CHARLES C. SCHWARTZ, MARK A. HAROLDSON, GARY C. WHITE, RICHARD B. HARRIS, STEVE CHERRY, KIM A. KEATING, DAVE MOODY, CHRISTOPHER SERVHEEN
{"title":"大黄石生态系统中灰熊种群的时间、空间和环境影响","authors":"CHARLES C. SCHWARTZ, MARK A. HAROLDSON, GARY C. WHITE, RICHARD B. HARRIS, STEVE CHERRY, KIM A. KEATING, DAVE MOODY, CHRISTOPHER SERVHEEN","doi":"10.2193/0084-0173(2006)161[1:TSAEIO]2.0.CO;2","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"<div>\n \n <section>\n \n <h3> ABSTRACT</h3>\n \n <p>During the past 2 decades, the grizzly bear (<i>Ursus arctos</i>) population in the Greater Yellowstone Ecosystem (GYE) has increased in numbers and expanded in range. Understanding temporal, environmental, and spatial variables responsible for this change is useful in evaluating what likely influenced grizzly bear demographics in the GYE and where future management efforts might benefit conservation and management. We used recent data from radio-marked bears to estimate reproduction (1983–2002) and survival (1983–2001); these we combined into models to evaluate demographic vigor (lambda [λ]). We explored the influence of an array of individual, temporal, and spatial covariates on demographic vigor.</p>\n \n <p>We identified an important relationship between λ and where a bear resides within the GYE. This potential for a source-sink dynamic in the GYE, coupled with concerns for managing sustainable mortality, reshaped our thinking about how management agencies might approach long-term conservation of the species. Consequently, we assessed the current spatial dynamic of the GYE grizzly bear population. Throughout, we followed the information-theoretic approach. We developed suites of a priori models that included individual, temporal, and spatial covariates that potentially affected reproduction and survival. We selected our best approximating models using Akaike's information criterion (AIC) adjusted for small sample sizes and overdispersion (AIC<sub>c</sub> or QAIC<sub>c</sub>, respectively).</p>\n \n <p>We provide recent estimates for reproductive parameters of grizzly bears based on 108 adult (>3 years old) females observed for 329 bear-years. We documented production of 104 litters with cub counts for 102 litters. Mean age of females producing their first litter was 5.81 years and ranged from 4 to 7 years. Proportion of nulliparous females that produced cubs at age 4–7 years was 9.8, 29.4, 56.4, and 100%, respectively. Mean (±SE) litter size (<i>n</i> = 102) was 2.0 λ 0.1. The proportion of litters of 1, 2, and 3 cubs was 0.18, 0.61, and 0.22, respectively. Mean yearling litter size (<i>n</i> = 57) was 2.0 ± 0.1. The proportion of litters containing 1, 2, 3, and 4 yearlings was 0.26, 0.51, 0.21, and 0.02, respectively. The proportion of radio-marked females accompanied by cubs varied among years from 0.05 to 0.60; the mean was 0.316 ± 0.03. Reproductive rate was estimated as 0.318 female cubs/female/year. We evaluated the probability of producing a litter of 0–3 cubs relative to a suite of individual and temporal covariates using multinomial logistic regression. Our best models indicated that reproductive output, measured as cubs per litter, was most strongly influenced by indices of population size and whitebark pine (<i>Pinus albicaulis</i>) cone production. Our data suggest a possible density-dependent response in reproductive output, although perinatal mortality could have accounted for the correlation.</p>\n \n <p>We analyzed survival of cubs and yearlings using radiotelemetry of 49 unique female bears observed with 65 litters containing 137 dependent young. We documented 42 deaths: 32 cubs, 5 yearlings, and 5 that could have died as a cub or yearling. Using a nest survival estimator coded in Program MARK, our best model indicated that cub and yearling survival were most affected by residency in the GYE. Survival was highest for cubs and yearlings living outside Yellowstone National Park (YNP) but within the U.S. Fish and Wildlife Service (USFWS) Grizzly Bear Recovery Zone (RZ). Cubs and yearlings living inside YNP had lower survival rates, and those living outside the RZ had the lowest survival rates. Survival rates were negatively related to a population index, suggesting density dependence. Survival improved with higher whitebark pine seed production, greater winter severity, larger litter size, and higher female (mother's) age. We tested theories of sexually selective infanticide, but results were equivocal.</p>\n \n <p>We investigated factors influencing survival of subadult and adult grizzly bears using data from 323 radio-marked bears monitored for 5,989 months. Telemetry records were converted into monthly encounter histories, and survival was estimated using known fate data type in Program MARK. Bears were grouped into a study sample and conflict (bears specifically trapped because of conflict with humans) sample according to circumstance of capture and monitoring, with data from both contributing to survival estimates. A censored (C) data set included 69 documented mortalities but censored 22 bears with unknown fate. A second, assumed dead (<i>AD</i>), data set considered these 22 bears as mortalities.</p>\n \n <p>Most known mortalities (85.5%) were human caused, with 26 and 43 from the study and conflict samples, respectively. Mean annual survival, S̄<sub>CF</sub>, for study sample female bears using <i>C</i> and <i>AD</i> data sets were S̄<sub>CF</sub> = 0.950 (95% CI = 0.898–0.976) and S̄<sub>ADF</sub> = 0.922 (95% CI = 0.857–0.995). Process standard deviation (SD)for study sample female bears was estimated at <i>SD</i><sub>C</sub> = 0.013 and <i>SD</i><sub>AD</sub> = 0.034. Our best models indicated that study sample bears survived better than conflict sample bears, females survived better than males, survival was lowest during autumn, and survival increased during years with good whitebark pinecone production. Bears with a higher proportion of annual locations outside the RZ exhibited poorer survival than individuals located more frequently inside YNP, the RZ, or both. Indices of winter severity, ungulate biomass, and population size, plus individual covariates, including presence of dependent young, prior conflicts with humans, and age class, were not important predictors of survival in our models. We documented a trend of increased survival through the study that was offset in recent years by lower survival of bears located more frequently outside the RZ. This result suggests that efforts to reduce female mortality initiated in 1983 were successful, and similar measures outside the RZ would improve the prospect for continued growth and expansion of the GYE grizzly bear population.</p>\n \n <p>To estimate sustainable mortality of the population, we produced trajectories of the GYE grizzly bear population under a range of survival rates of independent females (>2 years old) using an individual-based, stochastic simulation program and demographic data from radio-marked bears. We incorporated yearly (process) variation in survival rates as estimated from data after removing sampling variation. We summarized trajectories by mean λ and by probability of λ < 1, both within a 10-year period, and examined sensitivity of results by altering our initial assumptions to reflect uncertainty. Because process variation of female survival was low, λ decreased stochastically only slightly from that expected under a completely deterministic model. Uncertainty about mean cub and yearling survival rates was considerable, but because λ was relatively insensitive to these parameters, incorporating this uncertainty also lowered resulting trajectories only slightly. Uncertainty about independent female survival had a much larger effect on probability of population decline despite having little effect on expected λ. Under our current understanding of the GYE grizzly bear population dynamics, λ was independent of male survival rate; variation in male mortality produced only short-term effects on abundance and long-term effects on sex ratio. The appropriate mortality target for independent female bears depends on the risk of a population decline (i.e., λ < 1) that managers and the public are willing to accept. For the chance of a population decline to be ≤5% under conditions applying during 1983–2002, annual mortality of independent females would have to be ≤10%. Projections are useful only if viewed over a relatively short time frame because they were based solely on mean 1983–2002 conditions and because small samples make it difficult for managers to know the true mortality rate.</p>\n \n <p>To further explore the implications of geographic structure in female survival, we built an array of deterministic models using estimates of reproduction and survival from our best models. We calculated deterministic estimates of λ incorporating our residency covariate plus changes in whitebark pinecone production and winter severity. A source-sink dynamic is suggested for the GYE, with λ ≥ 1 inside YNP and the RZ but λ ≤ 1 outside the RZ. Such a source-sink dynamic requires new discussions about population management, mortality thresholds, and elimination of anthropogenic foods on the edge of the ecosystem. To enhance future management, we present food and population monitoring guidelines that should be considered in light of our findings.</p>\n </section>\n \n <section>\n \n <h3> RESUMEN</h3>\n \n <p>Durante las dos últimas décadas, la población del oso pardo (<i>Ursus arctos</i>) ha aumentado en números y se ha extendido geograficamente. Es util entender los variables temporales, ambientales y espaciales que provocan este cambio, primero para evaluar las probables influencias sobre los demográficos del oso pardo en <i>The Greater Yellowstone Ecosystem</i> (el ecosistema mayor de Yellowstone) (GYE), y segundo para saber donde dedicar los futuros esfuerzos que puedan beneficiar la conservacion y el manejo de la poblacion. Hemos utilizado datos de osos radiomarcados para medir y evaluar la reproducción (1983–2002) y la supervivencia (1983–2001). Hemos combinado estos datos y los hemos puesto en modelos para evaluar el vigor demográfico (lambda [k]). Hemos explorado la influencia de una serie de covariables individuales, temporales, y espaciales sobre el vigor demográfico.</p>\n \n <p>Hemos identificado una relación importante entre λ y el lugar donde reside el oso dentro del GYE. La existencia potencial de una dinámica fuente-sumidero junto a la necesidad de manejar una tasa sostenible de mortalidad, nos llevaron a replantear la cuestión acerca de que cómo las agencias administrativas pueden abordar la conservación a largo plazo de la especie. Por consiguiente, hemos evaluado al actual dinámica espacial de la población del oso pardo del GYE. A lo largo de nuestra investigación hemos seguido el plantamiento de información teórica, desarrollando grupos de modelos “a priori” que incluyeron covariables individuales, temporales, y espaciales que posiblemente afectan la reproducción y la supervivencia. Escogimos nuestros mejores modelos aproximantes usando <i>Akaike's information criteria (AIC</i>) (los criterios de información de Akaike) ajustados para muestras de un tamaño pequeiño y la sobredispersión (AIC<sub>c</sub> y QAIC<sub>c</sub>, respectivamente).</p>\n \n <p>Hemos proporcionado estimaciones recientes para los parámetros reproductivos del oso pardo basadas en 108 hembras adultas (>3 años de edad) observadas durante 329 años cumulativos. Hemos documentado la producción de 104 camadas y hemos hecho un recuento de oseznos de 102 camadas. El promedio de edad de las hembras (madres) produciendo una primera camada fue 5.81 años y variaba desde los 4 años hasta los 7 años. La proporcion de hembras nuliparas que produjeron oseznos a las edades de 4, 5, 6, y 7 años fue 9.8, 29.4, 56.4, y 100%, respectivamente. El promedio del tamaño (±SE) de camadas (<i>n</i> = 102) fue 2.0 ± 0.1. La proporción de las camadas de 1, 2, y 3 oseznos fue 0.18, 0.61, y 0.22, respectivamente. El promedio del tamaño de camadas anuales (<i>n</i> = 57) fue 2.0 ± 0.1. La proporcion de camadas que contenían 1, 2, 3, y 4 oseznos anuales fue 0.26, 0.51, 0.21, y 0.02, respectivamente. La proporción de hembras radiomarcadas acompañadas de oseznos varió a través de los años desde 0.05 hasta 0.60; el promedio fue 0.316 ± 0.03. La tasa reproductiva se estimó en 0.318 oseznos/hembra/año. Hemos usado una regresión logística multivariable para evaluar la probabilidad de que las hembras produjeran una camada de 0 a 3 oseznos relativo a un conjunto de covariables individuales y temporales. Nuestros mejores modelos indicaron que el rendimiento reproductor, medido según el número de oseznos por camada, fue influido sobre todo por los indices del tamaño de la población, y la producción de conos del pino whitebark (<i>Pinus albicaulis</i>). Nuestros datos sugieren que el rendimiento reproductor depende de la densidad de la población aunque la mortalidad perinatal podría haber sido también la causa de la correlación.