加拿大西部和美国北部灰熊的种群破碎化和生态系统间运动加拿大西部和美国北部灰熊的种群破碎化和生态系统间运动

IF 4.3 1区 生物学 Q1 ECOLOGY Wildlife Monographs Pub Date : 2011-12-20 DOI:10.1002/wmon.6
Michael F. Proctor, David Paetkau, Bruce N. Mclellan, Gordon B. Stenhouse, Katherine C. Kendall, Richard D. Mace, Wayne F. Kasworm, Christopher Servheen, Cori L. Lausen, Michael L. Gibeau, Wayne L. Wakkinen, Mark A. Haroldson, Garth Mowat, Clayton D. Apps, Lana M. Ciarniello, Robert M. R. Barclay, Mark S. Boyce, Charles C. Schwartz, Curtis Strobeck
{"title":"加拿大西部和美国北部灰熊的种群破碎化和生态系统间运动加拿大西部和美国北部灰熊的种群破碎化和生态系统间运动","authors":"Michael F. Proctor,&nbsp;David Paetkau,&nbsp;Bruce N. Mclellan,&nbsp;Gordon B. Stenhouse,&nbsp;Katherine C. Kendall,&nbsp;Richard D. Mace,&nbsp;Wayne F. Kasworm,&nbsp;Christopher Servheen,&nbsp;Cori L. Lausen,&nbsp;Michael L. Gibeau,&nbsp;Wayne L. Wakkinen,&nbsp;Mark A. Haroldson,&nbsp;Garth Mowat,&nbsp;Clayton D. Apps,&nbsp;Lana M. Ciarniello,&nbsp;Robert M. R. Barclay,&nbsp;Mark S. Boyce,&nbsp;Charles C. Schwartz,&nbsp;Curtis Strobeck","doi":"10.1002/wmon.6","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"<p>Population fragmentation compromises population viability, reduces a species ability to respond to climate change, and ultimately may reduce biodiversity. We studied the current state and potential causes of fragmentation in grizzly bears over approximately 1,000,000 km<sup>2</sup> of western Canada, the northern United States (US), and southeast Alaska. We compiled much of our data from projects undertaken with a variety of research objectives including population estimation and trend, landscape fragmentation, habitat selection, vital rates, and response to human development. Our primary analytical techniques stemmed from genetic analysis of 3,134 bears, supplemented with radiotelemetry data from 792 bears. We used 15 locus microsatellite data coupled with measures of genetic distance, isolation-by-distance (IBD) analysis, analysis of covariance (ANCOVA), linear multiple regression, multi-factorial correspondence analysis (to identify population divisions or fractures with no a priori assumption of group membership), and population-assignment methods to detect individual migrants between immediately adjacent areas. These data corroborated observations of inter-area movements from our telemetry database. In northern areas, we found a spatial genetic pattern of IBD, although there was evidence of natural fragmentation from the rugged heavily glaciated coast mountains of British Columbia (BC) and the Yukon. These results contrasted with the spatial pattern of fragmentation in more southern parts of their distribution. Near the Canada–US border area, we found extensive fragmentation that corresponded to settled mountain valleys and major highways. Genetic distances across developed valleys were elevated relative to those across undeveloped valleys in central and northern BC. In disturbed areas, most inter-area movements detected were made by male bears, with few female migrants identified. North–south movements within mountain ranges (Mts) and across BC Highway 3 were more common than east–west movements across settled mountain valleys separating Mts. Our results suggest that relatively distinct subpopulations exist in this region, including the Cabinet, Selkirk South, and the decades-isolated Yellowstone populations. Current movement rates do not appear sufficient to consider the subpopulations we identify along the Canada–US border as 1 inter-breeding unit. Although we detected enough male movement to mediate gene flow, the current low rate of female movement detected among areas is insufficient to provide a demographic rescue effect between areas in the immediate future (0–15 yr). In Alberta, we found fragmentation corresponded to major east–west highways (Highways 3, 11, 16, and 43) and most inter-area movements were made by males. Gene flow and movement rates between Alberta and BC were highest across the Continental Divide south of Highway 1 and north of Highway 16. In the central region between Highways 1 and 11, we found evidence of natural fragmentation associated with the extensive glaciers and icefields along the Continental Divide. The discontinuities that we identified would form appropriate boundaries for management units. We related sex-specific movement rates between adjacent areas to several metrics of human use (highway traffic, settlement, and human-caused mortality) to understand the causes of fragmentation. This analysis used data from 1,508 bears sampled over a 161,500-km<sup>2</sup> area in southeastern BC, western Alberta, northern Idaho, and northern Montana during 1979–2007. This area was bisected by numerous human transportation and settlement corridors of varying intensity and complexity. We used multiple linear regression and ANCOVA to document the responses of female and male bears to disturbance. Males and females both demonstrated reduced movement rates with increasing settlement and traffic. However, females reduced their movement rates dramatically when settlement increased to &gt;20% of the fracture zone. At this same threshold, male movement declined more gradually, in response to increased traffic and further settlement. In highly settled areas (&gt;50%), both sexes had a similar reduction in movements in response to traffic, settlement, and mortality. We documented several small bear populations with male-only immigration, highlighting the importance of investigating sex-specific movements. Without female connectivity, small populations are not viable over the long term. The persistence of this regional female fragmented metapopulation likely will require strategic connectivity management. We therefore recommend enhancing female connectivity among fractured areas by securing linkage-zone habitat appropriate for female dispersal, and ensuring current large source subpopulations remain intact. The fragmentation we documented may also affect other species with similar ecological characteristics: sparse densities, slow reproduction, short male-biased dispersal, and a susceptibility to human-caused mortality and habitat degradation. Therefore, regional inter-jurisdictional efforts to manage broad landscapes for inter-area movement will likely benefit a broad spectrum of species and natural processes, particularly in light of climate change. © 2011 The Wildlife Society.</p><p>La fragmentación de la población compromete su viabilidad, reduce la capacidad de una especie a responder a los cambios climáticos y a la larga, puede llegar a reducir la biodiversidad. Hemos estudiado el estado actual de la fragmentación de los osos Grizzli y sus causas posibles en un territorio de 1.000.000 km<sub>2</sub> que abarca el oeste de Canadá, el norte de los EE. UU. y el sureste de Alaska. Hemos compilado la mayor parte de la información a partir de proyectos emprendidos con varios fines incluyendo la estimación de las poblaciones y sus tendencias, la fragmentación de los paisajes, la selección del hábitat, los índices vitales y la respuesta al desarrollo humano. Nuestras técnicas primarias de análisis provienen de los análisis genéticos de 3134 osos, complementadas con datos de radio-telemetría de 792 osos. Utilizamos datos de marcadores de microsatélite en el locus 15 apareados con medidas de distancia genética, análisis de aislamiento por distancia, análisis de la covarianza (ANCOVA), regresión lineal múltiple, análisis de correspondencia multifactorial (para identificar divisiones en las poblaciones ó fragmentos sin asumir afiliación a un grupo) y