduite d’altitudes, une forte hétérogénéité du terrain et une couverture végétale plus dense que les sites généralement disponibles dans la même région. Nous avons ensuite utilisé des critères de sélection des modèles (AICc) pour choisir le modèle de régression logistique le plus parcimonieux qui estime la fonction de sélection des ressources de l’habitat par les mâles. Les variables détaillées de terrain sont de meilleures variables explicatrices que les variables grossières de terrain. L’indice de végétation normalisé (« NDVI ») est une bonne variable explicative de la présence de mâles territoriaux, mais moins que le type d’habitat le plus préféré. À cause de la disponibilité limitée de cartes de la végétation de bonne qualité, nous avons utilisé le meilleur modèle incorporant NDVI et DEM de 10 m pour extrapoler l’habitat des lagopèdes mâles. Nos résultats montrent qu’il est possible d’obtenir un modèle tout à fait capable d’ordonner les habitats à l’aide d’un petit nombre de variables extraites de cartes géographiques. De telles ordinations peuvent servir à améliorer les plans d’échantillonnage sur le terrain; ils constituent donc un outil utile pour l’aménagement et la conservation des lagopèdes et de la faune en général dans les régions alpines et arctiques.

Document Type: Research Article

Publication date: 2007-01-01

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