</p>\n \n <p>Hemos analizado la supervivencia de oseznos y de oseznos anuales usando radiotelemetría de 49 hembras distintas observadas con 65 camadas de 137 crías dependientes. Documentamos 42 muertes: 32 oseznos, 5 oseznos anuales y 5 que murieron bien como osezno o bien como osezno anual. Usando una fórmula que calcula la supervivencia del nido, encodado en el programa MARK, nuestro mejor modelo indicó que la supervivencia de los oseznos y oseznos anuales, había sido afectada principalmente por la residencia en el <i>GYE</i>. La supervivencia fue más alta para oseznos y oseznos anuales que vivían fuera de El Parque Nacional de Yellowstone (YNP) pero dentro de la zona recuperatoria del oso pardo (<i>Grizzly Bear Recovery Zone)(RZ</i>) del <i>U.S. Fish and Wildlife Service</i> (<i>USFWS</i>). Oseznos y oseznos anuales que vivían dentro del YNP tenían tasas de supervivencia más bajas mientras que los que vivían fuera de la zona recuperatoria tuvieron las tasas incluso más bajas. Las tasas de supervivencia se relacionaron negativamente con un índice de población, lo cual sugiere que las tasas dependen de la densidad de población. La supervivencia mejoró con los siguientes fenómenos: una producción más alta de semillas del pino whitebark, una mayor severidad del invierno, un tamaño más grande de camada y una edad avanzada de la hembra (madre). Probamos teorías referentes al infanticidio (seleccionado por género), pero los resultados fueron equívocos.</p>\n \n <p>Hemos investigado los factores que influían la supervivencia de osos pardos subadultos y adultos usando los datos de 323 osos radioinstrumentados, seguidos durante 5,989 meses cumulativos. Se convirtieron en registros de telemetría en historiales de encuentros mensuales, y se estimó la supervivencia según los datos de aquellos osos con destinos conocidos en el Programa MARK. Los osos fueron agrupados en una muestra de estudio y en otra de conflicto (que fueron osos que habían sido atrapados debido a un conflicto con los humanos) según las circunstancias de captura y seguimiento. Los datos que sacamos de ambos grupos contribuyeron a las estimaciones de supervivencia. Una serie de datos censurados (<i>C</i>) incluía 69 mortalidades documentadas pero censuró 22 osos con destinos desconocidos. Una segunda serie de datos de osos cuyas muertes dimos por sentado (<i>AD</i>), consideró estos 22 osos como mortalidades.</p>\n \n <p>La mayoría de las mortalidades conocidas (85.5%) fue causada por humanos con 26 mortalidades de la muestra de estudio y 43 de la muestra de conflicto. El promedio de la supervivencia anual para hembras de la muestra de estudio, S̄<sub>C F</sub>, usando las series de datos <i>C</i> y <i>AD</i> fue S̄<sub>C F</sub> = 0.950 (95% CI = 0.898–0.976) y S̄<sub>AD F</sub> = 0.922 (95% CI = 0.857–0.995). La desviación estandar de proceso (SD) para la muestra de hembras se estimó en <i>SD</i><sub>C</sub> = 0.013 y <i>SD</i><sub>AD</sub> = 0.034. Nuestros mejores modelos indicaron que los osos de la muestra de estudio sobrevivieron mejor que los osos de la muestra de conflicto; las hembras sobrevivieron mejor que los machos; la supervivencia fue más baja durante el otoño; y la supervivencia aumentó durante los años con una buena producción de conos del pino whitebark (<i>Pinus albicaulis</i>). Los osos con un porcentaje más alto de ubicaciones (que habían sido localizados a través de tomas radiotransmitidas) fuera de la <i>RZ</i> mostraron tasas de menos supervivencia que aquellos que fueron localizados con más frecuencia dentro de o <i>YNP, o RZ</i>, o los dos. Los indices de la severidad del invierno, la biomasa ungulada, y el tamaño de la población, además de los covariables individuales, (que incluyeron la presencia de crías dependientes, conflictos anteriores con humanos, y edad), no fueron pronósticos importantes de la supervivencia en nuestros modelos. A través del estudio, hemos documentado una tendencia de supervivencia aumentada en años recientes contrapesada con una tasa más baja de osos que se ubicaron frecuentamente fuera de la <i>RZ</i>. Este resultado sugiere que los esfuerzos que se iniciaron en 1983 para reducir la mortalidad femenina, tuvieron éxito y también sugiere que las medidas semejantes aplicadas fuera de la <i>RZ</i> mejorarían las expectativas de la aumentacion y expansion de la población del oso pardo del <i>GYE</i>.</p>\n \n <p>Con el fin de calcular la mortalidad sostenible de la población determinamos trayectorias de la población del oso pardo del <i>GYE</i> a través de una escala de tasas de supervivencia de hembras independientes (>2 años de edad). Para determinar estas trayectorias utilizamos un programa de simulación estocástica, basado en osos individuales y datos demográficos de osos radiomarcados. Incorporamos la variación anual de proceso en las tasas de supervivencia, tal como fueron estimados de los datos después de haber eliminado la variación derivida de las muestras. Resumimos las trayectorias usando el promedio de λ y la probabilidad de que λ < 1 (los dos dentro de un período de diez años). También examinamos la vulnerabilidad de los resultados alterando nuestras suposiciones iniciales para reflejar incertidumbre. Dado que la variación de proceso de la supervivencia femenina fue baja, λ disminuyó estocasticamente solamente un poco de lo que habríamos esperado usando un modelo completemente deterministico. La incertidumbre alrededor de las tasas de supervivencia de oseznos y oseznos anuales fue considerable. Sin embargo, ya que λ fue relativamente invulnerable a estos parámetros, la incorporación de esta incertidumbre también bajó minimamente las trayectorias resultantes. La incertidumbre alrededor de las tasas de supervivencia de hembras independientes tuvo un efecto mucho más grande sobre la probabilidad de un descenso de la población a pesar de no tener mucho efecto sobre λ esperado. Según nuestro entendimiento actual sobre las dinámicas de población del oso pardo, λ fue independiente de la tasa de supervivencia de los machos; la variación de la mortalidad de machos produjo solamente efectos de corto plazo sobre la abundancia y efectos de largo plazo sobre la relación de género. La meta razonable de mortalidad para hembras independientes depende de hasta qué punto los administadores y el público estén dispuestos a arriesgar un descenso de la población (i.e., λ < 1). Con el fin de que la posibilidad de un descenso de poblacionsea ≤ 5%, bajo las condiciones existentes durante 1983–2002, la mortalidad anual tendría que ser ≤10%. Las proyecciones son útiles sólo si son observadas durante un período relativamente corto ya que fueron basadas solamente en el promedio de las condiciones de 1983–2002 y ya que las muestras pequeñas ponen dificultades a los administradores para saber la tasa verdadera de la mortalidad.</p>\n \n <p>Para continuar explorando las implicaciones de la estructura geográfica en la supervivencia de las hembras, construímos una serie de modelos determinísticos usando estimaciones de reproducción y supervivencia derivadas de nuestros mejores modelos. Realizamos estimaciones determinísticas de λ incorporando nuestro covariable de residencia, y también los cambios en la producción de conos del pino whitebark y la severidad de invierno. Se sugiere una dinámica fuente-sumidero para <i>GYE</i> con λ ≥ 1 dentro de <i>YNP</i> y <i>RZ</i> pero λ ≤ 1 fuera de RZ. Esta dinámica fuente-sumidero requiere nuevos debates sobre el manejo de la población, los umbrales de la mortalidad y la eliminaciónde comida antropogénica en la frontera del ecosistema. Para mejorar el manejo futuro, presentamos directrices de comida y seguimiento de la población que deberían ser consideradas en vista de las conclusiones.</p>\n </section>\n \n <section>\n \n <h3> RÉSUMÉ</h3>\n \n <p>Pendant les deux dernières décennies, la population des ours grizzlis (<i>Ursus arctos</i>) de l'écosystème du Grand Yellowstone (Greater Yellowstone Ecosystem [GYE]) a augmenté en nombre et s'est étendue géographiquement. Il est important de comprendre les variables temporelles, écologiques et spatiales, responsables de ce changement pour évaluer ce qui a influencé la démographie des ours grizzlis dans le GYE et où les futurs efforts de gestion seront favorables à la conservation et au maintien des ours. Nous avons utilisé des données récentes recueillies à partir de colliers-radio télémétriques dont les ours sont munis, pour faire une estimation de leur reproduction (1983–2002) et de leur survie (1983–2001); nous avons combiné ces données en modèles pour évaluer leur vigueur démographique (lambda [λ]). Nous avons dressé un ensemble de covariables individuelles, temporelles et spatiales et remarqué l'influence qu'elles avaient sur leur vigueur démographique.</p>\n \n <p>Nous avons remarqué une relation importante entre λ et le lieu où l'ours réside dans le GYE. Ce potentiel de dynamique source-puits dans le GYE, associé à notre souci de gérer un taux soutenable de mortalité des ours ont changé notre façon de penser à l'approche sur laquelle les agences de gestion peuvent compter pour conserver cette espèce à long terme. Par conséquent, nous avons évalué la dynamique spatiale actuelle de la population des ours grizzlis du GYE. Tout au long de notre étude, nous avons suivi l'approche d'information théorique. Nous avons développé des suites de modèles à priori qui comprennent les covariables individuelles, temporelles et spatiales pouvant affecter la reproduction et la survie des ours. Nous avons sélectionné les meilleurs modèles approximatifs en utilisant le critère d'information Akaike (AIC), adapté à des échantillons de petites tailles et à une distribution régulière (AIC<sub>c</sub> or QAIC<sub>c</sub>, respectivement).</p>\n \n <p>Nous avons fourni des estimations récentes concernant les paramètres reproductifs des ours grizzlis faites sur 108 femelles adultes âgées de plus de trois ans (> à 3 ans) observées sur 329 années de suivi d'ours. Nous avons répertorié la production de 104 portées avec un nombre d'oursons pour 102 portées. La moyenne d'âge des mères ayant eu leur première portée était de 5.81 ans et allait de 4 à 7 ans. La proportion de femelles nullipares qui ont mis bas des oursons à l'âge de 4, 5, 6, et 7 ans était de 9.8, 29.4, 56.4, et 100%. La moyenne (±SE) de la taille de la portée (<i>n</i> = 102) était de 2.0 ± 0.1. La proportion des portées de 1, 2, et 3 oursons était de 0.18, 0.61 et 0.22, respectivement. La moyenne de la taille des portées d'oursons de 1 an (<i>n</i> = 57) était de 2.0 ± 0.1. La proportion des portées ayant 1, 2, 3, et 4 petits de 1 an était de 0.26, 0.51, 0.21, et 0.02. La proportion des femelles munies de collier-radio et étant accompagnées de leurs oursons variait de 0.05 à 0.60; la moyenne était de 0.316 ± 0.03. Le taux de reproduction a été estimé à 0.318 ourson femelle/par femelle/par an. Nous avons évalué la probabilité de mise bas d'une portée de 0 à 3 oursons par rapport à une série de covariables individuelles et temporelles en utilisant une régression logistique multivariée. Nos meilleurs modèles ont indiqué que le rendement de reproduction, mesuré par le nombre d'oursons par portée a été fortement influencé par des indices dans la taille de la population et la production de pommes de pin du pin à écorce blanche (<i>Pinus albicaulis</i>). Nos données suggèrent une réponse possible de dépendance à la densité dans le rendement reproductif, bien que la mortalité périnatale puisse jouer un rôle dans cette corrélation.