métodos de asignación a fin de detectar los individuos migrantes entre áreas inmediatamente adyacentes. Estos datos corroboran observaciones de movimientos inter-áreas en nuestra base de datos de telemetría. En las áreas del norte se nota un patrón genético espacial de aislamiento por distancia aunque hay prueba de fragmentación natural por las montañas costeras escabrosas y los glaciares de Columbia Británica (BC) y del Yukon. Estos resultados contrastan con el patrón espacial de fragmentación de las partes más al sur y de su distribución. Cerca de la zona fronteriza Canadá-Estados Unidos, vemos una fragmentación extensiva que corresponde a los valles habitados y a las grandes autopistas. Se observaron distancias genéticas más elevadas en los valles desarrollados que en los valles naturales del centro y del norte de BC. En las áreas perturbadas, la mayoría de los movimientos inter-áreas los realizan los osos machos y se detectaron pocas hembras migrantes. Los movimientos norte-sur en las sierras y a través de la autopista 3 de BC fueron más comunes que los movimientos este-oeste en los valles habitados entre las sierras. Nuestros resultados sugieren la existencia de subpoblaciones relativamente distintas en esta región, incluyendo el Cabinet, Selkirk Sur y las poblaciones aisladas desde hace décadas de Yellowstone. Las tasas de movimiento actuales no parecen suficientes para considerar las subpoblaciones que identificamos a lo largo de la frontera Canadá-Estados Unidos como 1 unidad de entrecruzamiento. Aunque hemos detectado suficientes movimientos de machos para intervenir en el flujo de genes, la tasa actual de movimientos de hembras es insuficiente para proveer un efecto de rescate demográfico entre las áreas en el futuro inmediato (0-15 años). En Alberta, hemos encontrado una fragmentación que corresponde a las principales autopistas este-oeste (3, 11, 16 y 43) y la mayoría de los movimientos inter-áreas fueron realizados por machos. El flujo de genes y las tasas de movimientos entre BC y Alberta son más importantes en la línea divisoria continental al sur de la autopista 1 y al norte de la 16. En la región central entre las autopistas 1 y 11, hemos encontrado pruebas de fragmentación natural asociada con los glaciares y campos de nieve extensivos a lo largo de la línea divisoria continental. Las discontinuidades identificadas formarían límites apropiados para las unidades de gestión. Se han relacionado tasas de movimientos especificas a cada sexo entre áreas adyacentes con varias medidas de uso humano (tráfico en autopistas, poblados y mortalidad causada por humanos) para entender las causas de fragmentación. Este análisis contiene datos de 1508 osos cuyas pruebas fueron recopiladas en un área de 161.500 km<sub>2</sub> que abarca el sureste de BC, el oeste de Alberta, el norte de Idaho y el norte de Montana del 1979 al 2007. En esta área se encuentran numerosos corredores de transporte y poblados humanos de intensidad y complexidad varias. Usamos la regresión lineal múltiple y ANCOVA para documentar las respuestas de hembras y machos a las perturbaciones. En ambos grupos se produjo una reducción de la tasa de movimientos ante el aumento de tráfico y poblados. Sin embargo, la tasa de movimiento de las hembras se vio reducida dramáticamente ante un aumento de poblado de más del 20% de la zona fragmentada. En este mismo punto la tasa de movimiento de los machos se redujo más gradualmente. En las zonas altamente pobladas (más del 50%) ambos sexos mostraron respuestas similares ante el tráfico, los poblados y la mortalidad. Se documentaron varias pequeñas poblaciones de osos con inmigración de machos solamente, lo que pone de manifiesto la importancia de examinar los movimientos específicos de cada sexo. Sin la conectividad de la hembra, las pequeñas poblaciones no son viables a largo plazo. La persistencia de esta meta-población fragmentada regional de hembras probablemente necesitará una gestión de conectividad estratégica. Por lo tanto, recomendamos acentuar la conectividad de hembras entre zonas fragmentadas para asegurar las conexiones entre zonas de hábitat apropiadas a la dispersión de hembras y asegurar la sobrevivencia de las grandes subpoblaciones originales actuales. La fragmentación aquí descrita puede también afectar otras especies de características similares: escasa densidad, reproducción lenta, la tendencia a la dispersión de los machos, susceptibilidad a mortalidad causada por humanos y degradación del hábitat. En consecuencia, un amplio espectro de especies y procesos naturales podrán beneficiar de los esfuerzos regionales interjurisdiccionales de gestión de paisajes de gran extensión para movimientos inter-áreas, particularmente ante los cambios climáticos.</p><p>La fragmentation des populations compromet la viabilité des populations, réduit la capacité des espèces à s'adapter au changement climatique, pouvant ainsi réduire la biodiversité. Nous avons étudié l'état actuel et les causes potentielles de fragmentation chez les grizzlis sur environ 1 000 000 km<sup>2</sup> incluant l'ouest du Canada, le nord des Etats-Unis, et le sud-est de l'Alaska. La majorité de nos données provient de projets conduits avec différents objectifs de recherche, incluant l'estimation de la taille et de l'évolution démographique des populations, la fragmentation du paysage, la sélection d'habitat, les taux vitaux, et les réponses au développement urbain. Nos principales techniques d'analyse étaient basées sur l'analyse génétique de 3 134 grizzlys, et complétées par des données radio télémétriques provenant de 792 ours. Nous avons utilisé des données provenant de 15 locus microsatellites, combinées avec des mesures de distance génétique, d'isolement par la distance, d'analyse de covariance (ANCOVA), de régression linéaire multiple, d'analyse multifactorielle par correspondance (pour identifier les divisions de populations sans supposition préalable sur l'appartenance de chaque individu à un groupe), et avec des méthodes déterminant l'appartenance à une population pour détecter les individus migrant entre zones directement adjacentes. Ces données ont corroboré des observations de mouvements d'ours entre zones provenant de notre base de données télémétriques. Dans les zones du nord, nous avons trouvé un effet spatial d'isolement génétique par la distance, bien qu'il y avait des signes de fragmentation naturelle due aux chaînes côtières englacées de Colombie Britannique (BC) et du Yukon. Ces résultats contrastent avec les effets de fragmentation observés dans les zones plus au sud. Près de la frontière Canada-Etats-Unis, nous avons trouvé une fragmentation élevée correspondant aux vallées montagneuses développées et aux autoroutes principales. Les distances génétiques entre vallées développées étaient élevées en comparaison avec celles observées entre vallées non-développées dans le centre et le nord de la Colombie Britannique. Entre les zones perturbées, la majorité des mouvements étaient effectués par les ours mâles, tandis que peu de femelles en dispersion étaient identifiées. Les mouvements nord-sud au sein des chaînes de montagnes et traversant l'autoroute 3 de Colombie Britannique étaient plus fréquents que les mouvements est-ouest effectués entre les vallées développées séparant ces zones montagneuses. Nos résultats suggèrent que des sous-populations plutôt distinctes existent dans cette région, incluant le Cabinet, Selkirk South, et les populations du Yellowstone isolées depuis plusieurs décennies. Les taux de mouvements actuels ne