Effects of landscape transformation on bird colonization and extinction patterns in a large-scale, long-term natural experimentEfectos de la Transformación del Paisaje sobre los Patrones de Colonización y Extinción de Aves en un Experimento Natural a Gran Escala y a Largo Plazo


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Abstract

Conversion of agricultural land to forest plantations is a major driver of global change. Studies on the impact of forest plantations on biodiversity in plantations and in the surrounding native vegetation have been inconclusive. Consequently, it is not known how to best manage the extensive areas of the planet currently covered by plantations. We used a novel, long-term (16 years) and large-scale (30,000 ha) landscape transformation natural experiment (the Nanangroe experiment, Australia) to test the effects of land conversion on population dynamics of 64 bird species associated with woodland and forest. A unique aspect of our study is that we focused on the effects of plantations on birds in habitat patches within plantations. Our study design included 56 treatment sites (Eucalyptus patches where the surrounding matrix was converted from grazed land to pine plantations), 55 control sites (Eucalyptus patches surrounded by grazed land), and 20 matrix sites (sites within the pine plantations and grazed land). Bird populations were studied through point counts, and colonization and extinction patterns were inferred through multiple season occupancy models. Large-scale pine plantation establishment affected the colonization or extinction patterns of 89% of studied species and thus led to a comprehensive turnover in bird communities inhabiting Eucalyptus patches embedded within the maturing plantations. Smaller bodied species appeared to respond positively to plantations (i.e., colonization increased and extirpation of these species decreased in patches surrounded by plantations) because they were able to use the newly created surrounding matrix. We found that the effects of forest plantations affected the majority of the bird community, and we believe these effects could lead to the artificial selection of one group of species at the expense of another.Resumen:La conversión de tierras agrícolas a plantaciones forestales es uno de los principales conductores del cambio global. Los estudios sobre el impacto de las plantaciones forestales sobre la biodiversidad en las plantaciones y en la vegetación nativa que las rodea no han sido concluyentes. Como consecuencia, no se conoce la mejor forma de manejar las áreas extensivas del planeta que actualmente están cubiertas por plantaciones. Usamos un experimento natural de transformación de paisaje (el experimento Nanangroe, Australia), el cual fue novedoso, a largo plazo (16 años) y a gran escala (30,000 ha), para probar los efectos de la conversión de suelo sobre la dinámica poblacional de 64 especies de aves asociadas con bosques. Un aspecto único de nuestro estudio es que nos enfocamos en los efectos de las plantaciones sobre las aves en los fragmentos de hábitat dentro de las mismas. Nuestro diseño de estudio incluyó 56 sitios de tratamiento (fragmentos de Eucalyptus donde la matriz circundante se convirtió de tierra de pastoreo a plantaciones de pino), 55 sitios de control (fragmentos de Eucalyptus rodeados por tierra de pastoreo) y 20 sitios matriz (sitios dentro de las plantaciones de pino y la tierra de pastoreo). Las poblaciones de aves se estudiaron por medio de conteos por puntos, y los patrones de colonización y extinción se infirieron por medio de múltiples modelos de ocupación estacional. El establecimiento de plantaciones de pino a gran escala afectó los patrones de colonización o extinción del 89% de las especies estudiadas y llevó a un recambio completo en las comunidades de aves que habitan los fragmentos de Eucalyptus enclavados en las plantaciones que maduran. Las especies de cuerpo pequeño parecieron responder positivamente a las plantaciones (es decir, la colonización incrementó y la extirpación de estas especies disminuyó en los fragmentos rodeados por plantaciones) ya que fueron capaces de usar la recién creada matriz circundante. Encontramos que los efectos de las plantaciones de bosque afectaron a la mayor parte de la comunidad de aves y creemos que estos efectos podrían llevar a la selección artifical de un grupo de especies a costa de otro.

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