</p>\n \n <p>Nous avons analysé la survie des oursons et des oursons âgés de 1 an par radiotélémétrie sur 49 femelles et leurs 65 portées avec 137 oursons dépendants (de leur mère). Nous avons compté 42 morts: 32 oursons, 5 petits de 1 an et 5 qui auraient pu mourir soit en bas âge, soit à l'âge de 1 an. En utilisant un estimateur de survie dans les nids codé dans le Programme MARK, notre meilleur modèle a indiqué que la survie des oursons et des oursons de 1 an était le plus affecté lorsqu'ils vivaient dans le GYE. Le taux de survie était plus élevé parmi les oursons et ceux âgés de 1 an vivant à l'extérieur du Parc National du Yellowstone (YNP) mais dans la zone du <i>service étasunien de vie aquatique et vie sauvage</i> (U.S. Fish and Wildlife Service [USFWS]) et de la zone de récupération des ours grizzlis (Grizzly Bear Recovery Zone [RZ]). Les oursons et les oursons âgés de 1 an vivant à l'intérieur du YNP avait un taux de survie plus bas et ceux vivant à l'extérieur de RZ avaient le taux de survie le plus faible. Les taux de survie étaient négativement apparentés à un index de la population, ce qui suggère une dépendance à la densité. La survie des oursons s'est améliorée grâce à une production plus élevée de graines du pin à écorce blanche, à des hivers plus rudes, à des portées plus larges et à des femelles mères plus âgées. Nous avons testé les théories d'infanticide séléctif lié à la sexualité, mais les résultats étaient ambigus.</p>\n \n <p>Nous avons cherché les facteurs influençant la survie des jeunes ours et des ours adultes en utilisant les données de 323 ours équipés de collier-radio et surveillés pendant 5,989 mois de suivi d'ours. Les enregistrements de télémétrie ont été convertis en résumés mensuels de contacts et leur survie a été évaluée à partir de cas de mortalité connus, issus du progamme MARK. Les ours ont été regroupés et étudiés à partir d'un échantillon d'étude et d'un échantillon propre au conflit (spécialement les ours capturés suite à leur conflit/contact à l'homme) compte tenu des circonstances de capture et de surveillance, avec les données des deux échantillons qui ont contribué à déterminer des estimations de survie. Un ensemble de données-censeur (C) a démontré 69 morts documentées contre 22 au sort inconnu. Un autre ensemble de données-considéré comme étant mort (assumed dead [<i>AD</i>]) a permis de conclure que ces 22 ours étaient morts.</p>\n \n <p>La plupart des cas connus de mortalité (85.5%) étaient liés à la présence humaine, avec 26 mortalités issues de l'échantillon d'étude et 43 de l'échantillon propre au conflit. La moyenne de la survie annuelle des femelles, S̄<sub>C F</sub>, calculée à partir de l'ensemble des données <i>C</i> et <i>AD</i> était de S̄<sub>C F</sub>= 0.950 (95% Cl = 0.898–0.976) and Š<sub>AD</sub> <sub>F</sub> = 0.922 (95% Cl = 0.857–0.995). Le processus standard de déviation (standard deviation [SD]) pour l'échantillon d'étude des femelles a été estimé à <i>SD</i><sub>C</sub> = 0.013 and <i>SD</i><sub>AD</sub> = 0.034. Nos meilleurs modèles ont indiqué que les ours de l'échantillon d'étude survivaient mieux que les ours de l'échantillon propre au conflit, que les femelles survivaient mieux que les mâles, le taux de survie était le plus faible en automne et le taux de survie augmentait pendant les années de bonne production de pommes de pin du pin albicaule. Les ours dont la proportion de résidence annuelle à l'extérieur de RZ est plus élevée ont montré que leur taux de survie était plus faible que celui des ours vivant plus fréquemment à l'intérieur du YNP ou à l'intérieur de RZ, ou des deux localités YNP et RZ. Les indices de sévérité hivernale, de biomasse ongulée et de taille de la population, avec en plus les covariables individuelles comprenant la présence de jeunes ours dépendants, les conflits/contacts précédents avec l'homme et enfin la classe d'âge n'étaient pas des éléments importants de prédiction de survie dans nos modèles. Nous avons recherché une tendance de survie accrue au travers d'une étude qui avait été contrebalancée ces dernières années par un taux de survie moins élevé chez les ours vivant plus fréquemment à l'extérieur de RZ. Ce résultat implique que les efforts, initiés en 1983, et entrepris pour réduire le taux de mortalité des femelles ont été positifs. Des mesures similaires prises à l'extérieur de RZ amélioreraient les perspectives d'avenir de l'accroissement et l'expansion de la population des ours grizzlis du GYE.</p>\n \n <p>Afin d'estimer une mortalité soutenable de la population, nous avons tracé des trajectoires de la population d'ours grizzlis de GYE à partir de variations des taux de survie de femelles indépendantes (> 2ans) en utilisant un programme de simulation stochastique basé sur un individu ainsi que des données démographiques provenant d'ours munis de collier-radio. Nous y avons incorporé un processus de variation annuelle des taux de survie, tels qu'ils avaient été estimés à partir de données sans l'échantillonnage de variation. Nous avons résumé les trajectoires au moyen de λ et par la probabilité de λ < 1, sur une période de 10 ans, et avons examiné la susceptibilité des résultats en changeant nos hypothèses de départ pour qu'il y ait incertitude. Parce que le processus de variation de la survie des femelles était faible, λ a baissé stochastiquement mais très peu par rapport à ce à quoi on s'attendait avec un modèle complètement déterministe. L'incertitude quant à la moyenne des taux de survie des oursons et des oursons d'un an était considérable, mais parce que λ était relativement insensible à ces paramètres, le fait d'inclure cette incertitude n'a fait baisser que légèrement le tracé des trajectoires. L'incertitude de la survie des femelles indépendantes a eu un plus grand effet sur la probabilité du déclin de la population même si l'effet attendu sur λ était moindre. Ce que nous comprenons actuellement sur la dynamique de la population des grizzlis du GYE, c'est que λ était indépendant du taux de survie des mâles; la variation du taux de mortalité de l'ours mâle n'a produit sur l'abondance que des effets à court terme et sur le sex-ratio des effets à long terme. La cible appropriée du taux de mortalité des ourses indépendantes dépend du risque que les gestionnaires et le public veulent courir concernant le déclin de la population (par exemple, λ < 1). Pour que le déclin de la population soit <5% à partir des conditions appliquées depuis 1983–2002, la mortalité des femelles indépendantes devrait être ≤ 10%. Ces projections ne sont utiles que si elles sont observées sur une période courte parce qu'elles étaient seulement basées sur la moyenne des conditions de 1983–2002 et parce qu'il est difficile pour les gestionnaires de savoir le véritable taux de mortalité à partir de petits échantillons.</p>\n \n <p>Afin d'explorer plus amplement les implications de la structure géographique dans la survie des femelles, nous avons construit un ensemble de modèles déterministes à partir d'estimations de reproduction et de survie de nos meilleurs modèles. Nous avons calculé les estimations déterministes de λ en ajoutant la covariable de résidence et aussi les changements de production des pommes de pin du pin albicaule et la sévérité des hivers. Une dynamique source-puits est suggérée pour le GYE avec λ ≥ 1 à l'intérieur de YNP et RZ mais λ ≤ 1 à l'extérieur de RZ. Une telle dynamique source-puits suscite de nouvelles discussions au sujet de la gestion de la population, du seuil des taux de mortalité et de l'élimination d'aliments anthropogéniques que l'on trouve en bordure de l'écosystème. Pour améliorer la gestion future, nous proposons de grandes lignes concernant le monitoring de l'alimentation et de la population qui devraient être prises en considération compte tenu de nos résultats.</p>\n </section>\n </div>","PeriodicalId":235,"journal":{"name":"Wildlife Monographs","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":4.3000,"publicationDate":"2010-12-13","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"https://sci-hub-pdf.com/10.2193/0084-0173(2006)161[1:TSAEIO]2.0.CO;2","citationCount":"204","resultStr":"{\"title\":\"Temporal, Spatial, and Environmental Influences on the Demographics of Grizzly Bears in the Greater Yellowstone Ecosystem\",\"authors\":\"CHARLES C. SCHWARTZ, MARK A. HAROLDSON, GARY C. WHITE, RICHARD B. HARRIS, STEVE CHERRY, KIM A. KEATING, DAVE MOODY, CHRISTOPHER SERVHEEN\",\"doi\":\"10.2193/0084-0173(2006)161[1:TSAEIO]2.0.CO;2\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"<div>\\n \\n <section>\\n \\n <h3> ABSTRACT</h3>\\n \\n <p>During the past 2 decades, the grizzly bear (<i>Ursus arctos</i>) population in the Greater Yellowstone Ecosystem (GYE) has increased in numbers and expanded in range. Understanding temporal, environmental, and spatial variables responsible for this change is useful in evaluating what likely influenced grizzly bear demographics in the GYE and where future management efforts might benefit conservation and management. We used recent data from radio-marked bears to estimate reproduction (1983–2002) and survival (1983–2001); these we combined into models to evaluate demographic vigor (lambda [λ]). We explored the influence of an array of individual, temporal, and spatial covariates on demographic vigor.</p>\\n \\n <p>We identified an important relationship between λ and where a bear resides within the GYE. This potential for a source-sink dynamic in the GYE, coupled with concerns for managing sustainable mortality, reshaped our thinking about how management agencies might approach long-term conservation of the species. Consequently, we assessed the current spatial dynamic of the GYE grizzly bear population. Throughout, we followed the information-theoretic approach. We developed suites of a priori models that included individual, temporal, and spatial covariates that potentially affected reproduction and survival. We selected our best approximating models using Akaike's information criterion (AIC) adjusted for small sample sizes and overdispersion (AIC<sub>c</sub> or QAIC<sub>c</sub>, respectively).</p>\\n \\n <p>We provide recent estimates for reproductive parameters of grizzly bears based on 108 adult (>3 years old) females observed for 329 bear-years. We documented production of 104 litters with cub counts for 102 litters. Mean age of females producing their first litter was 5.81 years and ranged from 4 to 7 years. Proportion of nulliparous females that produced cubs at age 4–7 years was 9.8, 29.4, 56.4, and 100%, respectively. Mean (±SE) litter size (<i>n</i> = 102) was 2.0 λ 0.1. The proportion of litters of 1, 2, and 3 cubs was 0.18, 0.61, and 0.22, respectively. Mean yearling litter size (<i>n</i> = 57) was 2.0 ± 0.1. The proportion of litters containing 1, 2, 3, and 4 yearlings was 0.26, 0.51, 0.21, and 0.02, respectively. The proportion of radio-marked females accompanied by cubs varied among years from 0.05 to 0.60; the mean was 0.316 ± 0.03. Reproductive rate was estimated as 0.318 female cubs/female/year. We evaluated the probability of producing a litter of 0–3 cubs relative to a suite of individual and temporal covariates using multinomial logistic regression. Our best models indicated that reproductive output, measured as cubs per litter, was most strongly influenced by indices of population size and whitebark pine (<i>Pinus albicaulis</i>) cone production. Our data suggest a possible density-dependent response in reproductive output, although perinatal mortality could have accounted for the correlation.</p>\\n \\n <p>We analyzed survival of cubs and yearlings using radiotelemetry of 49 unique female bears observed with 65 litters containing 137 dependent young. We documented 42 deaths: 32 cubs, 5 yearlings, and 5 that could have died as a cub or yearling. Using a nest survival estimator coded in Program MARK, our best model indicated that cub and yearling survival were most affected by residency in the GYE. Survival was highest for cubs and yearlings living outside Yellowstone National Park (YNP) but within the U.S. Fish and Wildlife Service (USFWS) Grizzly Bear Recovery Zone (RZ). Cubs and yearlings living inside YNP had lower survival rates, and those living outside the RZ had the lowest survival rates. Survival rates were negatively related to a population index, suggesting density dependence. Survival improved with higher whitebark pine seed production, greater winter severity, larger litter size, and higher female (mother's) age. We tested theories of sexually selective infanticide, but results were equivocal.</p>\\n \\n <p>We investigated factors influencing survival of subadult and adult grizzly bears using data from 323 radio-marked bears monitored for 5,989 months. Telemetry records were converted into monthly encounter histories, and survival was estimated using known fate data type in Program MARK. Bears were grouped into a study sample and conflict (bears specifically trapped because of conflict with humans) sample according to circumstance of capture and monitoring, with data from both contributing to survival estimates. A censored (C) data set included 69 documented mortalities but censored 22 bears with unknown fate. A second, assumed dead (<i>AD</i>), data set considered these 22 bears as mortalities.