Local habitat and landscape attributes shape the diversity facets of bird communities in Inner Mongolian grasslands
Les caractéristiques d'habitat aux échelles locale et du paysage façonnent la diversité des communautés d'oiseaux dans les prairies de la Mongolie-Intérieure

Zheng Han, Jilin Engineering Laboratory for Avian Ecology and Conservation Genetics, School of Life Sciences, Northeast Normal University, Changchun, China; CESCO, UMR7204 MNHN-CNRS-Sorbonne Université, Paris, France
Lishi Zhang, Animal's Scientific and Technological Institute, Agricultural University of Jilin, Changchun, China
Yunlei Jiang, Animal's Scientific and Technological Institute, Agricultural University of Jilin, Changchun, China
Haitao Wang, Jilin Engineering Laboratory for Avian Ecology and Conservation Genetics, School of Life Sciences, Northeast Normal University, Changchun, China; Jilin Provincial Key Laboratory of Animal Resource Conservation and Utilization, School of Life Sciences, Northeast Normal University, Changchun, China
Frédéric Jiguet, CESCO, UMR7204 MNHN-CNRS-Sorbonne Université, Paris, France

DOI: http://dx.doi.org/10.5751/ACE-01745-160103

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Abstract

The loss and fragmentation of natural habitats because of anthropogenic activities are major threats to biodiversity worldwide. In recent decades, vast mosaics of natural and seminatural habitats have been transformed into fragmented agricultural landscapes in Inner Mongolia, China, with potential negative effects on avian diversity. We quantified the effect of local and landscape habitat attributes on the taxonomic, functional, and phylogenetic diversity of bird communities in Inner Mongolian grasslands. We considered eight independent habitat variables obtained by variance inflation factor analysis. We used canonical correspondence analysis to determine how these habitat factors of multiple scales explained variance in species composition. We then fitted Bayesian generalized additive models to analyze the habitat-biodiversity relationships and included a smooth effect of land cover richness to test the intermediate disturbance hypothesis in each model. Our results provided evidence that differences in bird assemblages can be explained, in part, by differences in local and landscape-scale habitat features. The responses of the four diversity indices to these predictors were diverse and scale-dependent. We found species richness and Shannon diversity exhibited similar response, with both being negatively related to bare land percentage while being positively related to plant canopy and impervious surface percentage. Phylogenetic diversity was positively associated with plant richness while negatively associated with forest percentage and impervious surface percentage. We found no statistical evidence for a relationship between functional diversity and any of the variables examined here. Additionally, for the four measures of bird diversity, we did not find any evidence that they peaked at intermediate levels of habitat disturbance. We propose that assessments of regional grassland bird communities should be conducted at multiple scales and that a range of biodiversity metrics are required to better evaluate and inform conservation decision making, especially when the target is preserving not only species but also their evolutionary history and ecological functions.

Résumé

La perte et la fragmentation des habitats naturels causées par les activités anthropiques représentent des menaces importantes pour la biodiversité dans le monde entier. Au cours des dernières décennies, de vastes mosaïques d'habitats naturels et semi-naturels ont été transformées en paysages agricoles fragmentés en Mongolie-Intérieure (Chine), entrainant possiblement des effets négatifs sur la diversité aviaire. Nous avons quantifié l'effet des caractéristiques d'habitat aux échelles locale et du paysage sur la diversité taxonomique, fonctionnelle et phylogénétique des communautés d'oiseaux dans les prairies de la Mongolie-Intérieure. Nous avons considéré huit variables indépendantes d'habitat obtenues par l'analyse des facteurs d'inflation de la variance. Nous avons réalisé une analyse canonique des correspondances pour déterminer de quelle façon ces variables d'habitat expliquaient la variance de la composition des espèces à plusieurs échelles. Nous avons ensuite bâti des modèles additifs généralisés bayésiens pour analyser les relations habitat-biodiversité et avons utilisé un lissage de la richesse de l'occupation du sol pour tester l'hypothèse de la perturbation intermédiaire pour chaque modèle. Nos résultats ont montré que les différences dans les assemblages d'oiseaux peuvent être expliquées, en partie, par les différences dans les caractéristiques d'habitat aux échelles locale et du paysage. La réponse des quatre indices de diversité à ces variables explicatives était variée et dépendait de l'échelle. Nous avons constaté que la richesse des espèces et la diversité de Shannon présentaient des réponses similaires, les deux étant négativement reliées au pourcentage de sol dénudé tout en étant positivement reliées au pourcentage de couvert végétal et de surface imperméable. La diversité phylogénétique était positivement associée à la richesse des plantes, mais négativement associée au pourcentage de forêts et de surface imperméable. Nous n'avons trouvé aucun lien statistique attestant d'une relation entre la diversité fonctionnelle et l'une des variables examinées. De plus, nous n'avons pas observé que les quatre mesures de la diversité d'oiseaux atteignaient un sommet à des niveaux intermédiaires de perturbation d'habitat. Nous pensons que les évaluations des communautés régionales d'oiseaux de prairie devraient être menées à des échelles multiples et qu'il serait nécessaire d'établir une série de mesures de la biodiversité pour mieux orienter la prise de décision en matière de conservation, en particulier lorsque l'objectif est de non seulement de préserver les espèces, mais aussi leur histoire évolutive et leurs fonctions écologiques.

Key words

diversity index; functional diversity; grassland birds; Inner Mongolia; intermediate disturbance hypothesis; spatial scale

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Avian Conservation and Ecology ISSN: 1712-6568