semblent pas suffisants pour considérer les sous-populations identifiées le long de la frontière Canada-Etats-Unis comme une unité de reproduction. Malgré le fait que nous avons détecté assez de mouvements de la part des mâles pour favoriser le flux de gènes, le faible taux de mouvements effectué par les femelles est insuffisant pour fournir un effet de renforcement démographique entre zones dans un futur immédiat (0-15 ans). En Alberta, nous avons trouvé que la fragmentation correspondait aux autoroutes est/ouest principales (autoroutes 3, 11, 16, et 43) et que la plupart des mouvements entre zones étaient réalisés par les mâles. Les taux de flux génétique et de mouvements entre l'Alberta et la Colombie Britannique étaient les plus élevés à travers la ligne de partage des eaux continentales (Continental Divide) au sud de l'autoroute 1 et au nord de l'autoroute 16. Dans la région centrale entre les autoroutes 1 et 11, nous avons détecté des signes de fragmentation naturelle associés aux larges glaciers et aux champs de glace situés le long du Continental Divide. Les discontinuités que nous avons identifiées forment des limites appropriées pour la création d'unités de gestion. Nous avons lié les taux de mouvements de chaque sexe entre zones adjacentes à plusieurs mesures d'activité humaine (trafic autoroutier, développement, mortalité due à l'homme) pour comprendre les causes de la fragmentation. Cette analyse a utilisé des données de 1508 ours obtenues sur une surface de 161 500 km<sup>2</sup> incluant le sud-est de la Colombie Britannique, l'ouest de l'Alberta, le nord de l'Idaho, et le nord du Montana entre 1979 et 2007. Cette surface était segmentée par de nombreuses infrastructures de transport, et par des corridors de développement d'intensité et de complexité variées. Nous avons utilisé des régressions linéaires multiples et des ANCOVA pour documenter les réponses des ours femelles et mâles aux perturbations. Les mâles ainsi que les femelles ont montré une réduction du taux de mouvements avec l'augmentation du développement et du trafic. Cependant, les femelles réduisait leurs mouvements très fortement quand le taux de développement était supérieur à 20% autour la zone autoroutière. A ce même seuil, les mouvements des mâles déclinaient de manière plus graduelle en réponse à l'augmentation du trafic routier et du développement. Dans les zones les plus développées (&gt;50%), les 2 sexes avaient une diminution similaire du taux de mouvements en réponse au trafic, au développement, et à la mortalité. Nous avons documenté plusieurs petites populations d'ours avec une immigration faite uniquement par les mâles, soulignant l'importance de l'étude des mouvements de chaque sexe. Sans connectivité entre les femelles, les petites populations ne sont pas viables à long terme. La maintenance de cette métapopulation régionale fragmentée, due à l'absence de mouvements des femelles, va sûrement demander une gestion stratégique de la connectivité. Nous recommandons donc d'améliorer la connectivité des femelles en sécurisant des surfaces d'habitat “lien” appropriées pour faciliter leur dispersion entre les zones fragmentées, et d'assurer que les grandes sous-populations sources restent intactes. La fragmentation que nous avons documentée peut aussi affecter d'autres espèces ayant des caractéristiques écologiques similaires: faibles densités, reproduction lente, dispersion des mâles sur de courtes distances, et sensibilité à la mortalité due à l'homme ainsi qu'à la dégradation de l'habitat. Donc, des efforts régionaux entre juridictions pour gérer de larges paysages pour faciliter les mouvements entre zones vont probablement bénéficier un large spectre d'espèces et de processus naturels, en particulier en vue du changement climatique.</p>","PeriodicalId":235,"journal":{"name":"Wildlife Monographs","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":4.3000,"publicationDate":"2011-12-20","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"https://sci-hub-pdf.com/10.1002/wmon.6","citationCount":"180","resultStr":"{\"title\":\"Population fragmentation and inter-ecosystem movements of grizzly bears in western Canada and the northern United States\\n Fragmentación de Poblaciones y Movimientos Entre Ecosistemas de Osos Grizzli en el Oeste de Canadá y el Norte de Estados Unidos\",\"authors\":\"Michael F. Proctor,&nbsp;David Paetkau,&nbsp;Bruce N. Mclellan,&nbsp;Gordon B. Stenhouse,&nbsp;Katherine C. Kendall,&nbsp;Richard D. Mace,&nbsp;Wayne F. 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Our primary analytical techniques stemmed from genetic analysis of 3,134 bears, supplemented with radiotelemetry data from 792 bears. We used 15 locus microsatellite data coupled with measures of genetic distance, isolation-by-distance (IBD) analysis, analysis of covariance (ANCOVA), linear multiple regression, multi-factorial correspondence analysis (to identify population divisions or fractures with no a priori assumption of group membership), and population-assignment methods to detect individual migrants between immediately adjacent areas. These data corroborated observations of inter-area movements from our telemetry database. In northern areas, we found a spatial genetic pattern of IBD, although there was evidence of natural fragmentation from the rugged heavily glaciated coast mountains of British Columbia (BC) and the Yukon. These results contrasted with the spatial pattern of fragmentation in more southern parts of their distribution. Near the Canada–US border area, we found extensive fragmentation that corresponded to settled mountain valleys and major highways. Genetic distances across developed valleys were elevated relative to those across undeveloped valleys in central and northern BC. In disturbed areas, most inter-area movements detected were made by male bears, with few female migrants identified. North–south movements within mountain ranges (Mts) and across BC Highway 3 were more common than east–west movements across settled mountain valleys separating Mts. Our results suggest that relatively distinct subpopulations exist in this region, including the Cabinet, Selkirk South, and the decades-isolated Yellowstone populations. Current movement rates do not appear sufficient to consider the subpopulations we identify along the Canada–US border as 1 inter-breeding unit. Although we detected enough male movement to mediate gene flow, the current low rate of female movement detected among areas is insufficient to provide a demographic rescue effect between areas in the immediate future (0–15 yr). In Alberta, we found fragmentation corresponded to major east–west highways (Highways 3, 11, 16, and 43) and most inter-area movements were made by males. Gene flow and movement rates between Alberta and BC were highest across the Continental Divide south of Highway 1 and north of Highway 16. In the central region between Highways 1 and 11, we found evidence of natural fragmentation associated with the extensive glaciers and icefields along the Continental Divide. The discontinuities that we identified would form appropriate boundaries for management units. We related sex-specific movement rates between adjacent areas to several metrics of human use (highway traffic, settlement, and human-caused mortality) to understand the causes of fragmentation. This analysis used data from 1,508 bears sampled over a 161,500-km<sup>2</sup> area in southeastern BC, western Alberta, northern Idaho, and northern Montana during 1979–2007. This area was bisected by numerous