</p>\\n \\n <p>Most known mortalities (85.5%) were human caused, with 26 and 43 from the study and conflict samples, respectively. Mean annual survival, S̄<sub>CF</sub>, for study sample female bears using <i>C</i> and <i>AD</i> data sets were S̄<sub>CF</sub> = 0.950 (95% CI = 0.898–0.976) and S̄<sub>ADF</sub> = 0.922 (95% CI = 0.857–0.995). Process standard deviation (SD)for study sample female bears was estimated at <i>SD</i><sub>C</sub> = 0.013 and <i>SD</i><sub>AD</sub> = 0.034. Our best models indicated that study sample bears survived better than conflict sample bears, females survived better than males, survival was lowest during autumn, and survival increased during years with good whitebark pinecone production. Bears with a higher proportion of annual locations outside the RZ exhibited poorer survival than individuals located more frequently inside YNP, the RZ, or both. Indices of winter severity, ungulate biomass, and population size, plus individual covariates, including presence of dependent young, prior conflicts with humans, and age class, were not important predictors of survival in our models. We documented a trend of increased survival through the study that was offset in recent years by lower survival of bears located more frequently outside the RZ. This result suggests that efforts to reduce female mortality initiated in 1983 were successful, and similar measures outside the RZ would improve the prospect for continued growth and expansion of the GYE grizzly bear population.</p>\\n \\n <p>To estimate sustainable mortality of the population, we produced trajectories of the GYE grizzly bear population under a range of survival rates of independent females (>2 years old) using an individual-based, stochastic simulation program and demographic data from radio-marked bears. We incorporated yearly (process) variation in survival rates as estimated from data after removing sampling variation. We summarized trajectories by mean λ and by probability of λ < 1, both within a 10-year period, and examined sensitivity of results by altering our initial assumptions to reflect uncertainty. Because process variation of female survival was low, λ decreased stochastically only slightly from that expected under a completely deterministic model. Uncertainty about mean cub and yearling survival rates was considerable, but because λ was relatively insensitive to these parameters, incorporating this uncertainty also lowered resulting trajectories only slightly. Uncertainty about independent female survival had a much larger effect on probability of population decline despite having little effect on expected λ. Under our current understanding of the GYE grizzly bear population dynamics, λ was independent of male survival rate; variation in male mortality produced only short-term effects on abundance and long-term effects on sex ratio. The appropriate mortality target for independent female bears depends on the risk of a population decline (i.e., λ < 1) that managers and the public are willing to accept. For the chance of a population decline to be ≤5% under conditions applying during 1983–2002, annual mortality of independent females would have to be ≤10%. Projections are useful only if viewed over a relatively short time frame because they were based solely on mean 1983–2002 conditions and because small samples make it difficult for managers to know the true mortality rate.</p>\\n \\n <p>To further explore the implications of geographic structure in female survival, we built an array of deterministic models using estimates of reproduction and survival from our best models. We calculated deterministic estimates of λ incorporating our residency covariate plus changes in whitebark pinecone production and winter severity. A source-sink dynamic is suggested for the GYE, with λ ≥ 1 inside YNP and the RZ but λ ≤ 1 outside the RZ. Such a source-sink dynamic requires new discussions about population management, mortality thresholds, and elimination of anthropogenic foods on the edge of the ecosystem. To enhance future management, we present food and population monitoring guidelines that should be considered in light of our findings.</p>\\n </section>\\n \\n <section>\\n \\n <h3> RESUMEN</h3>\\n \\n <p>Durante las dos últimas décadas, la población del oso pardo (<i>Ursus arctos</i>) ha aumentado en números y se ha extendido geograficamente. Es util entender los variables temporales, ambientales y espaciales que provocan este cambio, primero para evaluar las probables influencias sobre los demográficos del oso pardo en <i>The Greater Yellowstone Ecosystem</i> (el ecosistema mayor de Yellowstone) (GYE), y segundo para saber donde dedicar los futuros esfuerzos que puedan beneficiar la conservacion y el manejo de la poblacion. Hemos utilizado datos de osos radiomarcados para medir y evaluar la reproducción (1983–2002) y la supervivencia (1983–2001). Hemos combinado estos datos y los hemos puesto en modelos para evaluar el vigor demográfico (lambda [k]). Hemos explorado la influencia de una serie de covariables individuales, temporales, y espaciales sobre el vigor demográfico.</p>\\n \\n <p>Hemos identificado una relación importante entre λ y el lugar donde reside el oso dentro del GYE. La existencia potencial de una dinámica fuente-sumidero junto a la necesidad de manejar una tasa sostenible de mortalidad, nos llevaron a replantear la cuestión acerca de que cómo las agencias administrativas pueden abordar la conservación a largo plazo de la especie. Por consiguiente, hemos evaluado al actual dinámica espacial de la población del oso pardo del GYE. A lo largo de nuestra investigación hemos seguido el plantamiento de información teórica, desarrollando grupos de modelos “a priori” que incluyeron covariables individuales, temporales, y espaciales que posiblemente afectan la reproducción y la supervivencia. Escogimos nuestros mejores modelos aproximantes usando <i>Akaike's information criteria (AIC</i>) (los criterios de información de Akaike) ajustados para muestras de un tamaño pequeiño y la sobredispersión (AIC<sub>c</sub> y QAIC<sub>c</sub>, respectivamente).</p>\\n \\n <p>Hemos proporcionado estimaciones recientes para los parámetros reproductivos del oso pardo basadas en 108 hembras adultas (>3 años de edad) observadas durante 329 años cumulativos. Hemos documentado la producción de 104 camadas y hemos hecho un recuento de oseznos de 102 camadas. El promedio de edad de las hembras (madres) produciendo una primera camada fue 5.81 años y variaba desde los 4 años hasta los 7 años. La proporcion de hembras nuliparas que produjeron oseznos a las edades de 4, 5, 6, y 7 años fue 9.8, 29.4, 56.4, y 100%, respectivamente. El promedio del tamaño (±SE) de camadas (<i>n</i> = 102) fue 2.0 ± 0.1. La proporción de las camadas de 1, 2, y 3 oseznos fue 0.18, 0.61, y 0.22, respectivamente. El promedio del tamaño de camadas anuales (<i>n</i> = 57) fue 2.0 ± 0.1. La proporcion de camadas que contenían 1, 2, 3, y 4 oseznos anuales fue 0.26, 0.51, 0.21, y 0.02, respectivamente. La proporción de hembras radiomarcadas acompañadas de oseznos varió a través de los años desde 0.05 hasta 0.60; el promedio fue 0.316 ± 0.03. La tasa reproductiva se estimó en 0.318 oseznos/hembra/año. Hemos usado una regresión logística multivariable para evaluar la probabilidad de que las hembras produjeran una camada de 0 a 3 oseznos relativo a un conjunto de covariables individuales y temporales. Nuestros mejores modelos indicaron que el rendimiento reproductor, medido según el número de oseznos por camada, fue influido sobre todo por los indices del tamaño de la población, y la producción de conos del pino whitebark (<i>Pinus albicaulis</i>). Nuestros datos sugieren que el rendimiento reproductor depende de la densidad de la población aunque la mortalidad perinatal podría haber sido también la causa de la correlación.</p>\\n \\n <p>Hemos analizado la supervivencia de oseznos y de oseznos anuales usando radiotelemetría de 49 hembras distintas observadas con 65 camadas de 137 crías dependientes. Documentamos 42 muertes: 32 oseznos, 5 oseznos anuales y 5 que murieron bien como osezno o bien como osezno anual. Usando una fórmula que calcula la supervivencia del nido, encodado en el programa MARK, nuestro mejor modelo indicó que la supervivencia de los oseznos y oseznos anuales, había sido afectada principalmente por la residencia en el <i>GYE</i>. La supervivencia fue más alta para oseznos y oseznos anuales que vivían fuera de El Parque Nacional de Yellowstone (YNP) pero dentro de la zona recuperatoria del oso pardo (<i>Grizzly Bear Recovery Zone)(RZ</i>) del <i>U.S. Fish and Wildlife Service</i> (<i>USFWS</i>). Oseznos y oseznos anuales que vivían dentro del YNP tenían tasas de supervivencia más bajas mientras que los que vivían fuera de la zona recuperatoria tuvieron las tasas incluso más bajas. Las tasas de supervivencia se relacionaron negativamente con un índice de población, lo cual sugiere que las tasas dependen de la densidad de población. La supervivencia mejoró con los siguientes fenómenos: una producción más alta de semillas del pino whitebark, una mayor severidad del invierno, un tamaño más grande de camada y una edad avanzada de la hembra (madre). Probamos teorías referentes al infanticidio (seleccionado por género), pero los resultados fueron equívocos.</p>\\n \\n <p>Hemos investigado los factores que influían la supervivencia de osos pardos subadultos y adultos usando los datos de 323 osos radioinstrumentados, seguidos durante 5,989 meses cumulativos. Se convirtieron en registros de telemetría en historiales de encuentros mensuales, y se estimó la supervivencia según los datos de aquellos osos con destinos conocidos en el Programa MARK. Los osos fueron agrupados en una muestra de estudio y en otra de conflicto (que fueron osos que habían sido atrapados debido a un conflicto con los humanos) según las circunstancias de captura y seguimiento. Los datos que sacamos de ambos grupos contribuyeron a las estimaciones de supervivencia. Una serie de datos censurados (<i>C</i>) incluía 69 mortalidades documentadas pero censuró 22 osos con destinos desconocidos. Una segunda serie de datos de osos cuyas muertes dimos por sentado (<i>AD</i>), consideró estos 22 osos como mortalidades.</p>\\n \\n <p>La mayoría de las mortalidades conocidas (85.5%) fue causada por humanos con 26 mortalidades de la muestra de estudio y 43 de la muestra de conflicto. El promedio de la supervivencia anual para hembras de la muestra de estudio, S̄<sub>C F</sub>, usando las series de datos <i>C</i> y <i>AD</i> fue S̄<sub>C F</sub> = 0.950 (95% CI = 0.898–0.976) y S̄<sub>AD F</sub> = 0.922 (95% CI = 0.857–0.995). La desviación estandar de proceso (SD) para la muestra de hembras se estimó en <i>SD</i><sub>C</sub> = 0.013 y <i>SD</i><sub>AD</sub> = 0.034. Nuestros mejores modelos indicaron que los osos de la muestra de estudio sobrevivieron mejor que los osos de la muestra de conflicto; las hembras sobrevivieron mejor que los machos; la supervivencia fue más baja durante el otoño; y la supervivencia aumentó durante los años con una buena producción de conos del pino whitebark (<i>Pinus albicaulis</i>). Los osos con un porcentaje más alto de ubicaciones (que habían sido localizados a través de tomas radiotransmitidas) fuera de la <i>RZ</i> mostraron tasas de menos supervivencia que aquellos que fueron localizados con más frecuencia dentro de o <i>YNP, o RZ</i>, o los dos. Los indices de la severidad del invierno, la biomasa ungulada, y el tamaño de la población, además de los covariables individuales, (que incluyeron la presencia de crías dependientes, conflictos anteriores con humanos, y edad), no fueron pronósticos importantes de la supervivencia en nuestros modelos. A través del estudio, hemos documentado una tendencia de supervivencia aumentada en años recientes contrapesada con una tasa más baja de osos que se ubicaron frecuentamente fuera de la <i>RZ</i>. Este resultado sugiere que los esfuerzos que se iniciaron en 1983 para reducir la mortalidad femenina, tuvieron éxito y también sugiere que las medidas semejantes aplicadas fuera de la <i>RZ</i> mejorarían las expectativas de la aumentacion y expansion de la población del oso pardo del <i>GYE</i>.