Multivariate Analysis of Scale-Dependent Associations Between Bats and Landscape Structure

Abstract

The assessment of biotic responses to habitat disturbance and fragmentation generally has been limited to analyses at a single spatial scale. Furthermore, methods to compare responses between scales have lacked the ability to discriminate among patterns related to the identity, strength, or direction of associations of biotic variables with landscape attributes. We present an examination of the relationship of population-and communitylevel characteristics of phyllostomid bats with habitat features that were measured at multiple spatial scales in Atlantic rain forest of eastern Paraguay. We used a matrix of partial correlations between each biotic response variable (i.e., species abundance, species richness, and evenness) and a suite of landscape characteristics to represent the multifaceted associations of bats with spatial structure. Correlation matrices can correspond based on either the strength (i.e., magnitude) or direction (i.e., sign) of association. Therefore, a simulation model independently evaluated correspondence in the magnitude and sign of correlations among scales, and results were combined via a meta-analysis to provide an overall test of significance. Our approach detected both species-specific differences in response to landscape structure and scale dependence in those responses. This matrix-simulation approach has broad applicability to ecological situations in which multiple intercorrelated factors contribute to patterns in space or time.

Efectos de la estructura del paisaje y de la vegetación en la diversidad de murciélagos filostómidos (Chiroptera: Phyllostomidae) de Oaxaca, México

“…Estas áreas fueron ubicadas por accesibilidad cercana a la carretera principal que comunica al poblado de Santa María Chimalapa (información disponible bajo petición al primer autor). El tamaño de estas áreas circulares representa un compromiso entre áreas pequeñas donde las características biogeográficas no difieran entre los sitios, pero puedan considerarse unidades muestreales estadísticamente independientes (separadas por >1km) (Gorresen & Willig 2004;Gorresen et al 2005;Meyer & Kalko 2008;Klingbeil & Willig 2009). Se recortaron las áreas circulares en programa ArcGIS 9.3 (ESRI, Redlands, CA, USA) y para cada una de ellas se obtuvieron siete medidas del paisaje aplicadas previamente para describir grupos con variada movilidad como aves y murciéla-gos (McGarigal & McComb 1995;Gorresen & Willig 2004;Klingbeil & Willig 2009): tres de la composición (cobertura de bosque en %; densidad de fragmentos, fragmentos/100ha; y tamaño medio de los fragmentos medidos en ha) y cuatro de la configuración (densidad de borde, m/ha; forma media de fragmentos, medida adimensional obtenida a través de una forma cuadrada teórica; índice de proximidad media, medida adimensional; y distancia media euclidiana al vecino más cercano, m) Leitão et al 2006).…”

“…Caracterización de la estructura del paisaje: Para evaluar la respuesta de los murciélagos filostómidos a la estructura del paisaje a nivel de ensamble y población, se diseñó un sistema de escala anidada (Gorresen & Willig 2004;Gorresen et al 2005), estableciendo tres círculos concéntricos (1, 2.5 y 4km de diáme-tro) al punto de muestreo. Este diseño responde al escaso conocimiento de la escala adecuada de análisis para murciélagos filostómidos y la información incompleta del ámbito de acción y movimiento de este grupo para el área de estudio.…”

“…De manera particular, se ha observado que murciélagos frugívoros responden a las características de la composición del paisaje, mientras que las especies animalívoras son afectadas por cambios en la configuración (Gorresen & Willig 2004;Klingbeil & Willig 2009). Estas respuestas especie-específicas y ensamble-especificas muestran dependencia de la escala espacial de análisis (Wiens 1989;Lyons & Willig 2002;Steffan-Dewenter et al 2002;Gorresen et al 2005;Klingbeil & Willig 2009).…”

Habitat use and movements of Glossophaga soricina and Lonchophylla dekeyseri (Chiroptera: Phyllostomidae) in a Neotropical savannah

“…Therefore, the type of matrix has an impact on flight behavior. The perception of landscape fragmentation may also vary among individuals and species (GORRENSEN et al 2005), especially in regions that are naturally composed of a mosaic of different phytophysiognomies (see MONTIEL et al 2006, LOAYZA & LOISELLE 2008, such as the Cerrado (woodland savannah) (EITEN 1972).…”

Efeitos da estrutura da paisagem sobre o controle biológico do bicho-mineiro-do-cafeeiro (Leucoptera coffeella, Lepidoptera: Lyonetiidae) provido por aves e morcegos

“…The 2 km radius was selected to approximate to the scale of effect (sensu Jackson and Fahrig 2015) of birds (Smith et al 2011) and the 300 m radius was selected to represent the scale of effect of predatory arthropods, mainly predatory wasps of the miner (Bichara et al 2010;Ribeiro et al 2008;Santos et al 2000). The scale of effect for bats could be bigger (Ethier and Fahrig 2011;Gorresen et al 2005;Klingbeil and Willig 2009) but we suppose that they should forage more intensively in lower scales, similarly to birds. Local level was also selected in order to have comparable data with the other few studies analyzing ecosystem services provision with a landscape perspective in a replicated design (Martin et al 2013;Saturni 2015).…”