human transportation and settlement corridors of varying intensity and complexity. We used multiple linear regression and ANCOVA to document the responses of female and male bears to disturbance. Males and females both demonstrated reduced movement rates with increasing settlement and traffic. However, females reduced their movement rates dramatically when settlement increased to &gt;20% of the fracture zone. At this same threshold, male movement declined more gradually, in response to increased traffic and further settlement. In highly settled areas (&gt;50%), both sexes had a similar reduction in movements in response to traffic, settlement, and mortality. We documented several small bear populations with male-only immigration, highlighting the importance of investigating sex-specific movements. Without female connectivity, small populations are not viable over the long term. The persistence of this regional female fragmented metapopulation likely will require strategic connectivity management. We therefore recommend enhancing female connectivity among fractured areas by securing linkage-zone habitat appropriate for female dispersal, and ensuring current large source subpopulations remain intact. The fragmentation we documented may also affect other species with similar ecological characteristics: sparse densities, slow reproduction, short male-biased dispersal, and a susceptibility to human-caused mortality and habitat degradation. Therefore, regional inter-jurisdictional efforts to manage broad landscapes for inter-area movement will likely benefit a broad spectrum of species and natural processes, particularly in light of climate change. © 2011 The Wildlife Society.</p><p>La fragmentación de la población compromete su viabilidad, reduce la capacidad de una especie a responder a los cambios climáticos y a la larga, puede llegar a reducir la biodiversidad. Hemos estudiado el estado actual de la fragmentación de los osos Grizzli y sus causas posibles en un territorio de 1.000.000 km<sub>2</sub> que abarca el oeste de Canadá, el norte de los EE. UU. y el sureste de Alaska. Hemos compilado la mayor parte de la información a partir de proyectos emprendidos con varios fines incluyendo la estimación de las poblaciones y sus tendencias, la fragmentación de los paisajes, la selección del hábitat, los índices vitales y la respuesta al desarrollo humano. Nuestras técnicas primarias de análisis provienen de los análisis genéticos de 3134 osos, complementadas con datos de radio-telemetría de 792 osos. Utilizamos datos de marcadores de microsatélite en el locus 15 apareados con medidas de distancia genética, análisis de aislamiento por distancia, análisis de la covarianza (ANCOVA), regresión lineal múltiple, análisis de correspondencia multifactorial (para identificar divisiones en las poblaciones ó fragmentos sin asumir afiliación a un grupo) y métodos de asignación a fin de detectar los individuos migrantes entre áreas inmediatamente adyacentes. Estos datos corroboran observaciones de movimientos inter-áreas en nuestra base de datos de telemetría. En las áreas del norte se nota un patrón genético espacial de aislamiento por distancia aunque hay prueba de fragmentación natural por las montañas costeras escabrosas y los glaciares de Columbia Británica (BC) y del Yukon. Estos resultados contrastan con el patrón espacial de fragmentación de las partes más al sur y de su distribución. Cerca de la zona fronteriza Canadá-Estados Unidos, vemos una fragmentación extensiva que corresponde a los valles habitados y a las grandes autopistas. Se observaron distancias genéticas más elevadas en los valles desarrollados que en los valles naturales del centro y del norte de BC. En las áreas perturbadas, la mayoría de los movimientos inter-áreas los realizan los osos machos y se detectaron pocas hembras migrantes. Los movimientos norte-sur en las sierras y a través de la autopista 3 de BC fueron más comunes que los movimientos este-oeste en los valles habitados entre las sierras. Nuestros resultados sugieren la existencia de subpoblaciones relativamente distintas en esta región, incluyendo el Cabinet, Selkirk Sur y las poblaciones aisladas desde hace décadas de Yellowstone. Las tasas de movimiento actuales no parecen suficientes para considerar las subpoblaciones que identificamos a lo largo de la frontera Canadá-Estados Unidos como 1 unidad de entrecruzamiento. Aunque hemos detectado suficientes movimientos de machos para intervenir en el flujo de genes, la tasa actual de movimientos de hembras es insuficiente para proveer un efecto de rescate demográfico entre las áreas en el futuro inmediato (0-15 años). En Alberta, hemos encontrado una fragmentación que corresponde a las principales autopistas este-oeste (3, 11, 16 y 43) y la mayoría de los movimientos inter-áreas fueron realizados por machos. El flujo de genes y las tasas de movimientos entre BC y Alberta son más importantes en la línea divisoria continental al sur de la autopista 1 y al norte de la 16. En la región central entre las autopistas 1 y 11, hemos encontrado pruebas de fragmentación natural asociada con los glaciares y campos de nieve extensivos a lo largo de la línea divisoria continental. Las discontinuidades identificadas formarían límites apropiados para las unidades de gestión. Se han relacionado tasas de movimientos especificas a cada sexo entre áreas adyacentes con varias medidas de uso humano (tráfico en autopistas, poblados y mortalidad causada por humanos) para entender las causas de fragmentación. Este análisis contiene datos de 1508 osos cuyas pruebas fueron recopiladas en un área de 161.500 km<sub>2</sub> que abarca el sureste de BC, el oeste de Alberta, el norte de Idaho y el norte de Montana del 1979 al 2007. En esta área se encuentran numerosos corredores de transporte y poblados humanos de intensidad y complexidad varias. Usamos la regresión lineal múltiple y ANCOVA para documentar las respuestas de hembras y machos a las perturbaciones. En ambos grupos se produjo una reducción de la tasa de movimientos ante el aumento de tráfico y poblados. Sin embargo, la tasa de movimiento de las hembras se vio reducida dramáticamente ante un aumento de poblado de más del 20% de la zona fragmentada. En este mismo punto la tasa de movimiento de los machos se redujo más gradualmente. En las zonas altamente pobladas (más del 50%) ambos sexos mostraron respuestas similares ante el tráfico, los poblados y la mortalidad. Se documentaron varias pequeñas poblaciones de osos con inmigración de machos solamente, lo que pone de manifiesto la importancia de examinar los movimientos específicos de cada sexo. Sin la conectividad de la hembra, las pequeñas poblaciones no son viables a largo plazo. La persistencia de esta meta-población fragmentada regional de hembras probablemente necesitará una gestión de conectividad estratégica. Por lo tanto, recomendamos acentuar la conectividad de hembras entre zonas fragmentadas para asegurar las conexiones entre zonas de hábitat apropiadas a la dispersión de hembras y asegurar la sobrevivencia de las grandes subpoblaciones originales actuales. La fragmentación aquí descrita puede también afectar otras especies de características similares: escasa densidad, reproducción lenta, la tendencia a la dispersión de los machos, susceptibilidad a mortalidad causada por humanos y degradación del hábitat. En consecuencia, un amplio espectro de especies y procesos naturales podrán beneficiar de los esfuerzos regionales interjurisdiccionales de gestión de paisajes de gran extensión para movimientos inter-áreas, particularmente ante los cambios climáticos.