</p>\\n \\n <p>Con el fin de calcular la mortalidad sostenible de la población determinamos trayectorias de la población del oso pardo del <i>GYE</i> a través de una escala de tasas de supervivencia de hembras independientes (>2 años de edad). Para determinar estas trayectorias utilizamos un programa de simulación estocástica, basado en osos individuales y datos demográficos de osos radiomarcados. Incorporamos la variación anual de proceso en las tasas de supervivencia, tal como fueron estimados de los datos después de haber eliminado la variación derivida de las muestras. Resumimos las trayectorias usando el promedio de λ y la probabilidad de que λ < 1 (los dos dentro de un período de diez años). También examinamos la vulnerabilidad de los resultados alterando nuestras suposiciones iniciales para reflejar incertidumbre. Dado que la variación de proceso de la supervivencia femenina fue baja, λ disminuyó estocasticamente solamente un poco de lo que habríamos esperado usando un modelo completemente deterministico. La incertidumbre alrededor de las tasas de supervivencia de oseznos y oseznos anuales fue considerable. Sin embargo, ya que λ fue relativamente invulnerable a estos parámetros, la incorporación de esta incertidumbre también bajó minimamente las trayectorias resultantes. La incertidumbre alrededor de las tasas de supervivencia de hembras independientes tuvo un efecto mucho más grande sobre la probabilidad de un descenso de la población a pesar de no tener mucho efecto sobre λ esperado. Según nuestro entendimiento actual sobre las dinámicas de población del oso pardo, λ fue independiente de la tasa de supervivencia de los machos; la variación de la mortalidad de machos produjo solamente efectos de corto plazo sobre la abundancia y efectos de largo plazo sobre la relación de género. La meta razonable de mortalidad para hembras independientes depende de hasta qué punto los administadores y el público estén dispuestos a arriesgar un descenso de la población (i.e., λ < 1). Con el fin de que la posibilidad de un descenso de poblacionsea ≤ 5%, bajo las condiciones existentes durante 1983–2002, la mortalidad anual tendría que ser ≤10%. Las proyecciones son útiles sólo si son observadas durante un período relativamente corto ya que fueron basadas solamente en el promedio de las condiciones de 1983–2002 y ya que las muestras pequeñas ponen dificultades a los administradores para saber la tasa verdadera de la mortalidad.</p>\\n \\n <p>Para continuar explorando las implicaciones de la estructura geográfica en la supervivencia de las hembras, construímos una serie de modelos determinísticos usando estimaciones de reproducción y supervivencia derivadas de nuestros mejores modelos. Realizamos estimaciones determinísticas de λ incorporando nuestro covariable de residencia, y también los cambios en la producción de conos del pino whitebark y la severidad de invierno. Se sugiere una dinámica fuente-sumidero para <i>GYE</i> con λ ≥ 1 dentro de <i>YNP</i> y <i>RZ</i> pero λ ≤ 1 fuera de RZ. Esta dinámica fuente-sumidero requiere nuevos debates sobre el manejo de la población, los umbrales de la mortalidad y la eliminaciónde comida antropogénica en la frontera del ecosistema. Para mejorar el manejo futuro, presentamos directrices de comida y seguimiento de la población que deberían ser consideradas en vista de las conclusiones.</p>\\n </section>\\n \\n <section>\\n \\n <h3> RÉSUMÉ</h3>\\n \\n <p>Pendant les deux dernières décennies, la population des ours grizzlis (<i>Ursus arctos</i>) de l'écosystème du Grand Yellowstone (Greater Yellowstone Ecosystem [GYE]) a augmenté en nombre et s'est étendue géographiquement. Il est important de comprendre les variables temporelles, écologiques et spatiales, responsables de ce changement pour évaluer ce qui a influencé la démographie des ours grizzlis dans le GYE et où les futurs efforts de gestion seront favorables à la conservation et au maintien des ours. Nous avons utilisé des données récentes recueillies à partir de colliers-radio télémétriques dont les ours sont munis, pour faire une estimation de leur reproduction (1983–2002) et de leur survie (1983–2001); nous avons combiné ces données en modèles pour évaluer leur vigueur démographique (lambda [λ]). Nous avons dressé un ensemble de covariables individuelles, temporelles et spatiales et remarqué l'influence qu'elles avaient sur leur vigueur démographique.</p>\\n \\n <p>Nous avons remarqué une relation importante entre λ et le lieu où l'ours réside dans le GYE. Ce potentiel de dynamique source-puits dans le GYE, associé à notre souci de gérer un taux soutenable de mortalité des ours ont changé notre façon de penser à l'approche sur laquelle les agences de gestion peuvent compter pour conserver cette espèce à long terme. Par conséquent, nous avons évalué la dynamique spatiale actuelle de la population des ours grizzlis du GYE. Tout au long de notre étude, nous avons suivi l'approche d'information théorique. Nous avons développé des suites de modèles à priori qui comprennent les covariables individuelles, temporelles et spatiales pouvant affecter la reproduction et la survie des ours. Nous avons sélectionné les meilleurs modèles approximatifs en utilisant le critère d'information Akaike (AIC), adapté à des échantillons de petites tailles et à une distribution régulière (AIC<sub>c</sub> or QAIC<sub>c</sub>, respectivement).</p>\\n \\n <p>Nous avons fourni des estimations récentes concernant les paramètres reproductifs des ours grizzlis faites sur 108 femelles adultes âgées de plus de trois ans (> à 3 ans) observées sur 329 années de suivi d'ours. Nous avons répertorié la production de 104 portées avec un nombre d'oursons pour 102 portées. La moyenne d'âge des mères ayant eu leur première portée était de 5.81 ans et allait de 4 à 7 ans. La proportion de femelles nullipares qui ont mis bas des oursons à l'âge de 4, 5, 6, et 7 ans était de 9.8, 29.4, 56.4, et 100%. La moyenne (±SE) de la taille de la portée (<i>n</i> = 102) était de 2.0 ± 0.1. La proportion des portées de 1, 2, et 3 oursons était de 0.18, 0.61 et 0.22, respectivement. La moyenne de la taille des portées d'oursons de 1 an (<i>n</i> = 57) était de 2.0 ± 0.1. La proportion des portées ayant 1, 2, 3, et 4 petits de 1 an était de 0.26, 0.51, 0.21, et 0.02. La proportion des femelles munies de collier-radio et étant accompagnées de leurs oursons variait de 0.05 à 0.60; la moyenne était de 0.316 ± 0.03. Le taux de reproduction a été estimé à 0.318 ourson femelle/par femelle/par an. Nous avons évalué la probabilité de mise bas d'une portée de 0 à 3 oursons par rapport à une série de covariables individuelles et temporelles en utilisant une régression logistique multivariée. Nos meilleurs modèles ont indiqué que le rendement de reproduction, mesuré par le nombre d'oursons par portée a été fortement influencé par des indices dans la taille de la population et la production de pommes de pin du pin à écorce blanche (<i>Pinus albicaulis</i>). Nos données suggèrent une réponse possible de dépendance à la densité dans le rendement reproductif, bien que la mortalité périnatale puisse jouer un rôle dans cette corrélation.</p>\\n \\n <p>Nous avons analysé la survie des oursons et des oursons âgés de 1 an par radiotélémétrie sur 49 femelles et leurs 65 portées avec 137 oursons dépendants (de leur mère). Nous avons compté 42 morts: 32 oursons, 5 petits de 1 an et 5 qui auraient pu mourir soit en bas âge, soit à l'âge de 1 an. En utilisant un estimateur de survie dans les nids codé dans le Programme MARK, notre meilleur modèle a indiqué que la survie des oursons et des oursons de 1 an était le plus affecté lorsqu'ils vivaient dans le GYE. Le taux de survie était plus élevé parmi les oursons et ceux âgés de 1 an vivant à l'extérieur du Parc National du Yellowstone (YNP) mais dans la zone du <i>service étasunien de vie aquatique et vie sauvage</i> (U.S. Fish and Wildlife Service [USFWS]) et de la zone de récupération des ours grizzlis (Grizzly Bear Recovery Zone [RZ]). Les oursons et les oursons âgés de 1 an vivant à l'intérieur du YNP avait un taux de survie plus bas et ceux vivant à l'extérieur de RZ avaient le taux de survie le plus faible. Les taux de survie étaient négativement apparentés à un index de la population, ce qui suggère une dépendance à la densité. La survie des oursons s'est améliorée grâce à une production plus élevée de graines du pin à écorce blanche, à des hivers plus rudes, à des portées plus larges et à des femelles mères plus âgées. Nous avons testé les théories d'infanticide séléctif lié à la sexualité, mais les résultats étaient ambigus.</p>\\n \\n <p>Nous avons cherché les facteurs influençant la survie des jeunes ours et des ours adultes en utilisant les données de 323 ours équipés de collier-radio et surveillés pendant 5,989 mois de suivi d'ours. Les enregistrements de télémétrie ont été convertis en résumés mensuels de contacts et leur survie a été évaluée à partir de cas de mortalité connus, issus du progamme MARK. Les ours ont été regroupés et étudiés à partir d'un échantillon d'étude et d'un échantillon propre au conflit (spécialement les ours capturés suite à leur conflit/contact à l'homme) compte tenu des circonstances de capture et de surveillance, avec les données des deux échantillons qui ont contribué à déterminer des estimations de survie. Un ensemble de données-censeur (C) a démontré 69 morts documentées contre 22 au sort inconnu. Un autre ensemble de données-considéré comme étant mort (assumed dead [<i>AD</i>]) a permis de conclure que ces 22 ours étaient morts.</p>\\n \\n <p>La plupart des cas connus de mortalité (85.5%) étaient liés à la présence humaine, avec 26 mortalités issues de l'échantillon d'étude et 43 de l'échantillon propre au conflit. La moyenne de la survie annuelle des femelles, S̄<sub>C F</sub>, calculée à partir de l'ensemble des données <i>C</i> et <i>AD</i> était de S̄<sub>C F</sub>= 0.950 (95% Cl = 0.898–0.976) and Š<sub>AD</sub> <sub>F</sub> = 0.922 (95% Cl = 0.857–0.995). Le processus standard de déviation (standard deviation [SD]) pour l'échantillon d'étude des femelles a été estimé à <i>SD</i><sub>C</sub> = 0.013 and <i>SD</i><sub>AD</sub> = 0.034. Nos meilleurs modèles ont indiqué que les ours de l'échantillon d'étude survivaient mieux que les ours de l'échantillon propre au conflit, que les femelles survivaient mieux que les mâles, le taux de survie était le plus faible en automne et le taux de survie augmentait pendant les années de bonne production de pommes de pin du pin albicaule. Les ours dont la proportion de résidence annuelle à l'extérieur de RZ est plus élevée ont montré que leur taux de survie était plus faible que celui des ours vivant plus fréquemment à l'intérieur du YNP ou à l'intérieur de RZ, ou des deux localités YNP et RZ. Les indices de sévérité hivernale, de biomasse ongulée et de taille de la population, avec en plus les covariables individuelles comprenant la présence de jeunes ours dépendants, les conflits/contacts précédents avec l'homme et enfin la classe d'âge n'étaient pas des éléments importants de prédiction de survie dans nos modèles. Nous avons recherché une tendance de survie accrue au travers d'une étude qui avait été contrebalancée ces dernières années par un taux de survie moins élevé chez les ours vivant plus fréquemment à l'extérieur de RZ. Ce résultat implique que les efforts, initiés en 1983, et entrepris pour réduire le taux de mortalité des femelles ont été positifs. Des mesures similaires prises à l'extérieur de RZ amélioreraient les perspectives d'avenir de l'accroissement et l'expansion de la population des ours grizzlis du GYE.</p>\\n \\n <p>Afin d'estimer une mortalité soutenable de la population, nous avons tracé des trajectoires de la population d'ours grizzlis de GYE à partir de variations des taux de survie de femelles indépendantes (> 2ans) en utilisant un programme de simulation stochastique basé sur un individu ainsi que des données démographiques provenant d'ours munis de collier-radio. Nous y avons incorporé un processus de variation annuelle des taux de survie, tels qu'ils avaient été estimés à partir de données sans l'échantillonnage de variation. Nous avons résumé les trajectoires au moyen de λ et par la probabilité de λ < 1, sur une période de 10 ans, et avons examiné la susceptibilité des résultats en changeant nos hypothèses de départ pour qu'il y ait incertitude. Parce que le processus de variation de la survie des femelles était faible, λ a baissé stochastiquement mais très peu par rapport à ce à quoi on s'attendait avec un modèle complètement déterministe. L'incertitude quant à la moyenne des taux de survie des oursons et des oursons d'un an était considérable, mais parce que λ était relativement insensible à ces paramètres, le fait d'inclure cette incertitude n'a fait baisser que légèrement le tracé des trajectoires. L'incertitude de la survie des femelles indépendantes a eu un plus grand effet sur la probabilité du déclin de la population même si l'effet attendu sur λ était moindre. Ce que nous comprenons actuellement sur la dynamique de la population des grizzlis du GYE, c'est que λ était indépendant du taux de survie des mâles; la variation du taux de mortalité de l'ours mâle n'a produit sur l'abondance que des effets à court terme et sur le sex-ratio des effets à long terme. La cible appropriée du taux de mortalité des ourses indépendantes dépend du risque que les gestionnaires et le public veulent courir concernant le déclin de la population (par exemple, λ < 1). Pour que le déclin de la population soit <5% à partir des conditions appliquées depuis 1983–2002, la mortalité des femelles indépendantes devrait être ≤ 10%. Ces projections ne sont utiles que si elles sont observées sur une période courte parce qu'elles étaient seulement basées sur la moyenne des conditions de 1983–2002 et parce qu'il est difficile pour les gestionnaires de savoir le véritable taux de mortalité à partir de petits échantillons.