Effects of body size on estimation of mammalian area requirements

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dc.contributor.author Noonan, Michael J.
dc.contributor.author Fleming, Christen H.
dc.contributor.author Tucker, Marlee A.
dc.contributor.author Kays, Roland
dc.contributor.author Harrison, Autumn-Lynn
dc.contributor.author Crofoot, Margaret C.
dc.contributor.author Abrahms, Briana
dc.contributor.author Alberts, Susan C.
dc.contributor.author Ali, Abdullahi H.
dc.contributor.author Altmann, Jeanne
dc.contributor.author Antunes, Pamela Castro
dc.contributor.author Attias, Nina
dc.contributor.author Belant, Jerrold L.
dc.contributor.author Beyer Jr., Dean E.
dc.contributor.author Bidner, Laura R.
dc.contributor.author Blaum, Niels
dc.contributor.author Boone, Randall B.
dc.contributor.author Caillaud, Damien
dc.contributor.author Cunha de Paula, Rogerio
dc.contributor.author de la Torre, J. Antonio
dc.contributor.author Dekker, Jasja
dc.contributor.author DePerno, Christopher S.
dc.contributor.author Farhadinia, Mohammad
dc.contributor.author Fennessy, Julian
dc.contributor.author Fichtel, Claudia
dc.contributor.author Fischer, Christina
dc.contributor.author Ford, Adam
dc.contributor.author Goheen, Jacob R.
dc.contributor.author Havmoller, Rasmus W.
dc.contributor.author Hirsch, Ben T.
dc.contributor.author Hurtado, Cindy
dc.contributor.author Isbell, Lynne A.
dc.contributor.author Janssen, Rene
dc.contributor.author Jeltsch, Florian
dc.contributor.author Kaczensky, Petra
dc.contributor.author Kaneko, Yayoi
dc.contributor.author Kappeler, Peter
dc.contributor.author Katna, Anjan
dc.contributor.author Kauffman, Matthew
dc.contributor.author Koch, Flavia
dc.contributor.author Kulkarni, Abhijeet
dc.contributor.author LaPoint, Scott
dc.contributor.author Leimgruber, Peter
dc.contributor.author Macdonald, David W.
dc.contributor.author Markham, A. Catherine
dc.contributor.author McMahon, Laura
dc.contributor.author Mertes, Katherine
dc.contributor.author Moorman, Christopher E.
dc.contributor.author Morato, Ronaldo G.
dc.contributor.author Mobrucker, Alexander M.
dc.contributor.author Mourao, Guilherme
dc.contributor.author O’Connor, David
dc.contributor.author Oliveira-Santos, Luiz Gustavo R.
dc.contributor.author Pastorini, Jennifer
dc.contributor.author Patterson, Bruce D.
dc.contributor.author Rachlow
dc.contributor.author Ranglack, Dustin H.
dc.contributor.author Reid, Neil
dc.contributor.author Scantlebury, David M.
dc.contributor.author Scott, Dawn M.
dc.contributor.author Selva, Nuria
dc.contributor.author Sergiel, Agnieszka
dc.contributor.author Songer, Melissa
dc.contributor.author Songsasen, Nucharin
dc.contributor.author Stabach, Jared A.
dc.contributor.author Stacy-Dawes, Jenna
dc.contributor.author Swingen, Morgan B.
dc.contributor.author Thompson, Jeffrey J.
dc.contributor.author Ullmann, Wiebke
dc.contributor.author Vanak, Abi Tamim
dc.contributor.author Thaker, Maria
dc.contributor.author Wilson, John W.
dc.contributor.author Yamazaki, Koji
dc.contributor.author Yarnell, Richard W.
dc.contributor.author Zieba, Filip
dc.contributor.author Zwijacz-Kozica, Tomasz
dc.contributor.author Fagan, William F.
dc.contributor.author Mueller, Thomas
dc.contributor.author Calabrese, Justin M.