</p><p>La fragmentation des populations compromet la viabilité des populations, réduit la capacité des espèces à s'adapter au changement climatique, pouvant ainsi réduire la biodiversité. Nous avons étudié l'état actuel et les causes potentielles de fragmentation chez les grizzlis sur environ 1 000 000 km<sup>2</sup> incluant l'ouest du Canada, le nord des Etats-Unis, et le sud-est de l'Alaska. La majorité de nos données provient de projets conduits avec différents objectifs de recherche, incluant l'estimation de la taille et de l'évolution démographique des populations, la fragmentation du paysage, la sélection d'habitat, les taux vitaux, et les réponses au développement urbain. Nos principales techniques d'analyse étaient basées sur l'analyse génétique de 3 134 grizzlys, et complétées par des données radio télémétriques provenant de 792 ours. Nous avons utilisé des données provenant de 15 locus microsatellites, combinées avec des mesures de distance génétique, d'isolement par la distance, d'analyse de covariance (ANCOVA), de régression linéaire multiple, d'analyse multifactorielle par correspondance (pour identifier les divisions de populations sans supposition préalable sur l'appartenance de chaque individu à un groupe), et avec des méthodes déterminant l'appartenance à une population pour détecter les individus migrant entre zones directement adjacentes. Ces données ont corroboré des observations de mouvements d'ours entre zones provenant de notre base de données télémétriques. Dans les zones du nord, nous avons trouvé un effet spatial d'isolement génétique par la distance, bien qu'il y avait des signes de fragmentation naturelle due aux chaînes côtières englacées de Colombie Britannique (BC) et du Yukon. Ces résultats contrastent avec les effets de fragmentation observés dans les zones plus au sud. Près de la frontière Canada-Etats-Unis, nous avons trouvé une fragmentation élevée correspondant aux vallées montagneuses développées et aux autoroutes principales. Les distances génétiques entre vallées développées étaient élevées en comparaison avec celles observées entre vallées non-développées dans le centre et le nord de la Colombie Britannique. Entre les zones perturbées, la majorité des mouvements étaient effectués par les ours mâles, tandis que peu de femelles en dispersion étaient identifiées. Les mouvements nord-sud au sein des chaînes de montagnes et traversant l'autoroute 3 de Colombie Britannique étaient plus fréquents que les mouvements est-ouest effectués entre les vallées développées séparant ces zones montagneuses. Nos résultats suggèrent que des sous-populations plutôt distinctes existent dans cette région, incluant le Cabinet, Selkirk South, et les populations du Yellowstone isolées depuis plusieurs décennies. Les taux de mouvements actuels ne semblent pas suffisants pour considérer les sous-populations identifiées le long de la frontière Canada-Etats-Unis comme une unité de reproduction. Malgré le fait que nous avons détecté assez de mouvements de la part des mâles pour favoriser le flux de gènes, le faible taux de mouvements effectué par les femelles est insuffisant pour fournir un effet de renforcement démographique entre zones dans un futur immédiat (0-15 ans). En Alberta, nous avons trouvé que la fragmentation correspondait aux autoroutes est/ouest principales (autoroutes 3, 11, 16, et 43) et que la plupart des mouvements entre zones étaient réalisés par les mâles. Les taux de flux génétique et de mouvements entre l'Alberta et la Colombie Britannique étaient les plus élevés à travers la ligne de partage des eaux continentales (Continental Divide) au sud de l'autoroute 1 et au nord de l'autoroute 16. Dans la région centrale entre les autoroutes 1 et 11, nous avons détecté des signes de fragmentation naturelle associés aux larges glaciers et aux champs de glace situés le long du Continental Divide. Les discontinuités que nous avons identifiées forment des limites appropriées pour la création d'unités de gestion. Nous avons lié les taux de mouvements de chaque sexe entre zones adjacentes à plusieurs mesures d'activité humaine (trafic autoroutier, développement, mortalité due à l'homme) pour comprendre les causes de la fragmentation. Cette analyse a utilisé des données de 1508 ours obtenues sur une surface de 161 500 km<sup>2</sup> incluant le sud-est de la Colombie Britannique, l'ouest de l'Alberta, le nord de l'Idaho, et le nord du Montana entre 1979 et 2007. Cette surface était segmentée par de nombreuses infrastructures de transport, et par des corridors de développement d'intensité et de complexité variées. Nous avons utilisé des régressions linéaires multiples et des ANCOVA pour documenter les réponses des ours femelles et mâles aux perturbations. Les mâles ainsi que les femelles ont montré une réduction du taux de mouvements avec l'augmentation du développement et du trafic. Cependant, les femelles réduisait leurs mouvements très fortement quand le taux de développement était supérieur à 20% autour la zone autoroutière. A ce même seuil, les mouvements des mâles déclinaient de manière plus graduelle en réponse à l'augmentation du trafic routier et du développement. Dans les zones les plus développées (&gt;50%), les 2 sexes avaient une diminution similaire du taux de mouvements en réponse au trafic, au développement, et à la mortalité. Nous avons documenté plusieurs petites populations d'ours avec une immigration faite uniquement par les mâles, soulignant l'importance de l'étude des mouvements de chaque sexe. Sans connectivité entre les femelles, les petites populations ne sont pas viables à long terme. La maintenance de cette métapopulation régionale fragmentée, due à l'absence de mouvements des femelles, va sûrement demander une gestion stratégique de la connectivité. Nous recommandons donc d'améliorer la connectivité des femelles en sécurisant des surfaces d'habitat “lien” appropriées pour faciliter leur dispersion entre les zones fragmentées, et d'assurer que les grandes sous-populations sources restent intactes. La fragmentation que nous avons documentée peut aussi affecter d'autres espèces ayant des caractéristiques écologiques similaires: faibles densités, reproduction lente, dispersion des mâles sur de courtes distances, et sensibilité à la mortalité due à l'homme ainsi qu'à la dégradation de l'habitat. 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摘要