</p>\\n \\n <p>Afin d'explorer plus amplement les implications de la structure géographique dans la survie des femelles, nous avons construit un ensemble de modèles déterministes à partir d'estimations de reproduction et de survie de nos meilleurs modèles. Nous avons calculé les estimations déterministes de λ en ajoutant la covariable de résidence et aussi les changements de production des pommes de pin du pin albicaule et la sévérité des hivers. Une dynamique source-puits est suggérée pour le GYE avec λ ≥ 1 à l'intérieur de YNP et RZ mais λ ≤ 1 à l'extérieur de RZ. Une telle dynamique source-puits suscite de nouvelles discussions au sujet de la gestion de la population, du seuil des taux de mortalité et de l'élimination d'aliments anthropogéniques que l'on trouve en bordure de l'écosystème. Pour améliorer la gestion future, nous proposons de grandes lignes concernant le monitoring de l'alimentation et de la population qui devraient être prises en considération compte tenu de nos résultats.</p>\\n </section>\\n </div>\",\"PeriodicalId\":235,\"journal\":{\"name\":\"Wildlife Monographs\",\"volume\":null,\"pages\":null},\"PeriodicalIF\":4.3000,\"publicationDate\":\"2010-12-13\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"https://sci-hub-pdf.com/10.2193/0084-0173(2006)161[1:TSAEIO]2.0.CO;2\",\"citationCount\":\"204\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"Wildlife Monographs\",\"FirstCategoryId\":\"99\",\"ListUrlMain\":\"https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.2193/0084-0173%282006%29161%5B1%3ATSAEIO%5D2.0.CO%3B2\",\"RegionNum\":1,\"RegionCategory\":\"生物学\",\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"Q1\",\"JCRName\":\"ECOLOGY\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Wildlife Monographs","FirstCategoryId":"99","ListUrlMain":"https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.2193/0084-0173%282006%29161%5B1%3ATSAEIO%5D2.0.CO%3B2","RegionNum":1,"RegionCategory":"生物学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"Q1","JCRName":"ECOLOGY","Score":null,"Total":0}
引用次数: 204
摘要
在过去的20年里,大黄石生态系统(GYE)的灰熊(Ursus arctos)种群数量增加,范围扩大。了解造成这种变化的时间、环境和空间变量有助于评估可能影响GYE中灰熊人口统计的因素,以及未来的管理工作可能有利于保护和管理的地方。我们使用无线电标记熊的最新数据来估计繁殖(1983-2002)和生存(1983-2001);我们将这些组合成模型来评估人口活力(lambda [λ])。我们探讨了一系列个体、时间和空间协变量对人口活力的影响。我们确定了λ和熊在GYE中的位置之间的重要关系。GYE中这种源库动态的潜力,加上对可持续死亡率管理的关注,重塑了我们对管理机构如何处理物种长期保护的思考。因此,我们评估了当前GYE灰熊种群的空间动态。自始至终,我们都遵循信息论的方法。我们开发了一套先验模型,其中包括可能影响生殖和生存的个体、时间和空间协变量。我们使用Akaike信息准则(AIC)(分别为AICc或QAICc)对小样本量和过度分散进行调整)选择了我们的最佳近似模型。我们根据对108只成年(>3岁)灰熊329熊年的观察,提供了最近对灰熊生殖参数的估计。我们记录了104窝产仔和102窝幼崽的数量。母鼠平均产仔年龄5.81岁,4 ~ 7岁不等。4 ~ 7岁无生育母熊产仔比例分别为9.8、29.4%、56.4和100%。平均(±SE)凋落物数(n = 102)为2.0 λ 0.1。1窝、2窝和3窝的比例分别为0.18、0.61和0.22。平均年产仔数(n = 57)为2.0±0.1。1岁、2岁、3岁和4岁的窝鼠比例分别为0.26、0.51、0.21和0.02。带放射性标记的母熊带幼崽的比例在0.05 ~ 0.60之间变化;平均值为0.316±0.03。繁殖率估计为0.318只雌崽/母崽/年。我们使用多项逻辑回归评估了相对于一组个体和时间协变量产生0-3只幼崽的概率。我们的最佳模型表明,种群规模和白皮松(Pinus albicaulis)球果产量指数对繁殖产量(以每窝幼崽为单位)的影响最大。我们的数据表明,尽管围产期死亡率可以解释相关性,但生殖产量可能存在密度依赖性反应。我们利用无线电遥测技术分析了49只母熊的幼崽和幼崽的存活率,这些母熊共65窝,含137只幼仔。我们记录了42例死亡:32只幼崽,5只一岁的幼崽,5只可能在幼崽或一岁时死亡。使用Program MARK编码的巢生存估计器,我们的最佳模型表明幼崽和一岁幼崽的生存受GYE居住的影响最大。生活在黄石国家公园(YNP)以外,但在美国鱼类和野生动物管理局(USFWS)灰熊恢复区内(RZ)的幼崽和一岁熊的存活率最高。生活在YNP内的幼崽和一岁幼崽存活率较低,而生活在RZ外的幼崽存活率最低。存活率与种群指数呈负相关,表明密度依赖性。存活率随着白皮松种子产量的增加、冬季严酷程度的提高、产仔数的增加和雌(母)龄的增加而提高。我们测试了性别选择性杀婴的理论,但结果是模棱两可的。我们研究了影响亚成年和成年灰熊生存的因素,使用了对323只标记了无线电的灰熊进行了5,989个月的监测。遥测记录转换为每月的相遇历史,并使用程序MARK中已知的命运数据类型估计生存率。根据捕获和监测的情况,熊被分为研究样本和冲突样本(由于与人类发生冲突而被困的熊),两种样本的数据都有助于生存估计。经过审查的(C)数据集包括69只记录在案的死亡,但审查了22只命运不明的熊。第二个假设死亡(AD)数据集将这22只熊视为死亡。大多数已知死亡(85.5%)是人为造成的,分别有26例和43例来自研究样本和冲突样本。使用C和AD数据集的研究样本雌熊的平均年生存率S′CF为S′CF = 0.950 (95% CI = 0.898-0)。 976), S ' ADF = 0.922 (95% CI = 0.857-0.995)。研究样本母熊的过程标准差(SD)估计为SDC = 0.013, SDAD = 0.034。我们的最佳模型表明,研究样本熊的存活率高于冲突样本熊,雌性熊的存活率高于雄性熊,秋季存活率最低,白皮松果产量好的年份存活率增加。与经常出现在YNP、RZ或两者内的个体相比,每年出现在RZ外的比例较高的熊的存活率较低。在我们的模型中,冬季严重度、有蹄类生物量和种群规模的指数,加上个体协变量,包括依赖性幼崽的存在、与人类的先前冲突和年龄等级,都不是重要的生存预测因子。我们通过研究记录了一种增加的生存趋势,近年来,这种趋势被更频繁地位于RZ之外的熊的低生存所抵消。这一结果表明,1983年开始的降低雌性死亡率的努力是成功的,在区域外采取的类似措施将改善GYE灰熊种群持续增长和扩大的前景。为了估计种群的可持续死亡率,我们使用基于个体的随机模拟程序和无线电标记熊的人口统计数据,在独立雌性(2岁)的存活率范围内产生了GYE灰熊种群的轨迹。我们纳入了每年(过程)生存率的变化,这是在消除抽样变化后从数据中估计的。我们用平均λ和λ <的概率来总结轨迹;1,都是在10年的时间内,并通过改变我们的初始假设来反映不确定性来检验结果的敏感性。由于雌性存活的过程变异较低,λ仅比完全确定性模型下的预期值略有随机下降。平均幼崽和一岁幼崽存活率的不确定性是相当大的,但由于λ对这些参数相对不敏感,结合这种不确定性也只会略微降低结果轨迹。独立雌性生存的不确定性对种群下降概率的影响要大得多,尽管对预期λ的影响很小。根据我们目前对GYE灰熊种群动态的理解,λ与雄性存活率无关;男性死亡率的变化只对丰度产生短期影响,对性别比产生长期影响。独立雌熊的适当死亡率目标取决于种群数量下降的风险(即λ <1)管理者和公众都愿意接受。在1983-2002年的条件下,为了使种群下降的几率≤5%,独立雌性的年死亡率必须≤10%。只有在相对较短的时间范围内进行预测才有用,因为它们完全基于1983-2002年的平均情况,而且样本量小,管理人员很难知道真实的死亡率。为了进一步探索地理结构对女性生存的影响,我们建立了一系列确定性模型,利用我们最好的模型来估计繁殖和生存。我们计算了λ的确定性估计,包括我们的居住协变量加上白皮松果产量和冬季严重性的变化。在YNP和RZ内,λ≥1,但RZ外λ≤1。这种源库动态需要对种群管理、死亡率阈值和消除生态系统边缘的人为食物进行新的讨论。为了加强未来的管理,我们提出了应根据我们的研究结果考虑的食品和人口监测指南。resume Durante las dos últimas dsamaccadas, la población del oso pardo (Ursus arctos),该文件在números通过扩展的地理修改。在大黄石生态系统(GYE)中,通过对大黄石生态系统(el ecosistema mayor de Yellowstone) (GYE),通过对大黄石生态系统(el ecosistema mayor de Yellowstone) (el ecosistema mayor de Yellowstone) (GYE),通过对大黄石生态系统(el ecosistema mayor de Yellowstone) (GYE)的研究,通过对大黄石生态系统(el ecosistema mayor de Yellowstone)的研究,通过对大黄石生态系统(el ecosistema mayor de Yellowstone)的研究,对大黄石生态系统的保护进行了研究,并对大黄石生态系统的保护进行了研究。血液中放射性数据的利用与监测(1983-2002)与监测(1983-2001)。Hemos combinado estos数据通过los Hemos puesto en modelos para evaluar el vigor demográfico (lambda [k])。赫莫斯对协变量个体、时间、空间和活力的影响的探索demográfico。麻identificado una relacion重要之间λy el卢格在哪里居住el oso dentro del GYE。 源-汇动态的潜在存在,以及管理可持续死亡率的需要,促使我们重新思考行政机构如何解决物种的长期保护问题。因此,我们评估了目前灰熊种群的空间动态。在我们的研究过程中,我们遵循了理论信息的种植,开发了一组先验模型,其中包括可能影响繁殖和生存的个体、时间和空间协变量。我们使用赤池信息标准(AIC)选择最佳近似模型,并对小样本和过度分散(AICc和QAICc分别)进行调整。我们提供了最近对棕熊繁殖参数的估计,基于108只成年雌性(> 3岁)观察到的329年累积。我们记录了104只幼崽的产量,并统计了102只幼崽的数量。产第一胎的雌性(母亲)的平均年龄为5.81岁,从4岁到7岁不等。4岁、5岁、6岁和7岁的无产雌性产仔比例分别为9.8、29.4、56.4和100%。在本研究中,我们评估了两种不同类型的产仔,一种是雄性,另一种是雌性。1、2、3只小熊的产仔比例分别为0.18、0.61和0.22。在本研究中,我们评估了12个月的产仔数(n = 57)。1、2、3、4只幼崽的产仔比例分别为0.26、0.51、0.21和0.02。多年来,放射性标记的雌性伴小熊的比例从0.05到0.60不等;平均为0.316±0.03。繁殖率估计为0.318只小熊/母熊/年。我们使用多元logistic回归来评估雌性相对于一组个体和时间协变量产生0 - 3只幼崽的概率。我们的模型表明,以每窝小熊数量衡量的繁殖性能主要受种群规模指标和白皮松(Pinus albicaulis)球果产量的影响。我们的数据表明,繁殖性能取决于种群密度,尽管围产期死亡率也可能是相关性的原因。我们用无线电遥测技术分析了49只不同雌性小熊和137只依赖幼崽的65窝小熊的生存情况。我们记录了42起死亡事件:32只小熊,5只年度小熊,5只作为年度小熊或作为年度小熊死亡。使用MARK程序中编码的巢存活率计算公式,我们的最佳模型表明,小熊和年生小熊的存活率主要受到GYE居住的影响。生活在黄石国家公园(YNP)以外,但在美国鱼类和野生动物管理局(USFWS)灰熊恢复区(RZ)内的小熊和年生小熊的存活率更高。生活在YNP内的小熊和年龄小熊的存活率较低,而生活在恢复区内的小熊的存活率甚至更低。存活率与人口指数呈负相关,表明存活率依赖于人口密度。以下现象提高了存活率:白皮松的种子产量更高,冬季的严寒程度更高,产仔尺寸更大,雌性(母亲)年龄更大。我们测试了杀婴理论(按性别选择),但结果是错误的。我们调查了影响亚成年和成年棕熊生存的因素,使用了323只放射性仪器熊的数据,随访了5989个月。他们将遥测记录转化为每月的遭遇记录,并根据马克计划中已知目的地的熊的数据估计生存情况。根据捕获和跟踪的情况,这些熊被分为一个研究样本和另一个冲突样本(即由于与人类的冲突而被捕获的熊)。我们从两组中获得的数据有助于估计生存。一组经过审查的数据(C)包括69个记录的死亡人数,但审查了22只命运未知的熊。第二组熊的死亡被认为是假定的(AD),这22只熊被认为是死亡。 大多数已知死亡病例(85.5%)是由人类造成的,研究样本中有26例死亡,冲突样本中有43例死亡。年度平均生存为研究样本雌性,S̄C F、使用数据集和AD是S̄C F = 0.950 (95% CI = 0.898—0.976)和S̄AD F = 0.922 (95% CI = 0.857—0.995)。雌性样本的标准工艺偏差(SD)估计为SDC = 0.013和SDAD = 0.034。我们最好的模型表明,研究样本中的熊比冲突样本中的熊存活得更好;雌性比雄性存活得更好;秋季存活率较低;随着白皮松(Pinus albicaulis)球果产量的提高,存活率也随之提高。在RZ以外的位置(通过无线电拍摄定位)的熊的存活率比那些更频繁地定位在YNP、RZ或两者之间的熊低。在我们的模型中,冬季严重程度、有蹄类生物量、种群规模和个体协变量(包括依赖后代的存在、过去与人类的冲突和年龄)的指标并不是重要的生存预测指标。通过这项研究,我们记录了近年来存活率增加的趋势,与经常位于RZ以外的熊的存活率降低相平衡。这一结果表明,1983年开始的降低女性死亡率的努力是成功的,也表明在RZ之外实施类似的措施将提高人们对灰熊数量增加和扩大的预期。为了计算种群的可持续死亡率,我们通过独立雌性(> 2岁)的存活率量表确定了灰熊种群的轨迹。为了确定这些轨迹,我们使用了一个基于单个熊和放射性标记熊的人口统计数据的随机模拟程序。我们在存活率中加入了工艺年变化,这是在从样本中去除工艺变化后从数据中估计的。我们用λ的平均值和λ的概率来总结轨迹1(均在10年内)。我们还通过改变最初的假设来反映不确定性来检验结果的脆弱性。由于女性生存的过程变异很低,λ的随机减少只比我们使用完全确定性模型预期的略少。关于每年小熊和小熊存活率的不确定性是相当大的。然而,由于λ相对不受这些参数的影响,这种不确定性的加入也略微降低了由此产生的轨迹。独立雌性存活率的不确定性对种群下降的概率有更大的影响,尽管对预期λ没有太大的影响。根据我们目前对棕熊种群动态的理解,λ与雄性的存活率无关;雄性死亡率的变化只对丰度产生短期影响,对性别关系产生长期影响。独立雌性的合理死亡率目标取决于管理者和公众愿意承担种群下降风险的程度(即λ <)。1)在1983 - 2002年的条件下,为了使人口下降的可能性≤5%,年死亡率必须≤10%。这些预测只有在观察时间相对较短的情况下才有用,因为它们仅基于1983 - 2002年的平均情况,而且样本量小使管理人员很难知道真实的死亡率。为了继续探索地理结构对女性生存的影响,我们使用从我们最好的模型中获得的繁殖和生存估计建立了一系列确定性模型。我们对λ进行了确定性估计,包括我们的居住协变量,以及白皮松球果产量的变化和冬季的严重程度。对于YNP和RZ内λ≥1但RZ外λ≤1的GYE,提出了源-汇动力学。 这种动态的源-汇需要对种群管理、死亡率阈值和生态系统边缘的人为食物消除进行新的讨论。为了改进未来的管理,我们提出了喂养和种群监测的指导方针,这些指导方针应根据结论加以考虑。在过去的20年里,大黄石生态系统(GYE)灰熊(Ursus arctos)的数量和地理分布都有所增加。了解造成这种变化的时间、生态和空间变量对于评估是什么影响了GYE灰熊的人口统计,以及未来的管理工作将在哪里有利于熊的保护和维护是很重要的。我们使用最近从熊身上的遥测无线电项圈收集的数据来估计它们的繁殖(1983 - 2002)和存活(1983 - 2001);我们将这些数据合并成模型,以评估它们的人口统计学活力(lambda [λ])。我们建立了一组个体、时间和空间协变量,并注意到它们对其人口活力的影响。我们注意到λ和熊在GYE中的位置之间有重要的关系。GYE的这种潜在的源-井动态,加上我们对管理熊的可持续死亡率的关注,改变了我们对管理机构可以依靠的长期保护这一物种的方法的思考。因此,我们评估了灰熊种群的当前空间动态。在整个研究过程中,我们遵循了理论信息的方法。我们开发了一系列先验模型,其中包括可能影响熊繁殖和生存的个体、时间和空间协变量。我们使用赤池信息准则(AIC)选择了最佳的近似模型,该准则适用于小样本和正态分布(AICc或QAICc分别)。我们最近对108只3岁以上的成年雌性灰熊的繁殖参数进行了估计。在329年的熊监测中观察到。我们列出了104窝幼崽的生产,其中小熊的数量为102窝。第一次生小熊的母亲平均年龄为5.81岁,年龄在4 - 7岁之间,4、5、6、7岁生小熊的无生育女性比例分别为9.8、29.4、56.4和100%。平均(±SE)范围大小(n = 102)为2.0±0.1。1、2、3只幼崽的产仔比例分别为0.18、0.61和0.22。1岁幼崽(n = 57)的平均产仔数为2.0±0.1。1岁、2岁、3岁和4岁幼崽的产仔比例分别为0.26、0.51、0.21和0.02。携带无线电项圈和小熊陪伴的雌性比例在0.05 ~ 0.60之间;平均值为0.316±0.03。据估计,每年的繁殖率为0.318只母熊/母熊。我们使用多元logistic回归评估了0 - 3只小熊与一系列个体和时间协变量的产犊概率。我们最好的模型表明,以每窝小熊数量衡量的繁殖产量受到种群规模和白皮松(Pinus albicaulis)松果产量指标的强烈影响。我们的数据表明,尽管围产期死亡率可能在这种相关性中发挥作用,但密度依赖对生殖产量的可能反应。我们用无线电遥测法分析了49只母熊和它们的65窝熊以及137只幼熊(来自它们的母亲)的存活情况。我们统计了42人死亡:32只幼崽,5只一岁的幼崽,5只可能在幼年或一岁时死亡。使用MARK程序编码的巢中生存估计器,我们的最佳模型表明,幼崽和一岁幼崽在GYE中生存的影响最大。存活率最高的是熊和年长一岁的那些生活在黄石国家公园内外的区(YNP)。但美国处和水生野生动物的生活》(U.S. Fish and Wildlife service) [USFWS]熊采油区)和灰熊(灰熊Recovery区[RZ])。 生活在YNP的幼崽和一岁的幼崽存活率较低,生活在RZ以外的幼崽存活率最低。存活率与人口指数呈负相关,提示密度依赖。小熊的存活率提高了,因为白皮松的种子产量更高,冬天更严酷,产仔范围更广,雌性母亲年龄更大。我们测试了与性相关的选择性杀婴理论,但结果是模糊的。我们研究了影响幼熊和成年熊生存的因素,使用了323只配备无线电项圈的熊的数据,这些熊在5989个月的熊随访中进行了监测。遥测记录被转换成每月的接触总结,并根据MARK计划的已知死亡病例评估生存情况。熊进行了分组和样本的研究,研究的样本和自己所抓获的熊冲突(特别是在冲突后/接触到人类)的情况下捕捉和监视,与两个样本数据促成确定估计的生存。一组审查数据(C)显示有记录的死亡人数为69人,而命运不明的死亡人数为22人。另一组假设死亡的数据得出结论,这22只熊已经死亡。大多数已知死亡病例(85.5%)与人类存在有关,其中26例死亡来自研究样本,43例死亡来自冲突样本。雌性每年平均存活率̄C、S、F计算所有数据,C和S̄AD是F = 0.950 (95% ci = 0.898—0.976)andŠAD 0.922 (95% ci = F = 0.857—0.995)。女性研究样本的标准偏差过程(SD)估计为SDC = 0.013和SDAD = 0.034。我们最好的模型表示,这些熊的样本的研究样品的比熊靠自己在冲突中,活下来的雌性比雄性,存活率是两季较低的存活率增加善马铃薯生产年代松木pin albicaule。年居住在RZ以外的熊比例较高,其存活率低于经常居住在YNP或RZ内,或同时居住在YNP和RZ的熊。严厉指数、冬季ongulée生物量和人口规模,除了个别协一起组成/冲突存在依赖的幼熊,前面的接触也终于和年龄组没有人权的重要内容,我们的模型预测中生存。我们通过一项研究寻求提高存活率的趋势,但近年来,生活在RZ以外的熊的存活率较低,抵消了这一趋势。这一结果表明,从1983年开始为降低女性死亡率所作的努力是积极的。RZ以外的类似措施将改善灰熊数量增长和扩大的前景。为了估计种群的可持续死亡率,我们从独立雌熊存活率的变化绘制了GYE灰熊种群的轨迹(> gt;2年),使用基于个人的随机模拟程序和无线电项圈熊的人口统计数据。我们纳入了存活率的年度变化过程,因为存活率是在没有变异抽样的情况下从数据中估计的。我们用λ和λ的概率总结了轨迹。在10年的时间里,我们通过改变我们的初始假设来考虑结果的敏感性。由于女性生存的变化过程很弱,λ是随机下降的,但与完全确定性模型的预期相比,下降幅度很小。小熊和一岁小熊的平均存活率的不确定性是相当大的,但由于λ对这些参数相对不敏感,包括这种不确定性只略微降低了轨迹。独立雌性生存的不确定性对种群下降的可能性有更大的影响,尽管对λ的预期影响较小。 我们目前对灰熊种群动态的了解是,λ与雄性的存活率无关;雄性熊死亡率的变化对数量的影响是短期的,而对性别比例的影响是长期的。独立熊死亡率的适当目标取决于管理人员和公众希望在数量下降方面承担的风险(例如λ <1).自1983 - 2002年以来,为了使种群下降< 5%,独立雌性的死亡率应≤10%。这些预测只有在短期内观察到时才有用,因为它们仅基于1983 - 2002年的平均情况,而且管理人员很难从小样本中了解真实的死亡率。为了进一步探索地理结构对女性生存的影响,我们从我们最好的模型的繁殖和生存估计建立了一套确定性模型。我们通过添加居住协变量、白松苹果产量变化和冬季严重程度来计算λ的确定性估计。对于YNP和RZ内λ≥1,RZ外λ≤1的GYE,提出了源-井动力学。这种源-井动态引发了关于种群管理、死亡率阈值和消除生态系统边缘的人为食物的新讨论。为了改善未来的管理,我们提出了关于监测食物和人口的指导方针,这些指导方针应根据我们的结果加以考虑。
Temporal, Spatial, and Environmental Influences on the Demographics of Grizzly Bears in the Greater Yellowstone Ecosystem
ABSTRACT
During the past 2 decades, the grizzly bear (Ursus arctos) population in the Greater Yellowstone Ecosystem (GYE) has increased in numbers and expanded in range. Understanding temporal, environmental, and spatial variables responsible for this change is useful in evaluating what likely influenced grizzly bear demographics in the GYE and where future management efforts might benefit conservation and management. We used recent data from radio-marked bears to estimate reproduction (1983–2002) and survival (1983–2001); these we combined into models to evaluate demographic vigor (lambda [λ]). We explored the influence of an array of individual, temporal, and spatial covariates on demographic vigor.