dc.date.accessioned 2020-10-01T10:36:47Z
dc.date.available 2020-10-01T10:36:47Z
dc.date.issued 2020-08
dc.description Data set summary statistics (Appendix S1) en_ZA
dc.description Individual tracking data set summaries (Appendix S2) en_ZA
dc.description Mammalian phylogenetic relationships (Appendix S3) en_ZA
dc.description.abstract Accurately quantifying species’ area requirements is a prerequisite for effective area-based conservation. This typically involves collecting tracking data on species of interest and then conducting home-range analyses. Problematically, autocorrelation in tracking data can result in space needs being severely underestimated. Based on the previous work, we hypothesized the magnitude of underestimation varies with body mass, a relationship that could have serious conservation implications. To evaluate this hypothesis for terrestrial mammals, we estimated home-range areas with global positioning system (GPS) locations from 757 individuals across 61 globally distributed mammalian species with body masses ranging from 0.4 to 4000 kg. We then applied block cross-validation to quantify bias in empirical home-range estimates. Area requirements of mammals <10 kg were underestimated by a mean approximately15%, and species weighing approximately100 kg were underestimated by approximately50% on average. Thus, we found area estimation was subject to autocorrelation-induced bias that was worse for large species. Combined with the fact that extinction risk increases as body mass increases, the allometric scaling of bias we observed suggests the most threatened species are also likely to be those with the least accurate home-range estimates. As a correction, we tested whether data thinning or autocorrelation-informed home-range estimation minimized the scaling effect of autocorrelation on area estimates. Data thinning required an approximately93% data loss to achieve statistical independence with 95% confidence and was, therefore, not a viable solution. In contrast, autocorrelation-informed home-range estimation resulted in consistently accurate estimates irrespective of mass. When relating body mass to home range size, we detected that correcting for autocorrelation resulted in a scaling exponent significantly >1, meaning the scaling of the relationship changed substantially at the upper end of the mass spectrum. en_ZA
dc.description.abstract La cuantificación precisa de los requerimientos de área de una especie es un prerrequisito para que la conservación basada en áreas sea efectiva. Esto comúnmente implica la recolección de datos de rastreo de la especie de interés para después realizar análisis de la distribución local. De manera problemática, la autocorrelación en los datos de rastreo puede resultar en una subestimación grave de las necesidades de espacio. Con base en trabajos previos, formulamos una hipótesis en la que supusimos que la magnitud de la subestimación varía con la masa corporal, una relación que podría tener implicaciones serias para la conservación. Para probar esta hipótesis en mamíferos terrestres, estimamos las áreas de distribución local con las ubicaciones en GPS de 757 individuos de 61 especies de mamíferos distribuidas mundialmente con una masa corporal entre 0.4 y 4,000 kg. Después aplicamos una validación cruzada en bloque para cuantificar el sesgo en estimaciones empíricas de la distribución local. Los requerimientos de área de los mamíferos <10 kg fueron subestimados por una media ∼15% y las especies con una masa ∼100 kg fueron subestimadas en ∼50% en promedio. Por lo tanto, encontramos que la estimación del área estaba sujeta al sesgo inducido por la autocorrelación, el cual era peor para las especies de talla grande. En combinación con el hecho de que el riesgo de extinción incrementa conforme aumenta la masa corporal, el escalamiento alométrico del sesgo que observamos sugiere que la mayoría de las especies amenazadas también tienen la probabilidad de ser aquellas especies con las estimaciones de distribución local menos acertadas. Como corrección, probamos si la reducción de datos o la estimación de la distribución local informada por la autocorrelación minimizan el efecto de escalamiento que tiene la autocorrelación sobre las estimaciones de área. La reducción de datos requirió una pérdida de datos del ∼93% para lograr la independencia estadística con un 95% de confianza y por lo tanto no fue una solución viable. Al contrario, la estimación de la distribución local informada por la autocorrelación resultó en estimaciones constantemente precisas sin importar la masa corporal. Cuando relacionamos la masa corporal con el tamaño de la distribución local, detectamos que la corrección de la autocorrelación resultó en un exponente de escalamiento significativamente >1, lo que significa que el escalamiento de la relación cambió sustancialmente en el extremo superior del espectro de la masa corporal. en_ZA
dc.description.abstract Please read abstract available. en_ZA
dc.description.department Zoology and Entomology en_ZA
dc.description.librarian am2020 en_ZA
dc.description.sponsorship Robert Bosch Foundation; Deutsche Forschungsgemeinschaft; National Aeronautics and Space Administration; National Science Foundation; Smithsonian Institution. en_ZA
dc.description.uri https://conbio.onlinelibrary.wiley.com/journal/15231739 en_ZA
dc.identifier.citation Noonan, M.J., Fleming, C.H., Tucker, M.A.et al. 2020, 'Effects of body size on estimation of mammalian area requirements', Conservation Biology, vol. 34, no. 4, pp. 1017-1028. en_ZA
dc.identifier.issn 0888-8892 (print)
dc.identifier.issn 1523-1739 (online)
dc.identifier.other 10.1111/cobi.13495
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/2263/76287
dc.language.iso en en_ZA
dc.publisher Wiley en_ZA
dc.rights © 2020 The Authors. Conservation Biology published by Wiley Periodicals LLC on behalf of Society for Conservation Biology. This is an open access article under the terms of the Creative Commons Attribution License. en_ZA
dc.subject Allometry en_ZA
dc.subject Animal movement en_ZA
dc.subject Area-based conservation en_ZA
dc.subject Autocorrelation en_ZA
dc.subject Home range en_ZA
dc.subject Kernel density estimation en_ZA
dc.subject Reserve design en_ZA
dc.subject Scaling en_ZA
dc.subject AlometrIa en_ZA
dc.subject Autocorrelacion en_ZA
dc.subject Conservacion basada en areas en_ZA
dc.subject Diseno de reserva en_ZA
dc.subject Distribucion local en_ZA
dc.subject Escalamiento en_ZA
dc.subject Estimacion de densidad del nucleo en_ZA
dc.subject Movimiento de mamíferos en_ZA
dc.title Effects of body size on estimation of mammalian area requirements en_ZA
dc.title.alternative Efectos del tamano corporal sobre la estimacion de los requerimientos de area de mamiferos en_ZA
dc.type Article en_ZA


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