Population regulation in a sub-Arctic wader: insights from variation in breeding density

Abstract

Population numbers result from the combined effect of exogenous (weather, food, predation, anthropogenic impact) and endogenous (behaviour, density) factors on the population, which often act simultaneously resulting in spatial variation in population distribution and density. The effects of these factors can mask each other and operate across different spatiotemporal scales making the study of population regulation challenging. Studies on variation in demography and habitat quality across gradients in breeding density can give important insights into population regulation. The largest lowland basin in Iceland has a unique gradient of wader breeding density, an ideal setting for population regulation studies. Using the variation in Whimbrel, Numenius phaeopus, abundance recorded during a long-term monitoring programme and a three-year study in South Iceland, I aimed to better understand the possible mechanisms regulating this population. To do so, I investigated population trends and the relationships between demographic processes, habitat features, and behaviour of this species. Adult abundance decreased from 2012-2021 possibly due to habitat degradation. Brood abundance did not show a trend (2013-2021) but showed high environmental variability. Adults used a variety of semi-natural habitats, and their annual abundance was not directly explained by the process of ecological succession, potential prey abundance, or potential predator pressure. Adult numbers influenced the frequency of the aerial display behaviour with Whimbrels displaying more often at low densities during pre-incubation, probably for mate attraction. Displaying at all densities occurred during the rest of the breeding season and may serve other functions such as resource defence. Broods avoided areas of anthropogenic origin, and some semi-natural habitats were more important than others during chick-rearing and migration preparation. Food availability is likely a driver of variation in habitat quality and more broods were produced at a higher abundance of potential prey. At a small spatial scale, more broods were produced at higher adult density, yet the probability of raising a brood was estimated to be similar across the adult density gradient. The increasing infrastructure development in South Iceland is threatening wader populations, and understanding how populations are regulated will facilitate management and conservation to minimise human-wildlife conflicts.

Stofnstærðir dýra velta á samspili ytri þátta (fæðu, afráns, áhrifa manna) og innri þátta (atferlis, stofnþéttleika). Þessir þættir geta verkað á sama tíma og stjórnað dreifingu og þéttleika innan stofna. Áhrif tiltekinna þátta geta verið falin af öðrum þáttum og sýnt breytileika í tíma og rúmi svo veruleg áskorun er að rannsaka stofnstjórnun. Rannsóknir á breytileika í lýðfræði og gæðum búsvæða við mismunandi varpþéttleika geta gefið mikilvægar vísbendingar um stofnstjórnun. Á Suðurlandi má finna mikinn breytileika í þéttleika vaðfugla sem gefur góð tækifæri á að rannsaka stofnstjórnun. Breytileiki í þéttleika spóa (Numenius phaeopus) var kannaður með langtímarannsókn og þriggja ára rannsókn með það að markmiðið að varpa ljósi á þætti sem stjórna stofninum. Til að ná því markmiði kannaði ég stofnbreytingar og samband lýðfræðilegra þátta, eiginleika búsvæða og atferlis hjá spóa. Spóa fækkaði á svæðinu á árunum 2012-2021, mögulega vegna hnignunar búsvæða. Fjöldi systkinahópa, sem taldir voru árlega (2013-2021), sýndi ekki marktækar breytingar en mikinn áramun. Fullorðnir fuglar notuðu fjölbreyttar gerðir af búsvæðum og fjöldi þeirra varð ekki útskýrður með beinum hætti út frá framvindustigi gróðurs, líklegu fæðuframboði innan varpsvæðis eða líklegum afránsþrýstingi innan varpsvæðis. Varpþéttleiki spóa hafði áhrif á tíðni óðalsflugs sem var algengara við lágan varpþéttleika í byrjun varptíma og þjónar líklega hlutverki við pörun. Óðalsflug var stundað á öllum svæðum út varptímann sem bendir til að það þjóni einnig tilgangi við að verja auðlindir. Spóaungar forðuðust búsvæði sem voru undir mestum áhrifum manna og sum búsvæði voru mikilvægari en önnur á ungatíma og fyrir undirbúning fyrir farflug. Fæðuframboð hefur líklega áhrif á gæði búsvæða en fleiri ungar komust á legg þar sem fæðuframboð var meira. Á svæðisbundinn mælikvarða var ungaframleiðsla meiri þar sem varpþéttleiki var hærri en líkur á að pör væru með unga virtust svipaðar við mismunandi varpþéttleika. Aukin landnýting á Suðurlandi skapar hættu fyrir vaðfuglastofna og bættur skilningur á því hvernig stofnum er stjórnað auðveldar vernd stofnanna og minnkar líkur á skörun hagsmuna fugla og manna.