We identified an important relationship between λ and where a bear resides within the GYE. This potential for a source-sink dynamic in the GYE, coupled with concerns for managing sustainable mortality, reshaped our thinking about how management agencies might approach long-term conservation of the species. Consequently, we assessed the current spatial dynamic of the GYE grizzly bear population. Throughout, we followed the information-theoretic approach. We developed suites of a priori models that included individual, temporal, and spatial covariates that potentially affected reproduction and survival. We selected our best approximating models using Akaike's information criterion (AIC) adjusted for small sample sizes and overdispersion (AICc or QAICc, respectively).
We provide recent estimates for reproductive parameters of grizzly bears based on 108 adult (>3 years old) females observed for 329 bear-years. We documented production of 104 litters with cub counts for 102 litters. Mean age of females producing their first litter was 5.81 years and ranged from 4 to 7 years. Proportion of nulliparous females that produced cubs at age 4–7 years was 9.8, 29.4, 56.4, and 100%, respectively. Mean (±SE) litter size (n = 102) was 2.0 λ 0.1. The proportion of litters of 1, 2, and 3 cubs was 0.18, 0.61, and 0.22, respectively. Mean yearling litter size (n = 57) was 2.0 ± 0.1. The proportion of litters containing 1, 2, 3, and 4 yearlings was 0.26, 0.51, 0.21, and 0.02, respectively. The proportion of radio-marked females accompanied by cubs varied among years from 0.05 to 0.60; the mean was 0.316 ± 0.03. Reproductive rate was estimated as 0.318 female cubs/female/year. We evaluated the probability of producing a litter of 0–3 cubs relative to a suite of individual and temporal covariates using multinomial logistic regression. Our best models indicated that reproductive output, measured as cubs per litter, was most strongly influenced by indices of population size and whitebark pine (Pinus albicaulis) cone production. Our data suggest a possible density-dependent response in reproductive output, although perinatal mortality could have accounted for the correlation.
We analyzed survival of cubs and yearlings using radiotelemetry of 49 unique female bears observed with 65 litters containing 137 dependent young. We documented 42 deaths: 32 cubs, 5 yearlings, and 5 that could have died as a cub or yearling. Using a nest survival estimator coded in Program MARK, our best model indicated that cub and yearling survival were most affected by residency in the GYE. Survival was highest for cubs and yearlings living outside Yellowstone National Park (YNP) but within the U.S. Fish and Wildlife Service (USFWS) Grizzly Bear Recovery Zone (RZ). Cubs and yearlings living inside YNP had lower survival rates, and those living outside the RZ had the lowest survival rates. Survival rates were negatively related to a population index, suggesting density dependence. Survival improved with higher whitebark pine seed production, greater winter severity, larger litter size, and higher female (mother's) age. We tested theories of sexually selective infanticide, but results were equivocal.
We investigated factors influencing survival of subadult and adult grizzly bears using data from 323 radio-marked bears monitored for 5,989 months. Telemetry records were converted into monthly encounter histories, and survival was estimated using known fate data type in Program MARK. Bears were grouped into a study sample and conflict (bears specifically trapped because of conflict with humans) sample according to circumstance of capture and monitoring, with data from both contributing to survival estimates. A censored (C) data set included 69 documented mortalities but censored 22 bears with unknown fate. A second, assumed dead (AD), data set considered these 22 bears as mortalities.
Most known mortalities (85.5%) were human caused, with 26 and 43 from the study and conflict samples, respectively. Mean annual survival, S̄CF, for study sample female bears using C and AD data sets were S̄CF = 0.950 (95% CI = 0.898–0.976) and S̄ADF = 0.922 (95% CI = 0.857–0.995). Process standard deviation (SD)for study sample female bears was estimated at SDC = 0.013 and SDAD = 0.034. Our best models indicated that study sample bears survived better than conflict sample bears, females survived better than males, survival was lowest during autumn, and survival increased during years with good whitebark pinecone production. Bears with a higher proportion of annual locations outside the RZ exhibited poorer survival than individuals located more frequently inside YNP, the RZ, or both. Indices of winter severity, ungulate biomass, and population size, plus individual covariates, including presence of dependent young, prior conflicts with humans, and age class, were not important predictors of survival in our models. We documented a trend of increased survival through the study that was offset in recent years by lower survival of bears located more frequently outside the RZ. This result suggests that efforts to reduce female mortality initiated in 1983 were successful, and similar measures outside the RZ would improve the prospect for continued growth and expansion of the GYE grizzly bear population.
To estimate sustainable mortality of the population, we produced trajectories of the GYE grizzly bear population under a range of survival rates of independent females (>2 years old) using an individual-based, stochastic simulation program and demographic data from radio-marked bears. We incorporated yearly (process) variation in survival rates as estimated from data after removing sampling variation. We summarized trajectories by mean λ and by probability of λ < 1, both within a 10-year period, and examined sensitivity of results by altering our initial assumptions to reflect uncertainty. Because process variation of female survival was low, λ decreased stochastically only slightly from that expected under a completely deterministic model. Uncertainty about mean cub and yearling survival rates was considerable, but because λ was relatively insensitive to these parameters, incorporating this uncertainty also lowered resulting trajectories only slightly. Uncertainty about independent female survival had a much larger effect on probability of population decline despite having little effect on expected λ. Under our current understanding of the GYE grizzly bear population dynamics, λ was independent of male survival rate; variation in male mortality produced only short-term effects on abundance and long-term effects on sex ratio. The appropriate mortality target for independent female bears depends on the risk of a population decline (i.e., λ < 1) that managers and the public are willing to accept. For the chance of a population decline to be ≤5% under conditions applying during 1983–2002, annual mortality of independent females would have to be ≤10%. Projections are useful only if viewed over a relatively short time frame because they were based solely on mean 1983–2002 conditions and because small samples make it difficult for managers to know the true mortality rate.
To further explore the implications of geographic structure in female survival, we built an array of deterministic models using estimates of reproduction and survival from our best models. We calculated deterministic estimates of λ incorporating our residency covariate plus changes in whitebark pinecone production and winter severity. A source-sink dynamic is suggested for the GYE, with λ ≥ 1 inside YNP and the RZ but λ ≤ 1 outside the RZ. Such a source-sink dynamic requires new discussions about population management, mortality thresholds, and elimination of anthropogenic foods on the edge of the ecosystem. To enhance future management, we present food and population monitoring guidelines that should be considered in light of our findings.
RESUMEN
Durante las dos últimas décadas, la población del oso pardo (Ursus arctos) ha aumentado en números y se ha extendido geograficamente. Es util entender los variables temporales, ambientales y espaciales que provocan este cambio, primero para evaluar las probables influencias sobre los demográficos del oso pardo en The Greater Yellowstone Ecosystem (el ecosistema mayor de Yellowstone) (GYE), y segundo para saber donde dedicar los futuros esfuerzos que puedan beneficiar la conservacion y el manejo de la poblacion. Hemos utilizado datos de osos radiomarcados para medir y evaluar la reproducción (1983–2002) y la supervivencia (1983–2001). Hemos combinado estos datos y los hemos puesto en modelos para evaluar el vigor demográfico (lambda [k]). Hemos explorado la influencia de una serie de covariables individuales, temporales, y espaciales sobre el vigor demográfico.
Hemos identificado una relación importante entre λ y el lugar donde reside el oso dentro del GYE. La existencia potencial de una dinámica fuente-sumidero junto a la necesidad de manejar una tasa sostenible de mortalidad, nos llevaron a replantear la cuestión acerca de que cómo las agencias administrativas pueden abordar la conservación a largo plazo de la especie. Por consiguiente, hemos evaluado al actual dinámica espacial de la población del oso pardo del GYE. A lo largo de nuestra investigación hemos seguido el plantamiento de información teórica, desarrollando grupos de modelos “a priori” que incluyeron covariables individuales, temporales, y espaciales que posiblemente afectan la reproducción y la supervivencia. Escogimos nuestros mejores modelos aproximantes usando Akaike's information criteria (AIC) (los criterios de información de Akaike) ajustados para muestras de un tamaño pequeiño y la sobredispersión (AICc y QAICc, respectivamente).
Hemos proporcionado estimaciones recientes para los parámetros reproductivos del oso pardo basadas en 108 hembras adultas (>3 años de edad) observadas durante 329 años cumulativos. Hemos documentado la producción de 104 camadas y hemos hecho un recuento de oseznos de 102 camadas. El promedio de edad de las hembras (madres) produciendo una primera camada fue 5.81 años y variaba desde los 4 años hasta los 7 años. La proporcion de hembras nuliparas que produjeron oseznos a las edades de 4, 5, 6, y 7 años fue 9.8, 29.4, 56.4, y 100%, respectivamente. El promedio del tamaño (±SE) de camadas (n = 102) fue 2.0 ± 0.1. La proporción de las camadas de 1, 2, y 3 oseznos fue 0.18, 0.61, y 0.22, respectivamente. El promedio del tamaño de camadas anuales (n = 57) fue 2.0 ± 0.1. La proporcion de camadas que contenían 1, 2, 3, y 4 oseznos anuales fue 0.26, 0.51, 0.21, y 0.02, respectivamente. La proporción de hembras radiomarcadas acompañadas de oseznos varió a través de los años desde 0.05 hasta 0.60; el promedio fue 0.316 ± 0.03. La tasa reproductiva se estimó en 0.318 oseznos/hembra/año. Hemos usado una regresión logística multivariable para evaluar la probabilidad de que las hembras produjeran una camada de 0 a 3 oseznos relativo a un conjunto de covariables individuales y temporales. Nuestros mejores modelos indicaron que el rendimiento reproductor, medido según el número de oseznos por camada, fue influido sobre todo por los indices del tamaño de la población, y la producción de conos del pino whitebark (Pinus albicaulis). Nuestros datos sugieren que el rendimiento reproductor depende de la densidad de la población aunque la mortalidad perinatal podría haber sido también la causa de la correlación.
Hemos analizado la supervivencia de oseznos y de oseznos anuales usando radiotelemetría de 49 hembras distintas observadas con 65 camadas de 137 crías dependientes. Documentamos 42 muertes: 32 oseznos, 5 oseznos anuales y 5 que murieron bien como osezno o bien como osezno anual. Usando una fórmula que calcula la supervivencia del nido, encodado en el programa MARK, nuestro mejor modelo indicó que la supervivencia de los oseznos y oseznos anuales, había sido afectada principalmente por la residencia en el GYE. La supervivencia fue más alta para oseznos y oseznos anuales que vivían fuera de El Parque Nacional de Yellowstone (YNP) pero dentro de la zona recuperatoria del oso pardo (Grizzly Bear Recovery Zone)(RZ) del U.S. Fish and Wildlife Service (USFWS). Oseznos y oseznos anuales que vivían dentro del YNP tenían tasas de supervivencia más bajas mientras que los que vivían fuera de la zona recuperatoria tuvieron las tasas incluso más bajas. Las tasas de supervivencia se relacionaron negativamente con un índice de población, lo cual sugiere que las tasas dependen de la densidad de población. La supervivencia mejoró con los siguientes fenómenos: una producción más alta de semillas del pino whitebark, una mayor severidad del invierno, un tamaño más grande de camada y una edad avanzada de la hembra (madre). Probamos teorías referentes al infanticidio (seleccionado por género), pero los resultados fueron equívocos.
Hemos investigado los factores que influían la supervivencia de osos pardos subadultos y adultos usando los datos de 323 osos radioinstrumentados, seguidos durante 5,989 meses cumulativos. Se convirtieron en registros de telemetría en historiales de encuentros mensuales, y se estimó la supervivencia según los datos de aquellos osos con destinos conocidos en el Programa MARK. Los osos fueron agrupados en una muestra de estudio y en otra de conflicto (que fueron osos que habían sido atrapados debido a un conflicto con los humanos) según las circunstancias de captura y seguimiento. Los datos que sacamos de ambos grupos contribuyeron a las estimaciones de supervivencia. Una serie de datos censurados (C) incluía 69 mortalidades documentadas pero censuró 22 osos con destinos desconocidos. Una segunda serie de datos de osos cuyas muertes dimos por sentado (AD), consideró estos 22 osos como mortalidades.
La mayoría de las mortalidades conocidas (85.5%) fue causada por humanos con 26 mortalidades de la muestra de estudio y 43 de la muestra de conflicto. El promedio de la supervivencia anual para hembras de la muestra de estudio, S̄C F, usando las series de datos C y AD fue S̄C F = 0.950 (95% CI = 0.898–0.976) y S̄AD F = 0.922 (95% CI = 0.857–0.995). La desviación estandar de proceso (SD) para la muestra de hembras se estimó en SDC = 0.013 y SDAD = 0.034. Nuestros mejores modelos indicaron que los osos de la muestra de estudio sobrevivieron mejor que los osos de la muestra de conflicto; las hembras sobrevivieron mejor que los machos; la supervivencia fue más baja durante el otoño; y la supervivencia aumentó durante los años con una buena producción de conos del pino whitebark (Pinus albicaulis). Los osos con un porcentaje más alto de ubicaciones (que habían sido localizados a través de tomas radiotransmitidas) fuera de la RZ mostraron tasas de menos supervivencia que aquellos que fueron localizados con más frecuencia dentro de o YNP, o RZ, o los dos. Los indices de la severidad del invierno, la biomasa ungulada, y el tamaño de la población, además de los covariables individuales, (que incluyeron la presencia de crías dependientes, conflictos anteriores con humanos, y edad), no fueron pronósticos importantes de la supervivencia en nuestros modelos. A través del estudio, hemos documentado una tendencia de supervivencia aumentada en años recientes contrapesada con una tasa más baja de osos que se ubicaron frecuentamente fuera de la RZ. Este resultado sugiere que los esfuerzos que se iniciaron en 1983 para reducir la mortalidad femenina, tuvieron éxito y también sugiere que las medidas semejantes aplicadas fuera de la RZ mejorarían las expectativas de la aumentacion y expansion de la población del oso pardo del GYE.