种群破碎化损害了种群生存能力,降低了物种应对气候变化的能力,并最终可能减少生物多样性。我们研究了加拿大西部、美国北部和阿拉斯加东南部约1,000,000平方公里灰熊碎片化的现状和潜在原因。我们从各种研究项目中收集了许多数据,包括人口估计和趋势、景观破碎化、栖息地选择、生命率和对人类发展的响应。我们的主要分析技术来自3134只熊的基因分析,并辅以792只熊的无线电遥测数据。我们使用15个基因座微卫星数据,结合遗传距离测量、距离隔离(IBD)分析、协方差分析(ANCOVA)、线性多元回归、多因子对应分析(在没有先验群体成员假设的情况下识别群体划分或分裂)和群体分配方法来检测邻近地区之间的个体迁移。这些数据证实了我们遥测数据库对区域间运动的观察结果。在北部地区,我们发现了IBD的空间遗传模式,尽管有证据表明来自不列颠哥伦比亚省(BC)和育空地区崎岖的重度冰川海岸山脉的自然破碎。这些结果与它们分布的南部破碎化的空间格局形成对比。在加拿大-美国边境地区,我们发现了大量的碎片,与定居的山谷和主要公路相对应。在不列颠哥伦比亚省中部和北部,发达山谷间的遗传距离高于不发达山谷间的遗传距离。在受干扰的地区,大多数区域间的移动都是由雄性熊进行的,很少有雌性熊被发现。在山脉(Mts)内的南北迁移和跨越BC高速公路3的迁移比跨越分隔Mts的定居山谷的东西向迁移更为常见。我们的研究结果表明,该地区存在相对不同的亚种群,包括内阁,塞尔柯克南部和几十年来孤立的黄石种群。目前的迁徙速度似乎不足以将我们在加拿大-美国边境确定的亚种群视为一个杂交单位。虽然我们发现了足够多的男性迁移来介导基因流动,但目前在地区之间检测到的低女性迁移率不足以在不久的将来(0-15年)提供地区之间的人口救助效果。在艾伯塔省,我们发现碎片化与主要的东西高速公路(3号、11号、16号和43号高速公路)相对应,大多数区域间运动是由男性进行的。阿尔伯塔省和不列颠哥伦比亚省之间的基因流动和迁移率在1号公路以南和16号公路以北的大陆分水岭上最高。在1号和11号高速公路之间的中部地区,我们发现了与大陆分水岭沿线广泛的冰川和冰原有关的自然破碎的证据。我们确定的不连续性将形成管理单位的适当边界。我们将相邻区域之间的性别迁移率与人类使用的几个指标(高速公路交通、定居和人为死亡率)联系起来,以了解碎片化的原因。这项分析使用了1979年至2007年期间,在不列颠哥伦比亚省东南部、阿尔伯塔省西部、爱达荷州北部和蒙大拿州北部161500平方公里范围内取样的1508只熊的数据。这个地区被许多不同强度和复杂性的人类交通和定居走廊所分割。我们使用多元线性回归和ANCOVA来记录雌性和雄性熊对干扰的反应。随着定居和交通的增加,雄性和雌性的迁移率都降低了。然而,当沉降增加到断裂带的20%时,雌性的移动速度急剧降低。在同一阈值上,男性迁移的减少更为缓慢,以应对交通的增加和进一步的定居。在高度定居的地区(50%),由于交通、定居和死亡率的影响,男女的活动都有类似的减少。我们记录了几个只有雄性移民的小熊种群,强调了调查性别特定运动的重要性。没有女性的联系,小种群无法长期生存。这种区域性女性碎片化的超人口的持续存在可能需要战略性的连通性管理。因此,我们建议通过确保适合雌性分散的联系区栖息地,并确保目前的大型源亚群保持完整,来加强断裂地区雌性的连通性。 我们所记录的碎片化也可能影响具有类似生态特征的其他物种:密度稀疏、繁殖缓慢、无偏分散短、易受人类造成的死亡和生境退化。因此,区域间司法管辖区为区域间运动管理广泛景观的努力可能会使广泛的物种和自然过程受益,特别是在气候变化方面。©2011野生动物协会。种群碎片化会损害其生存能力,降低物种应对气候变化的能力,最终可能会降低生物多样性。我们研究了灰熊在加拿大西部、美国北部100万平方公里的领土上的分裂现状及其可能的原因。哦。和阿拉斯加东南部。我们从各种目的的项目中收集了大部分信息,包括估计种群及其趋势、景观破碎化、栖息地选择、生命指数和对人类发展的响应。我们的主要分析技术来自3134只熊的基因分析,辅以792只熊的无线电遥测数据。使用微型申诉15 apareados标记数据与分析遗传距离,隔离措施,距离covarianza (ANCOVA)分析,多重线性回归、多元(对应分析来确定在人口司或片段,而不必承担加入一个小组)和分配方法,以便确定移徙个人之间立即邻近地区。这些数据证实了我们遥测数据库中区域间运动的观测结果。在北部地区,尽管有证据表明不列颠哥伦比亚省(BC)和育空地区崎岖的沿海山脉和冰川的自然破碎化,但仍存在距离隔离的空间遗传模式。这些结果与最南端破碎化的空间格局及其分布形成对比。在加拿大和美国边境附近,我们看到了广泛的碎片,与有人居住的山谷和主要高速公路相对应。在发达山谷中观察到的遗传距离高于BC中部和北部的自然山谷。在受干扰地区,大多数地区间的活动是由雄熊进行的,很少有雌熊迁徙。在山脉和通过公元前3号高速公路的南北移动比在山脉之间有人居住的山谷的东西移动更常见。我们的研究结果表明,该地区存在相对不同的亚种群,包括Cabinet, Selkirk southern和Yellowstone几十年来孤立的种群。目前的迁移率似乎不足以将我们沿着加拿大-美国边界确定的亚种群视为一个交叉单元。虽然我们已经发现了足够多的雄性移动来干预基因流动,但目前雌性移动的速度不足以在不久的将来(0-15年)在地区之间提供人口救援效果。在阿尔伯塔省,我们发现了与主要的东西高速公路(3、11、16和43)相对应的碎片化,大多数区域间的移动是由男性完成的。不列颠哥伦比亚省和阿尔伯塔省之间的基因流动和流动率在1号公路以南和16号公路以北的大陆分水线上最为显著。在1号高速公路和11号高速公路之间的中部地区,我们发现了与大陆分水岭上广泛的冰川和雪原有关的自然破碎的证据。确定的不连续将构成管理单位的适当边界。将相邻地区之间的性别特定移动率与各种人类使用指标(高速公路交通、人口和人类死亡率)联系起来,以了解碎片化的原因。该分析包含了从1979年到2007年在不列颠哥伦比亚省东南部、阿尔伯塔省西部、爱达荷州北部和蒙大拿州北部161500平方公里的区域收集的1508只熊的数据。在这个地区有许多交通走廊和各种强度和复杂性的人类定居点。我们使用多元线性回归和ANCOVA来记录雄性和雌性对干扰的反应。在这两组中,由于交通和人口的增加,移动速度都有所下降。 然而,随着碎片化地区人口增长超过20%,雌性的移动速度急剧下降。在这一点上,雄性的移动速度逐渐下降。在人口密集的地区(超过50%),两性对交通、人口和死亡率的反应相似。有几只雄性熊的小种群被记录在案,这突出了检查性别特定移动的重要性。没有女性的连通性,小种群无法长期生存。这种区域分散的雌性元种群的持续存在可能需要战略连接管理。因此,我们建议加强碎片化区域之间的雌性连通性,以确保适合雌性分散的栖息地之间的联系,并确保目前大型原始亚种群的生存。这里描述的碎片化也可能影响其他具有类似特征的物种:低密度、缓慢繁殖、雄性分散倾向、易受人类死亡和栖息地退化的影响。因此,广泛的物种和自然过程可以从区域间的大规模景观管理努力中受益,特别是在气候变化的情况下。种群破碎化破坏了种群的生存能力,降低了物种适应气候变化的能力,从而降低了生物多样性。我们研究了灰熊在加拿大西部、美国北部和阿拉斯加东南部约100万平方公里范围内的现状和潜在的分裂原因。我们的大部分数据来自具有不同研究目标的项目,包括人口规模和人口演变的估计、景观破碎化、栖息地选择、生存率和对城市发展的响应。我们的主要分析技术是基于对3134只灰熊的基因分析,并辅以792只熊的无线电遥测数据。我们avons utilisédes数据15申诉microsatellites provenant combinées与des措施distance génétique、d 'isolement等同于covariance distance、d 'analyse (ANCOVA) régression linéaire multiple d 'analyse multifactorielle correspondance不相上下(pour identifier数目他们人口sans supposition南préalable升'appartenance安全individuàgroupe)以及确定种群归属的方法,以检测在直接相邻地区之间迁移的个体。这些数据证实了我们遥测数据库中对熊在区域之间移动的观测结果。在北部地区,我们发现了遗传距离隔离的空间效应,尽管有迹象表明,由于不列颠哥伦比亚省(BC)和育空地区的冰冻海岸,自然分裂。这些结果与在更南部地区观察到的碎片化效应形成对比。在美加边境附近,我们发现了与发达的山谷和主要高速公路相对应的高度碎片化。与不列颠哥伦比亚省中部和北部未开发山谷之间的遗传距离相比,发达山谷之间的遗传距离较高。在受干扰的地区之间,大部分的活动是由熊进行的,而很少有雌性熊分散。在山脉内和通过不列颠哥伦比亚省3号高速公路的南北运动比在分隔这些山区的发达山谷之间的东西运动更频繁。我们的研究结果表明,该地区存在相当不同的亚种群,包括内阁、塞尔柯克南部和黄石公园几十年来孤立的种群。目前的迁移率似乎不足以将沿美加边界确定的亚种群视为一个繁殖单位。尽管我们已经发现了足够多的雄性移动来促进雌性的流动,但雌性的低移动率不足以在不久的将来(0-15年)提供区域之间的人口强化效应。在阿尔伯塔省,我们发现碎片化对应于主要的东西高速公路(3、11、16和43号高速公路),区域之间的大部分移动是由母线完成的。 在1号高速公路以南和16号高速公路以北的大陆分水线(大陆分水线)上,阿尔伯塔省和不列颠哥伦比亚省之间的遗传流动和移动率最高。在1号和11号高速公路之间的中部地区,我们发现了与大陆分水岭沿线的大型冰川和冰原有关的自然破碎迹象。我们确定的不连续是创建管理单位的适当限制。我们将相邻地区之间的性别流动率与若干人类活动指标(高速公路交通、发展、人类死亡率)联系起来,以了解碎片化的原因。该分析使用了1979年至2007年间不列颠哥伦比亚省东南部、阿尔伯塔省西部、爱达荷州北部和蒙大拿州北部1508只熊的数据,这些熊的面积为161,500平方公里。该地区被许多不同强度和复杂性的交通基础设施和发展走廊分割开来。我们使用多元线性回归和ANCOVA来记录雌性和雄性熊对干扰的反应。随着发展和交通的增加,雄性和雌性的移动速度都有所下降。然而,当高速公路附近的发育速度超过20%时,雌性会显著减少活动。在同一阈值,随着道路交通和发展的增加,男性的运动更缓慢地下降。在较发达地区(> 50%),由于交通、发展和死亡率,两性的移动率都有类似的下降。我们记录了几个只由雄性迁徙的小种群,强调了研究每个性别迁徙的重要性。如果雌性之间没有连通性,小种群就无法长期生存。由于女性缺乏活动,维持这种支离破碎的区域元人口,肯定需要对连通性进行战略管理。因此,我们建议通过确保适当的“连接”栖息地表面来改善雌性的连通性,以促进它们在破碎区域之间的分散,并确保大型源亚种群保持完整。我们记录的碎片化也会影响其他具有类似生态特征的物种:低密度、缓慢繁殖、雄性分散在短距离,以及对人类死亡和栖息地退化的敏感性。因此,跨司法管辖区管理大景观以促进区域间移动的区域努力可能会使广泛的物种和自然过程受益,特别是在气候变化方面。
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Population fragmentation and inter-ecosystem movements of grizzly bears in western Canada and the northern United States Fragmentación de Poblaciones y Movimientos Entre Ecosistemas de Osos Grizzli en el Oeste de Canadá y el Norte de Estados Unidos

Population fragmentation compromises population viability, reduces a species ability to respond to climate change, and ultimately may reduce biodiversity. We studied the current state and potential causes of fragmentation in grizzly bears over approximately 1,000,000 km2 of western Canada, the northern United States (US), and southeast Alaska. We compiled much of our data from projects undertaken with a variety of research objectives including population estimation and trend, landscape fragmentation, habitat selection, vital rates, and response to human development. Our primary analytical techniques stemmed from genetic analysis of 3,134 bears, supplemented with radiotelemetry data from 792 bears. We used 15 locus microsatellite data coupled with measures of genetic distance, isolation-by-distance (IBD) analysis, analysis of covariance (ANCOVA), linear multiple regression, multi-factorial correspondence analysis (to identify population divisions or fractures with no a priori assumption of group membership), and population-assignment methods to detect individual migrants between immediately adjacent areas. These data corroborated observations of inter-area movements from our telemetry database. In northern areas, we found a spatial genetic pattern of IBD, although there was evidence of natural fragmentation from the rugged heavily glaciated coast mountains of British Columbia (BC) and the Yukon. These results contrasted with the spatial pattern of fragmentation in more southern parts of their distribution. Near the Canada–US border area, we found extensive fragmentation that corresponded to settled mountain valleys and major highways. Genetic distances across developed valleys were elevated relative to those across undeveloped valleys in central and northern BC. In disturbed areas, most inter-area movements detected were made by male bears, with few female migrants identified. North–south movements within mountain ranges (Mts) and across BC Highway 3 were more common than east–west movements across settled mountain valleys separating Mts. Our results suggest that relatively distinct subpopulations exist in this region, including the Cabinet, Selkirk South, and the decades-isolated Yellowstone populations. Current movement rates do not appear sufficient to consider the subpopulations we identify along the Canada–US border as 1 inter-breeding unit. Although we detected enough male movement to mediate gene flow, the current low rate of female movement detected among areas is insufficient to provide a demographic rescue effect between areas in the immediate future (0–15 yr). In Alberta, we found fragmentation corresponded to major east–west highways (Highways 3, 11, 16, and 43) and most inter-area movements were made by males. Gene flow and movement rates between Alberta and BC were highest across the Continental Divide south of Highway 1 and north of Highway 16. In the central region between Highways 1 and 11, we found evidence of natural fragmentation associated with the extensive glaciers and icefields along the Continental Divide. The discontinuities that we identified would form appropriate boundaries for management units. We related sex-specific movement rates between adjacent areas to several metrics of human use (highway traffic, settlement, and human-caused mortality) to understand the causes of fragmentation. This analysis used data from 1,508 bears sampled over a 161,500-km2 area in southeastern BC, western Alberta, northern Idaho, and northern Montana during 1979–2007. This area was bisected by numerous human transportation and settlement corridors