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10 November 2024 Unraveling demographic patterns in tropical birds across an elevational gradient
Montague H. C. Neate-Clegg, James F. Saracco, Fabiola Rodríguez-Vásquez, Samuel E. I. Jones
Author Affiliations +
Abstract

An increasing body of evidence has displayed upslope shifts in the high-diversity avian communities of tropical mountains. Such shifts have largely been attributed to warming climates, although their actual mechanisms remain poorly understood. One likely possibility is that changes in species-specific demographic rates underlie elevational range shifts. Fine-scale population monitoring and capture–mark–recapture (CMR) analysis could shed light on these mechanisms, but, until recently, analytical constraints have limited our ability to model multiple demographic rates across bird communities while accounting for transient individuals. Here, we used Bayesian hierarchical multi-species CMR models to estimate the apparent survival, recruitment, and realized population growth rates of 17 bird species along an elevational gradient in the cloud forests of Honduras. For 6 species, we also modeled demographic rates across elevation and time. Although demographic rates varied among species, population growth rates tended to be higher in lower elevation species. Moreover, some species showed higher population growth rates at higher elevations, and elevational differences in growth rates were positively associated with previous estimates of upslope shifts at the study site. We also found that demographic rates showed contrasting trends across the duration of the study, with recruitment decreasing and apparent survival increasing, and stronger effects at lower elevations. Collectively, we provide the methodological tools to encourage more multi-species demographic analyses in other systems, while highlighting the potential for the demographic impacts of global change. We provide a Spanish translation in the Supplementary Materials (duae063_suppl_supplementary_materials.docx).

LAY SUMMARY

  • Climate change is causing tropical birds to shift to higher elevations but little is known about the population mechanisms underpinning these shifts.

  • Until now, studies along tropical mountain ranges have been limited by a lack of long-term monitoring data as well as inadequate modeling techniques.

  • We use Bayesian hierarchical mark–recapture models to estimate avian population parameters across an elevational gradient in Honduras from a 12-year constant effort banding project.

  • We report baseline population parameters for 17 species, and show variation in those parameters across elevation and time for 6 species, supporting previous evidence of upslope shifts at the site.

  • Using this analytical framework, we encourage others to analyze population parameters in tropical birds to increase our global picture of life history, and of anthropogenic impacts on demography.

Cada vez hay más pruebas de que las comunidades de aves de alta diversidad en las montañas tropicales han mostrado desplazamientos a zonas de mayor elevación. Estos desplazamientos se han atribuido en gran medida al calentamiento del clima, aunque sus mecanismos siguen siendo poco conocidos. Una posibilidad es que los cambios en las tasas demográficas específicas de cada especie subyazcan a los desplazamientos altitudinales. El monitoreo de poblaciones a pequeña escala y los análisis de captura-marcaje-recaptura (CMR) podrían esclarecer estos mecanismos pero las restricciones analíticas han limitado nuestra capacidad para modelar tasas demográficas múltiples en las comunidades de aves teniendo en cuenta a los individuos transitorios. En esta investigación, utilizamos modelos CMR, jerárquicos, para múltiples especies, en un marco bayesiano para estimar la supervivencia aparente, el reclutamiento y las tasas de crecimiento poblacional realizadas de 17 especies de aves en un gradiente altitudinal en un bosque nuboso de Honduras. Para seis especies, también modelamos las tasas demográficas a través de la elevación y el tiempo. Aunque las tasas demográficas variaron entre especies, las tasas de crecimiento poblacional tendieron a ser más altas en las especies de menor elevación. Además, algunas especies mostraron mayores tasas de crecimiento poblacional a mayores elevaciones, y estas diferencias altitudinales en las tasas de crecimiento se asociaron positivamente con estimaciones previas de desplazamientos a zonas de mayor elevación en la misma área de estudio. También observamos que estas tasas mostraron tendencias opuestas durante el estudio, con una disminución del reclutamiento y un aumento de la supervivencia aparente, siendo estos efectos más fuertes a menor elevación. En conjunto, proporcionamos herramientas metodológicas para fomentar más análisis demográficos multi-especie en otros sistemas y destacamos el potencial de los impactos demográficos del cambio global.

Montague H. C. Neate-Clegg, James F. Saracco, Fabiola Rodríguez-Vásquez, and Samuel E. I. Jones "Unraveling demographic patterns in tropical birds across an elevational gradient," Ornithological Applications 127(1), 1-14, (10 November 2024). https://doi.org/10.1093/ornithapp/duae063
Received: 10 June 2024; Accepted: 29 October 2024; Published: 10 November 2024
KEYWORDS
apparent survival
bosque nuboso
Cambio climático
capture–mark–recapture models
climate change
cloud forest
escalator to extinction
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