[논문 리뷰] Survey techniques, detection probabilities, and the relative abundance of the carnivore guild on the Apostle Islands (2014-2016)

Maximilian L. Allen, Bryn E. Evans외 6명|arXiv (Cornell University)|2017. 03. 31.

Wildlife Ecology and Conservation참고 문헌 36인용 수 3

한 줄 요약

이 연구는 2014–2016년 동안 애플스톤 아일랜드 국립 lacusshore의 13개 섬에서 체계적인 카메라 트랩을 활용하여 육식류 탐지 확률, 상대적 번성도 및 종 다양성을 평가하였다. 연구 결과, 육식류의 점령도와 번성도에 큰 변동성이 있었으며, 검은 후드는 가장 흔하고, 늑대는 가장 탐지가 어려운 것으로 나타났다. 또한 섬의 크기와 본토에서의 거리가 육식류 종 다양성에 가장 잘 예측했으며, 결정계수 R² = 0.92를 기록하였다.

ABSTRACT

Carnivores are important components of ecosystems with wide-ranging effects on ecological communities.We studied the carnivore community in the Apostle Islands National Lakeshore (APIS), where the presence, distribution, and populations of carnivores was largely unknown. We developed a systematic method to deploy camera traps across a grid while targeting fine-scale features to maximize carnivore detection (Appendix 1), including systematic methods for organizing and tagging the photo data (Appendix 2). We deployed 88 cameras on 13 islands from 2014-2016. We collected 92,694 photographs across 18,721 trap nights, including 3,591 wildlife events and 1,070 carnivore events. We had a mean of 6.6 cameras per island (range 2-30), and our camera density averaged 1.23 (range 0.74-3.08) cameras/ km2. We detected 27 species and 10 terrestrial carnivores, including surprising detections of American martens (Martes americana) and gray wolves (Canis lupus). The mean richness of carnivores on an island was 3.23 (range 0-10). The best single variable to explain carnivore richness on the Apostle Islands was island size, while the best model was island size (positive correlation) and distance from mainland (negative correlation) (R2 = 0.92). Relative abundances for carnivores ranged from a low of 0.01 for weasels (Mustela spp.) to a high of 2.64 for black bears (Ursus americanus), and the relative abundance of a species was significantly correlated with the number of islands on which they were found. Carnivore occupancy ranged from lows of 0.09 for gray wolves and 0.11 for weasels to a high of 0.82 for black bears. Fuller understanding of APIS ecology will require on-going monitoring of carnivores to evaluate temporal dynamics as well as related ecological evaluations (e.g. small mammal dynamics, plant community dynamics) to understand trophic effects.

연구 동기 및 목표

• 애플스톤 아일랜드 전역에서 육식류의 상대적 번성도와 탐지 확률을 평가하기 위해.
• 먼저, 고립된 아 archipelago에서 희귀한 육식류 종을 탐지하기 위한 체계적 카메라 트랩의 효과성을 평가하기 위해.
• 섬 생태계에서 육식류 분포 및 종 다양성의 환경적 예측 변수를 규명하기 위해.
• 지역 내 이전에 기록되지 않았거나 희귀한 종, 예를 들어 미국 마른이( Martes americana)와 회색 늑대( Canis lupus)를 기록하기 위해.
• 애플스톤 아일랜드 국립 lacusshore에서 장기적인 육식류 모니터링 및 생태 평가의 기초 자료를 확보하기 위해.

제안 방법

• 탐지 효율을 극대화하기 위해 13개 섬 전역에 88대의 카메라 트랩을 체계적인 격자 설계로 설치하였다.
• 세밀한 공간적 타겟팅과 표준화된 사진 정리 프로토콜(부록 1 및 2)을 사용하여 데이터 일관성을 확보하였다.
• 총 18,721개의 트랩 밤 동안 92,694장의 사진을 확보하였으며, 이 중 3,591건의 야생동물 사건과 1,070건의 육식류 사건을 식별하였다.
• 카메라 스테이션 데이터와 점령 모델링을 활용하여 탐지 확률과 상대적 번성도를 계산하였다.
• 섬의 크기와 본토에서의 거리를 육식류 존재 예측 변수로 포함한 다중 척도 모델을 적용하였다.
• 환경 변수가 육식류 종 다양성에 미치는 설명력 평가를 위해 결정계수 R² 및 모델 적합도 통계치를 사용하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 카메라 트랩을 활용하여 애플스톤 아일랜드 전역에서 육식류의 상대적 번성도와 탐지 확률은 어떻게 되는가?
• RQ2 섬의 크기와 본토에서의 거리는 육식류 종 다양성과 점령도에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ3 애플스톤 아일랜드에는 어떤 육식류 종이 존재하는가? 그리고 놀라운 또는 이전에 기록되지 않은 탐지 결과는 있는가?
• RQ4 체계적인 카메라 트랩은 고립된 생태계에서 밀도가 낮거나 희귀한 육식류 종을 탐지하는 데 얼마나 효과적인가?
• RQ5 관찰된 패턴은 장기적인 육식류 모니터링 및 생태계 관리에 어떤 의미를 갖는가?

주요 결과

• 연구에서 토양 육식류 종 총 10종을 탐지하였으며, 이 중 미국 마른이( Martes americana)와 회색 늑대( Canis lupus)와 같은 희귀하거나 예상치 못한 종도 포함되었다.
• 검은 후드( Ursus americanus)는 상대적 번성도가 가장 높았고, 2.64였으며, 쥐오소리( Mustela spp.)는 가장 낮아 0.01이었다.
• 육식류 점령도는 늑대의 경우 0.09에서 검은 후드의 경우 0.82로 변동하였으며, 이는 최상위 육식류와 소형 육식류의 탐지 어려움을 시사한다.
• 섬의 크기가 육식류 종 다양성에 가장 강력한 단일 예측 변수였으며, 섬의 크기와 본토에서의 거리를 모두 포함한 모델은 R² = 0.92를 기록하였다.
• 섬당 평균 육식류 수는 3.23마리였으며, 한 섬에서 탐지된 종의 수는 0~10종으로 변동하였다.
• 카메라 밀도는 평균 1.23대/km²(범위 0.74–3.08)였으며, 평균 섬당 6.6대의 카메라가 설치되었다.