of varying intensity and complexity. We used multiple linear regression and ANCOVA to document the responses of female and male bears to disturbance. Males and females both demonstrated reduced movement rates with increasing settlement and traffic. However, females reduced their movement rates dramatically when settlement increased to >20% of the fracture zone. At this same threshold, male movement declined more gradually, in response to increased traffic and further settlement. In highly settled areas (>50%), both sexes had a similar reduction in movements in response to traffic, settlement, and mortality. We documented several small bear populations with male-only immigration, highlighting the importance of investigating sex-specific movements. Without female connectivity, small populations are not viable over the long term. The persistence of this regional female fragmented metapopulation likely will require strategic connectivity management. We therefore recommend enhancing female connectivity among fractured areas by securing linkage-zone habitat appropriate for female dispersal, and ensuring current large source subpopulations remain intact. The fragmentation we documented may also affect other species with similar ecological characteristics: sparse densities, slow reproduction, short male-biased dispersal, and a susceptibility to human-caused mortality and habitat degradation. Therefore, regional inter-jurisdictional efforts to manage broad landscapes for inter-area movement will likely benefit a broad spectrum of species and natural processes, particularly in light of climate change. © 2011 The Wildlife Society.

La fragmentación de la población compromete su viabilidad, reduce la capacidad de una especie a responder a los cambios climáticos y a la larga, puede llegar a reducir la biodiversidad. Hemos estudiado el estado actual de la fragmentación de los osos Grizzli y sus causas posibles en un territorio de 1.000.000 km2 que abarca el oeste de Canadá, el norte de los EE. UU. y el sureste de Alaska. Hemos compilado la mayor parte de la información a partir de proyectos emprendidos con varios fines incluyendo la estimación de las poblaciones y sus tendencias, la fragmentación de los paisajes, la selección del hábitat, los índices vitales y la respuesta al desarrollo humano. Nuestras técnicas primarias de análisis provienen de los análisis genéticos de 3134 osos, complementadas con datos de radio-telemetría de 792 osos. Utilizamos datos de marcadores de microsatélite en el locus 15 apareados con medidas de distancia genética, análisis de aislamiento por distancia, análisis de la covarianza (ANCOVA), regresión lineal múltiple, análisis de correspondencia multifactorial (para identificar divisiones en las poblaciones ó fragmentos sin asumir afiliación a un grupo) y métodos de asignación a fin de detectar los individuos migrantes entre áreas inmediatamente adyacentes. Estos datos corroboran observaciones de movimientos inter-áreas en nuestra base de datos de telemetría. En las áreas del norte se nota un patrón genético espacial de aislamiento por distancia aunque hay prueba de fragmentación natural por las montañas costeras escabrosas y los glaciares de Columbia Británica (BC) y del Yukon. Estos resultados contrastan con el patrón espacial de fragmentación de las partes más al sur y de su distribución. Cerca de la zona fronteriza Canadá-Estados Unidos, vemos una fragmentación extensiva que corresponde a los valles habitados y a las grandes autopistas. Se observaron distancias genéticas más elevadas en los valles desarrollados que en los valles naturales del centro y del norte de BC. En las áreas perturbadas, la mayoría de los movimientos inter-áreas los realizan los osos machos y se detectaron pocas hembras migrantes. Los movimientos norte-sur en las sierras y a través de la autopista 3 de BC fueron más comunes que los movimientos este-oeste en los valles habitados entre las sierras. Nuestros resultados sugieren la existencia de subpoblaciones relativamente distintas en esta región, incluyendo el Cabinet, Selkirk Sur y las poblaciones aisladas desde hace décadas de Yellowstone. Las tasas de movimiento actuales no parecen suficientes para considerar las subpoblaciones que identificamos a lo largo de la frontera Canadá-Estados Unidos como 1 unidad de entrecruzamiento. Aunque hemos detectado suficientes movimientos de machos para intervenir en el flujo de genes, la tasa actual de movimientos de hembras es insuficiente para proveer un efecto de rescate demográfico entre las áreas en el futuro inmediato (0-15 años). En Alberta, hemos encontrado una fragmentación que corresponde a las principales autopistas este-oeste (3, 11, 16 y 43) y la mayoría de los movimientos inter-áreas fueron realizados por machos. El flujo de genes y las tasas de movimientos entre BC y Alberta son más importantes en la línea divisoria continental al sur de la autopista 1 y al norte de la 16. En la región central entre las autopistas 1 y 11, hemos encontrado pruebas de fragmentación natural asociada con los glaciares y campos de nieve extensivos a lo largo de la línea divisoria continental. Las discontinuidades identificadas formarían límites apropiados para las unidades de gestión. Se han relacionado tasas de movimientos especificas a cada sexo entre áreas adyacentes con varias medidas de uso humano (tráfico en autopistas, poblados y mortalidad causada por humanos) para entender las causas de fragmentación. Este análisis contiene datos de 1508 osos cuyas pruebas fueron recopiladas en un área de 161.500 km2 que abarca el sureste de BC, el oeste de Alberta, el norte de Idaho y el norte de Montana del 1979 al 2007. En esta área se encuentran numerosos corredores de transporte y poblados humanos de intensidad y complexidad varias. Usamos la regresión lineal múltiple y ANCOVA para documentar las respuestas de hembras y machos a las perturbaciones. En ambos grupos se produjo una reducción de la tasa de movimientos ante el aumento de tráfico y poblados. Sin embargo, la tasa de movimiento de las hembras se vio reducida dramáticamente ante un aumento de poblado de más del 20% de la zona fragmentada. En este mismo punto la tasa de movimiento de los machos se redujo más gradualmente. En las zonas altamente pobladas (más del 50%) ambos sexos mostraron respuestas similares ante el tráfico, los poblados y la mortalidad. Se documentaron varias pequeñas poblaciones de osos con inmigración de machos solamente, lo que pone de manifiesto la importancia de examinar los movimientos específicos de cada sexo. Sin la conectividad de la hembra, las pequeñas poblaciones no son viables a largo plazo. La persistencia de esta meta-población fragmentada regional de hembras probablemente necesitará una gestión de conectividad estratégica. Por lo tanto, recomendamos acentuar la conectividad de hembras entre zonas fragmentadas para asegurar las conexiones entre zonas de hábitat apropiadas a la dispersión de hembras y asegurar la sobrevivencia de las grandes subpoblaciones originales actuales. La fragmentación aquí descrita puede también afectar otras especies de características similares: escasa densidad, reproducción lenta, la tendencia a la dispersión de los machos, susceptibilidad a mortalidad causada por humanos y degradación del hábitat. En consecuencia, un amplio espectro de especies y procesos naturales podrán beneficiar de los esfuerzos regionales interjurisdiccionales de gestión de paisajes de gran extensión para movimientos inter-áreas, particularmente ante los cambios climáticos.