Con el fin de calcular la mortalidad sostenible de la población determinamos trayectorias de la población del oso pardo del GYE a través de una escala de tasas de supervivencia de hembras independientes (>2 años de edad). Para determinar estas trayectorias utilizamos un programa de simulación estocástica, basado en osos individuales y datos demográficos de osos radiomarcados. Incorporamos la variación anual de proceso en las tasas de supervivencia, tal como fueron estimados de los datos después de haber eliminado la variación derivida de las muestras. Resumimos las trayectorias usando el promedio de λ y la probabilidad de que λ < 1 (los dos dentro de un período de diez años). También examinamos la vulnerabilidad de los resultados alterando nuestras suposiciones iniciales para reflejar incertidumbre. Dado que la variación de proceso de la supervivencia femenina fue baja, λ disminuyó estocasticamente solamente un poco de lo que habríamos esperado usando un modelo completemente deterministico. La incertidumbre alrededor de las tasas de supervivencia de oseznos y oseznos anuales fue considerable. Sin embargo, ya que λ fue relativamente invulnerable a estos parámetros, la incorporación de esta incertidumbre también bajó minimamente las trayectorias resultantes. La incertidumbre alrededor de las tasas de supervivencia de hembras independientes tuvo un efecto mucho más grande sobre la probabilidad de un descenso de la población a pesar de no tener mucho efecto sobre λ esperado. Según nuestro entendimiento actual sobre las dinámicas de población del oso pardo, λ fue independiente de la tasa de supervivencia de los machos; la variación de la mortalidad de machos produjo solamente efectos de corto plazo sobre la abundancia y efectos de largo plazo sobre la relación de género. La meta razonable de mortalidad para hembras independientes depende de hasta qué punto los administadores y el público estén dispuestos a arriesgar un descenso de la población (i.e., λ < 1). Con el fin de que la posibilidad de un descenso de poblacionsea ≤ 5%, bajo las condiciones existentes durante 1983–2002, la mortalidad anual tendría que ser ≤10%. Las proyecciones son útiles sólo si son observadas durante un período relativamente corto ya que fueron basadas solamente en el promedio de las condiciones de 1983–2002 y ya que las muestras pequeñas ponen dificultades a los administradores para saber la tasa verdadera de la mortalidad.
Para continuar explorando las implicaciones de la estructura geográfica en la supervivencia de las hembras, construímos una serie de modelos determinísticos usando estimaciones de reproducción y supervivencia derivadas de nuestros mejores modelos. Realizamos estimaciones determinísticas de λ incorporando nuestro covariable de residencia, y también los cambios en la producción de conos del pino whitebark y la severidad de invierno. Se sugiere una dinámica fuente-sumidero para GYE con λ ≥ 1 dentro de YNP y RZ pero λ ≤ 1 fuera de RZ. Esta dinámica fuente-sumidero requiere nuevos debates sobre el manejo de la población, los umbrales de la mortalidad y la eliminaciónde comida antropogénica en la frontera del ecosistema. Para mejorar el manejo futuro, presentamos directrices de comida y seguimiento de la población que deberían ser consideradas en vista de las conclusiones.
RÉSUMÉ
Pendant les deux dernières décennies, la population des ours grizzlis (Ursus arctos) de l'écosystème du Grand Yellowstone (Greater Yellowstone Ecosystem [GYE]) a augmenté en nombre et s'est étendue géographiquement. Il est important de comprendre les variables temporelles, écologiques et spatiales, responsables de ce changement pour évaluer ce qui a influencé la démographie des ours grizzlis dans le GYE et où les futurs efforts de gestion seront favorables à la conservation et au maintien des ours. Nous avons utilisé des données récentes recueillies à partir de colliers-radio télémétriques dont les ours sont munis, pour faire une estimation de leur reproduction (1983–2002) et de leur survie (1983–2001); nous avons combiné ces données en modèles pour évaluer leur vigueur démographique (lambda [λ]). Nous avons dressé un ensemble de covariables individuelles, temporelles et spatiales et remarqué l'influence qu'elles avaient sur leur vigueur démographique.
Nous avons remarqué une relation importante entre λ et le lieu où l'ours réside dans le GYE. Ce potentiel de dynamique source-puits dans le GYE, associé à notre souci de gérer un taux soutenable de mortalité des ours ont changé notre façon de penser à l'approche sur laquelle les agences de gestion peuvent compter pour conserver cette espèce à long terme. Par conséquent, nous avons évalué la dynamique spatiale actuelle de la population des ours grizzlis du GYE. Tout au long de notre étude, nous avons suivi l'approche d'information théorique. Nous avons développé des suites de modèles à priori qui comprennent les covariables individuelles, temporelles et spatiales pouvant affecter la reproduction et la survie des ours. Nous avons sélectionné les meilleurs modèles approximatifs en utilisant le critère d'information Akaike (AIC), adapté à des échantillons de petites tailles et à une distribution régulière (AICc or QAICc, respectivement).
Nous avons fourni des estimations récentes concernant les paramètres reproductifs des ours grizzlis faites sur 108 femelles adultes âgées de plus de trois ans (> à 3 ans) observées sur 329 années de suivi d'ours. Nous avons répertorié la production de 104 portées avec un nombre d'oursons pour 102 portées. La moyenne d'âge des mères ayant eu leur première portée était de 5.81 ans et allait de 4 à 7 ans. La proportion de femelles nullipares qui ont mis bas des oursons à l'âge de 4, 5, 6, et 7 ans était de 9.8, 29.4, 56.4, et 100%. La moyenne (±SE) de la taille de la portée (n = 102) était de 2.0 ± 0.1. La proportion des portées de 1, 2, et 3 oursons était de 0.18, 0.61 et 0.22, respectivement. La moyenne de la taille des portées d'oursons de 1 an (n = 57) était de 2.0 ± 0.1. La proportion des portées ayant 1, 2, 3, et 4 petits de 1 an était de 0.26, 0.51, 0.21, et 0.02. La proportion des femelles munies de collier-radio et étant accompagnées de leurs oursons variait de 0.05 à 0.60; la moyenne était de 0.316 ± 0.03. Le taux de reproduction a été estimé à 0.318 ourson femelle/par femelle/par an. Nous avons évalué la probabilité de mise bas d'une portée de 0 à 3 oursons par rapport à une série de covariables individuelles et temporelles en utilisant une régression logistique multivariée. Nos meilleurs modèles ont indiqué que le rendement de reproduction, mesuré par le nombre d'oursons par portée a été fortement influencé par des indices dans la taille de la population et la production de pommes de pin du pin à écorce blanche (Pinus albicaulis). Nos données suggèrent une réponse possible de dépendance à la densité dans le rendement reproductif, bien que la mortalité périnatale puisse jouer un rôle dans cette corrélation.
Nous avons analysé la survie des oursons et des oursons âgés de 1 an par radiotélémétrie sur 49 femelles et leurs 65 portées avec 137 oursons dépendants (de leur mère). Nous avons compté 42 morts: 32 oursons, 5 petits de 1 an et 5 qui auraient pu mourir soit en bas âge, soit à l'âge de 1 an. En utilisant un estimateur de survie dans les nids codé dans le Programme MARK, notre meilleur modèle a indiqué que la survie des oursons et des oursons de 1 an était le plus affecté lorsqu'ils vivaient dans le GYE. Le taux de survie était plus élevé parmi les oursons et ceux âgés de 1 an vivant à l'extérieur du Parc National du Yellowstone (YNP) mais dans la zone du service étasunien de vie aquatique et vie sauvage (U.S. Fish and Wildlife Service [USFWS]) et de la zone de récupération des ours grizzlis (Grizzly Bear Recovery Zone [RZ]). Les oursons et les oursons âgés de 1 an vivant à l'intérieur du YNP avait un taux de survie plus bas et ceux vivant à l'extérieur de RZ avaient le taux de survie le plus faible. Les taux de survie étaient négativement apparentés à un index de la population, ce qui suggère une dépendance à la densité. La survie des oursons s'est améliorée grâce à une production plus élevée de graines du pin à écorce blanche, à des hivers plus rudes, à des portées plus larges et à des femelles mères plus âgées. Nous avons testé les théories d'infanticide séléctif lié à la sexualité, mais les résultats étaient ambigus.
Nous avons cherché les facteurs influençant la survie des jeunes ours et des ours adultes en utilisant les données de 323 ours équipés de collier-radio et surveillés pendant 5,989 mois de suivi d'ours. Les enregistrements de télémétrie ont été convertis en résumés mensuels de contacts et leur survie a été évaluée à partir de cas de mortalité connus, issus du progamme MARK. Les ours ont été regroupés et étudiés à partir d'un échantillon d'étude et d'un échantillon propre au conflit (spécialement les ours capturés suite à leur conflit/contact à l'homme) compte tenu des circonstances de capture et de surveillance, avec les données des deux échantillons qui ont contribué à déterminer des estimations de survie. Un ensemble de données-censeur (C) a démontré 69 morts documentées contre 22 au sort inconnu. Un autre ensemble de données-considéré comme étant mort (assumed dead [AD]) a permis de conclure que ces 22 ours étaient morts.
La plupart des cas connus de mortalité (85.5%) étaient liés à la présence humaine, avec 26 mortalités issues de l'échantillon d'étude et 43 de l'échantillon propre au conflit. La moyenne de la survie annuelle des femelles, S̄C F, calculée à partir de l'ensemble des données C et AD était de S̄C F= 0.950 (95% Cl = 0.898–0.976) and ŠADF = 0.922 (95% Cl = 0.857–0.995). Le processus standard de déviation (standard deviation [SD]) pour l'échantillon d'étude des femelles a été estimé à SDC = 0.013 and SDAD = 0.034. Nos meilleurs modèles ont indiqué que les ours de l'échantillon d'étude survivaient mieux que les ours de l'échantillon propre au conflit, que les femelles survivaient mieux que les mâles, le taux de survie était le plus faible en automne et le taux de survie augmentait pendant les années de bonne production de pommes de pin du pin albicaule. Les ours dont la proportion de résidence annuelle à l'extérieur de RZ est plus élevée ont montré que leur taux de survie était plus faible que celui des ours vivant plus fréquemment à l'intérieur du YNP ou à l'intérieur de RZ, ou des deux localités YNP et RZ. Les indices de sévérité hivernale, de biomasse ongulée et de taille de la population, avec en plus les covariables individuelles comprenant la présence de jeunes ours dépendants, les conflits/contacts précédents avec l'homme et enfin la classe d'âge n'étaient pas des éléments importants de prédiction de survie dans nos modèles. Nous avons recherché une tendance de survie accrue au travers d'une étude qui avait été contrebalancée ces dernières années par un taux de survie moins élevé chez les ours vivant plus fréquemment à l'extérieur de RZ. Ce résultat implique que les efforts, initiés en 1983, et entrepris pour réduire le taux de mortalité des femelles ont été positifs. Des mesures similaires prises à l'extérieur de RZ amélioreraient les perspectives d'avenir de l'accroissement et l'expansion de la population des ours grizzlis du GYE.
Afin d'estimer une mortalité soutenable de la population, nous avons tracé des trajectoires de la population d'ours grizzlis de GYE à partir de variations des taux de survie de femelles indépendantes (> 2ans) en utilisant un programme de simulation stochastique basé sur un individu ainsi que des données démographiques provenant d'ours munis de collier-radio. Nous y avons incorporé un processus de variation annuelle des taux de survie, tels qu'ils avaient été estimés à partir de données sans l'échantillonnage de variation. Nous avons résumé les trajectoires au moyen de λ et par la probabilité de λ < 1, sur une période de 10 ans, et avons examiné la susceptibilité des résultats en changeant nos hypothèses de départ pour qu'il y ait incertitude. Parce que le processus de variation de la survie des femelles était faible, λ a baissé stochastiquement mais très peu par rapport à ce à quoi on s'attendait avec un modèle complètement déterministe. L'incertitude quant à la moyenne des taux de survie des oursons et des oursons d'un an était considérable, mais parce que λ était relativement insensible à ces paramètres, le fait d'inclure cette incertitude n'a fait baisser que légèrement le tracé des trajectoires. L'incertitude de la survie des femelles indépendantes a eu un plus grand effet sur la probabilité du déclin de la population même si l'effet attendu sur λ était moindre. Ce que nous comprenons actuellement sur la dynamique de la population des grizzlis du GYE, c'est que λ était indépendant du taux de survie des mâles; la variation du taux de mortalité de l'ours mâle n'a produit sur l'abondance que des effets à court terme et sur le sex-ratio des effets à long terme. La cible appropriée du taux de mortalité des ourses indépendantes dépend du risque que les gestionnaires et le public veulent courir concernant le déclin de la population (par exemple, λ < 1). Pour que le déclin de la population soit <5% à partir des conditions appliquées depuis 1983–2002, la mortalité des femelles indépendantes devrait être ≤ 10%. Ces projections ne sont utiles que si elles sont observées sur une période courte parce qu'elles étaient seulement basées sur la moyenne des conditions de 1983–2002 et parce qu'il est difficile pour les gestionnaires de savoir le véritable taux de mortalité à partir de petits échantillons.
Afin d'explorer plus amplement les implications de la structure géographique dans la survie des femelles, nous avons construit un ensemble de modèles déterministes à partir d'estimations de reproduction et de survie de nos meilleurs modèles. Nous avons calculé les estimations déterministes de λ en ajoutant la covariable de résidence et aussi les changements de production des pommes de pin du pin albicaule et la sévérité des hivers. Une dynamique source-puits est suggérée pour le GYE avec λ ≥ 1 à l'intérieur de YNP et RZ mais λ ≤ 1 à l'extérieur de RZ. Une telle dynamique source-puits suscite de nouvelles discussions au sujet de la gestion de la population, du seuil des taux de mortalité et de l'élimination d'aliments anthropogéniques que l'on trouve en bordure de l'écosystème. Pour améliorer la gestion future, nous proposons de grandes lignes concernant le monitoring de l'alimentation et de la population qui devraient être prises en considération compte tenu de nos résultats.