Breeding dispersal—between-season change in breeding location—is usually female-biased in birds and creates problems in accurately estimating annual survival, as conventional Cormack-Jolly-Seber (CJS) survival models cannot discriminate between mortality and undetected emigration. Recently, spatial CJS (s-CJS) models have been developed that use data on breeding dispersal within a population to account for undetected emigration and provide corrected estimates of true annual survival, a development that promises to advance avian conservation initiatives that require accurate estimates of annual survival. Using a 14-year dataset on a color-banded population of Setophaga citrina (Hooded Warbler) in northwest Pennsylvania, I examined female-biased breeding dispersal and performance of an s-CJS model in estimating true annual survival of females and males. I also compared my findings to published literature on other migratory North American warblers, a group with many species of high conservation concern. Breeding dispersal in the S. citrina study population is strongly female-biased, with median dispersal distances of 151 m for females (n = 227) and 51 m (n = 336) for males. Although most individuals disperse short distances, the observed pattern of breeding dispersal within the study site was best modeled using a heavy-tailed Cauchy dispersal kernel, a model that indicates the presence of a substantial tail of undetected long-distance dispersal, particularly in females. Using the Cauchy model, s-CJS analysis yielded realistic estimates of S. citrina true annual survival, 0.61 for both sexes, and resolved ambiguities evident in much lower estimates of apparent annual survival, 0.45 for females and 0.54 for males, derived from conventional CJS analysis. Because long-distance breeding dispersal is widespread in migratory warblers and especially frequent in females, analyses of warbler survival should employ s-CJS methods whenever possible, as estimates of apparent annual survival derived from conventional CJS methods will in most cases poorly approximate true annual survival.
How to Cite Mumme, R. L. (2024). Spatial survival analysis accounts for female-biased breeding dispersal and provides realistic estimates of true annual survival in migratory warblers. Ornithological Applications 126:duae040.
LAY SUMMARY
In birds, between-year changes in breeding location are usually greater in females than males and make it difficult to distinguish mortality from undetected emigration.
Recently, methods called spatial CJS (s-CJS) models have been developed that use data on dispersal within a population to account for undetected emigration and provide corrected estimates of true annual survival.
I evaluated the performance of an s-CJS model in estimating true annual survival of Setophaga citrina (Hooded Warbler), based on a 14-year study of a color-banded population in Pennsylvania.
The s-CJS analysis accounted for female-biased breeding dispersal, producing realistic estimates of true annual survival—0.61 for both sexes—and resolving ambiguities evident in estimates derived from conventional methods.
s-CJS methods show considerable promise in providing accurate estimates of annual survival in migratory warblers, many of which are species of high conservation concern.
La dispersión reproductiva—cambio de lugar de cría entre estaciones—suele estar sesgada hacia las hembras en las aves y crea problemas en la estimación precisa de la supervivencia anual, ya que los modelos convencionales de supervivencia de Cormack-Jolly-Seber (CJS) no pueden diferenciar entre mortalidad y emigración no detectada. Recientemente, se han desarrollado modelos espaciales de CJS (e-CJS) que utilizan datos sobre la dispersión reproductiva dentro de una población para tener en cuenta la emigración no detectada y proporcionar estimaciones corregidas de la supervivencia anual real, un desarrollo que promete impulsar las iniciativas de conservación de aves que requieren estimaciones precisas de la supervivencia anual. Utilizando un set de datos de 14 años de una población de la curruca Setophaga citrina marcada con anillos de colores en el noroeste de Pensilvania, examiné la dispersión reproductiva sesgada hacia las hembras y el desempeño de un modelo e-CJS en la estimación de la supervivencia anual real de hembras y machos. También comparé mis hallazgos con la literatura publicada sobre otras currucas migratorias norteamericanas, un grupo con muchas especies de gran preocupación para la conservación. La dispersión reproductiva en la población de estudio de S. citrina está fuertemente sesgada hacia las hembras, con distancias medianas de dispersión de 151 m para hembras (n = 227) y 51 m (n = 336) para machos. Aunque la mayoría de los individuos se dispersan distancias cortas, el patrón observado de dispersión reproductiva dentro del sitio de estudio se modeló mejor utilizando un núcleo de dispersión de Cauchy de cola pesada, un modelo que indica la presencia de una cola sustancial de dispersión a larga distancia no detectada, particularmente en hembras. Usando el modelo de Cauchy, el análisis e-CJS produjo estimaciones realistas de la supervivencia anual real de S. citrina, 0,61 para ambos sexos, y resolvió las ambigüedades evidentes en estimaciones mucho más bajas de la supervivencia anual aparente, 0,45 para hembras y 0,54 para machos, derivadas del análisis convencional de CJS. Debido a que la dispersión reproductiva a larga distancia es algo común en las currucas migratorias y especialmente frecuente en las hembras, los análisis de supervivencia de las currucas deberían emplear métodos e-CJS siempre que sea posible, ya que las estimaciones de la supervivencia anual aparente derivadas de los métodos convencionales de CJS en la mayoría de los casos aproximarán mal la supervivencia anual real.