La fragmentation des populations compromet la viabilité des populations, réduit la capacité des espèces à s'adapter au changement climatique, pouvant ainsi réduire la biodiversité. Nous avons étudié l'état actuel et les causes potentielles de fragmentation chez les grizzlis sur environ 1 000 000 km2 incluant l'ouest du Canada, le nord des Etats-Unis, et le sud-est de l'Alaska. La majorité de nos données provient de projets conduits avec différents objectifs de recherche, incluant l'estimation de la taille et de l'évolution démographique des populations, la fragmentation du paysage, la sélection d'habitat, les taux vitaux, et les réponses au développement urbain. Nos principales techniques d'analyse étaient basées sur l'analyse génétique de 3 134 grizzlys, et complétées par des données radio télémétriques provenant de 792 ours. Nous avons utilisé des données provenant de 15 locus microsatellites, combinées avec des mesures de distance génétique, d'isolement par la distance, d'analyse de covariance (ANCOVA), de régression linéaire multiple, d'analyse multifactorielle par correspondance (pour identifier les divisions de populations sans supposition préalable sur l'appartenance de chaque individu à un groupe), et avec des méthodes déterminant l'appartenance à une population pour détecter les individus migrant entre zones directement adjacentes. Ces données ont corroboré des observations de mouvements d'ours entre zones provenant de notre base de données télémétriques. Dans les zones du nord, nous avons trouvé un effet spatial d'isolement génétique par la distance, bien qu'il y avait des signes de fragmentation naturelle due aux chaînes côtières englacées de Colombie Britannique (BC) et du Yukon. Ces résultats contrastent avec les effets de fragmentation observés dans les zones plus au sud. Près de la frontière Canada-Etats-Unis, nous avons trouvé une fragmentation élevée correspondant aux vallées montagneuses développées et aux autoroutes principales. Les distances génétiques entre vallées développées étaient élevées en comparaison avec celles observées entre vallées non-développées dans le centre et le nord de la Colombie Britannique. Entre les zones perturbées, la majorité des mouvements étaient effectués par les ours mâles, tandis que peu de femelles en dispersion étaient identifiées. Les mouvements nord-sud au sein des chaînes de montagnes et traversant l'autoroute 3 de Colombie Britannique étaient plus fréquents que les mouvements est-ouest effectués entre les vallées développées séparant ces zones montagneuses. Nos résultats suggèrent que des sous-populations plutôt distinctes existent dans cette région, incluant le Cabinet, Selkirk South, et les populations du Yellowstone isolées depuis plusieurs décennies. Les taux de mouvements actuels ne semblent pas suffisants pour considérer les sous-populations identifiées le long de la frontière Canada-Etats-Unis comme une unité de reproduction. Malgré le fait que nous avons détecté assez de mouvements de la part des mâles pour favoriser le flux de gènes, le faible taux de mouvements effectué par les femelles est insuffisant pour fournir un effet de renforcement démographique entre zones dans un futur immédiat (0-15 ans). En Alberta, nous avons trouvé que la fragmentation correspondait aux autoroutes est/ouest principales (autoroutes 3, 11, 16, et 43) et que la plupart des mouvements entre zones étaient réalisés par les mâles. Les taux de flux génétique et de mouvements entre l'Alberta et la Colombie Britannique étaient les plus élevés à travers la ligne de partage des eaux continentales (Continental Divide) au sud de l'autoroute 1 et au nord de l'autoroute 16. Dans la région centrale entre les autoroutes 1 et 11, nous avons détecté des signes de fragmentation naturelle associés aux larges glaciers et aux champs de glace situés le long du Continental Divide. Les discontinuités que nous avons identifiées forment des limites appropriées pour la création d'unités de gestion. Nous avons lié les taux de mouvements de chaque sexe entre zones adjacentes à plusieurs mesures d'activité humaine (trafic autoroutier, développement, mortalité due à l'homme) pour comprendre les causes de la fragmentation. Cette analyse a utilisé des données de 1508 ours obtenues sur une surface de 161 500 km2 incluant le sud-est de la Colombie Britannique, l'ouest de l'Alberta, le nord de l'Idaho, et le nord du Montana entre 1979 et 2007. Cette surface était segmentée par de nombreuses infrastructures de transport, et par des corridors de développement d'intensité et de complexité variées. Nous avons utilisé des régressions linéaires multiples et des ANCOVA pour documenter les réponses des ours femelles et mâles aux perturbations. Les mâles ainsi que les femelles ont montré une réduction du taux de mouvements avec l'augmentation du développement et du trafic. Cependant, les femelles réduisait leurs mouvements très fortement quand le taux de développement était supérieur à 20% autour la zone autoroutière. A ce même seuil, les mouvements des mâles déclinaient de manière plus graduelle en réponse à l'augmentation du trafic routier et du développement. Dans les zones les plus développées (>50%), les 2 sexes avaient une diminution similaire du taux de mouvements en réponse au trafic, au développement, et à la mortalité. Nous avons documenté plusieurs petites populations d'ours avec une immigration faite uniquement par les mâles, soulignant l'importance de l'étude des mouvements de chaque sexe. Sans connectivité entre les femelles, les petites populations ne sont pas viables à long terme. La maintenance de cette métapopulation régionale fragmentée, due à l'absence de mouvements des femelles, va sûrement demander une gestion stratégique de la connectivité. Nous recommandons donc d'améliorer la connectivité des femelles en sécurisant des surfaces d'habitat “lien” appropriées pour faciliter leur dispersion entre les zones fragmentées, et d'assurer que les grandes sous-populations sources restent intactes. La fragmentation que nous avons documentée peut aussi affecter d'autres espèces ayant des caractéristiques écologiques similaires: faibles densités, reproduction lente, dispersion des mâles sur de courtes distances, et sensibilité à la mortalité due à l'homme ainsi qu'à la dégradation de l'habitat. Donc, des efforts régionaux entre juridictions pour gérer de larges paysages pour faciliter les mouvements entre zones vont probablement bénéficier un large spectre d'espèces et de processus naturels, en particulier en vue du changement climatique.

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