Within-scale and cross-scale interaction effects of temperature and human socioeconomic conditions on avian abundance
Effets interactifs dans l'échelle et inter-échelles entre la température et les conditions socioéconomiques humaines sur l'abondance de la faune aviaire

Anand Chaudhary, The Institute of Ecological, Earth, and Environmental Sciences, Baylor University, Waco, TX, USA
Kevin J. Gutzwiller, The Institute of Ecological, Earth, and Environmental Sciences, Baylor University, Waco, TX, USA; Department of Biology, Baylor University, Waco, TX, USA

DOI: http://dx.doi.org/10.5751/ACE-01622-150208

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Abstract

The interactive effects of climate and human socioeconomic factors on biodiversity in the Anthropocene may be studied most effectively from a social-ecological perspective. Climate can affect avian abundance, and socioeconomics may affect the human propensity to contribute to conservation. Yet, little is known about how these two factors interact to affect species. We assessed the relative influence of within-scale (landscape) and cross-scale (region-landscape) interaction effects of breeding-season temperature and four socioeconomic variables (percent female, percent college educated, median age, and median income) on the relative abundance of eight forest bird species in the Eastern Temperate Forest Ecoregion of North America. We used negative binomial regression to model relative abundance over three years. Akaike’s Information Criterion for small sample sizes (AICc) was used to rank a set of nine a priori models for each combination of species and socioeconomic variable. Of the 32 best-supported models, seven included informative within-scale interactions and three additional models included informative cross-scale interactions, indicating that the relationships between species’ relative abundance and socioeconomic variables varied for different levels of temperature. Our results suggest that interactions were generally less influential than were climate, socioeconomic, and habitat variables. Distinct responses to interactions were not evident between habitat groups or between wintering groups. Interactions between human socioeconomic variables and breeding-season temperature at different spatial scales can affect forest bird abundance in species-specific ways. Ignoring the effects of interactions on broad-scale patterns of avian abundance may result in misleading interpretations about additive effects and, consequently, ineffective use of limited conservation resources.

Résumé

Les effets interactifs du climat et des facteurs socioéconomiques humains sur la biodiversité au cours de la période Anthropocène peuvent être étudiés particulièrement efficacement du point de vue socio-écologique. Le climat peut affecter l'abondance de la faune aviaire et les aspects socioéconomiques peuvent influer sur la propension humaine à contribuer à la conservation. Pourtant, on ne sait que peu de choses sur la manière dont ces deux facteurs interagissent pour affecter les espèces. Nous avons évalué l'influence relative des effets des interactions dans l'échelle (paysage) et horst-échelle (région-paysage) de la température pendant la saison de reproduction et de quatre variables socioéconomiques (pourcentage de femmes, pourcentage de diplômés universitaires, âge moyen et revenu médian) sur l'abondance relative de huit espèces d'oiseaux forestiers dans l'écorégion forestière tempérée de l'Est de l'Amérique du Nord. Nous avons utilisé la régression binomiale négative pour modéliser l'abondance relative sur trois ans. Le critère d'information d'Akaike pour les échantillons de petite taille (AICc) a été utilisé pour classer une série de neuf modèles a priori pour chaque combinaison d'espèce et de variable socioéconomique. Sur les 32 modèles les mieux étayés, sept comprenaient des interactions dans l'échelle informatives et trois modèles supplémentaire incluaient des interactions inter-échelles informatives, ce qui indique que les relations entre l'abondance relative des espèces et les variables socioéconomiques variaient selon les niveaux de température; Nos résultats suggèrent que ces interactions étaient généralement moins influentes que les variables climatiques, socioéconomiques et liées à l'habitat. Les différences entre les réponses n'étaient pas évidentes entre les groupes d'habitat ni entre les groupes d'hivernage. Les interactions entre les variables socioéconomiques humaines et la température pendant la saison de reproduction sur différentes échelles spatiales peuvent affecter l'abondance des oiseaux forestiers de manière spécifique aux différentes espèces. Ignorer les effets des interactions des modèles larges d'abondance aviaire pourrait aboutir à des interprétations trompeuses au sujet des effets cumulés et en conséquence, de l'utilisation inefficace de ressources de conservation limitées.

Key words

forest edge; forest interior; human socioeconomics; mean daily maximum temperature; Nearctic wintering; Neotropical wintering

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Avian Conservation and Ecology ISSN: 1712-6568