Es#ma#on of California Spo0ed Owl Popula#on Trends on the - - PowerPoint PPT Presentation

Es#ma#on ¡of ¡California ¡Spo0ed ¡ Owl ¡Popula#on ¡Trends ¡on ¡the ¡ Eldorado ¡Study ¡Area ¡

SNAMP ¡Owl ¡Science ¡Team ¡ Integra#on ¡Team ¡mee#ng ¡ 8/23/12 ¡

Spo0ed ¡Owl ¡Popula#on ¡Trends ¡

1) Comparison ¡between ¡occupancy ¡ and ¡mark-­‑recapture ¡data ¡ 2) Integrated ¡Popula#on ¡Model ¡ (IPM) ¡

Photo ¡by ¡Sheila ¡Whitmore ¡

Eldorado ¡Density ¡Study ¡Area ¡(EDSA) ¡

Survey ¡Effort ¡on ¡EDSA ¡

• ¡ ¡EDSA ¡surveyed ¡from ¡1986-­‑present ¡
• ¡ ¡Insufficient ¡personnel ¡in ¡early ¡years ¡
• ¡ ¡CA ¡spo0ed ¡owl ¡meta-­‑analyses ¡excluded ¡data ¡

¡ ¡ ¡ ¡from ¡1986-­‑1991 ¡

• ¡ ¡We ¡assessed ¡survey ¡coverage ¡on ¡EDSA ¡ ¡(1/2 ¡

¡ ¡ ¡ ¡mile ¡buffer ¡around ¡survey ¡loca#ons, ¡1 ¡mile ¡ ¡ ¡ ¡ ¡around ¡diurnal ¡owl ¡loca#ons) ¡

Survey ¡Effort ¡on ¡EDSA ¡

• ¡ ¡1993 ¡was ¡ini#al ¡year ¡with ¡> ¡90% ¡coverage ¡of ¡

¡ ¡ ¡ ¡EDSA ¡and ¡mul#ple ¡surveys ¡at ¡> ¡90% ¡of ¡owl ¡ ¡ ¡ ¡ ¡territories. ¡

• ¡ ¡I ¡used ¡data ¡from ¡1993-­‑2010 ¡for ¡my ¡analysis. ¡ ¡

Mark-­‑Recapture ¡Data ¡

• Consists ¡of ¡“capture ¡histories” ¡of ¡all ¡

individuals ¡ever ¡banded ¡on ¡EDSA ¡

– Either ¡0 ¡or ¡1 ¡for ¡each ¡year ¡of ¡study ¡ – 1 ¡= ¡individual ¡“captured”; ¡0 ¡= ¡“not ¡captured” ¡ ¡

• Examples ¡of ¡data: ¡

¡ ¡ ¡ ¡ ¡111111000000000000000 ¡(individual ¡#1) ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡110000111000000000000 ¡(individual ¡#2) ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡000000000000001111110 ¡(individual ¡#3) ¡

Occupancy ¡Data ¡

¡

• Consists ¡of ¡“survey ¡histories” ¡at ¡all ¡owl ¡territories ¡

(sites) ¡on ¡the ¡EDSA ¡

– Either ¡0 ¡or ¡1 ¡for ¡each ¡survey ¡conducted ¡at ¡a ¡territory ¡ – 1 ¡= ¡owls ¡detected; ¡0 ¡= ¡not ¡detected ¡ ¡

• Examples ¡of ¡data: ¡

¡ ¡ ¡ ¡ ¡101 ¡ ¡011 ¡ ¡000 ¡ ¡001 ¡... ¡(territory ¡#1) ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡110 ¡ ¡000 ¡ ¡111 ¡ ¡000 ¡… ¡(territory ¡#2) ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡

Mark-­‑Recapture ¡Pradel ¡Model ¡

Es#mated ¡parameters: ¡ ¡φt ¡ ¡= ¡ ¡survival ¡from ¡year ¡t ¡to ¡t+1 ¡ ¡ft ¡ ¡ ¡= ¡ ¡recruitment ¡from ¡year ¡t ¡to ¡t+1 ¡ ¡pt ¡ ¡= ¡ ¡recapture ¡probability ¡in ¡year ¡t ¡

Occupancy ¡Model ¡

Es#mated ¡parameters: ¡ ¡ψ1 ¡ ¡= ¡ ¡site ¡occupancy ¡in ¡year ¡1 ¡ ¡εt ¡ ¡ ¡= ¡ ¡site ¡ex#nc#on ¡from ¡year ¡t ¡to ¡t+1 ¡ ¡γt ¡ ¡ ¡= ¡ ¡site ¡coloniza#on ¡from ¡year ¡t ¡to ¡t+1 ¡ ¡pj,t ¡ ¡= ¡ ¡detec#on ¡probability ¡during ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡survey ¡j ¡in ¡year ¡t ¡

Comparing ¡Occupancy ¡and ¡ Pradel ¡Models ¡

• Sample ¡units: ¡
• Pradel ¡= ¡individual ¡owl, ¡occupancy ¡= ¡owl ¡

¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡territory ¡

• Analagous ¡parameters ¡(Pradel ¡vs. ¡

¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡occupancy) ¡

• Individual ¡survival ¡ ¡≈ ¡ ¡territory ¡ex#nc#on ¡
• Recruitment ¡ ¡≈ ¡ ¡territory ¡coloniza#on ¡

Popula#on ¡Trends ¡for ¡Occupancy ¡ and ¡Pradel ¡Models ¡

Popula#on ¡trends: ¡

¡λt ¡ ¡= ¡ ¡Nt+1 ¡/ ¡Nt ¡

¡where ¡N ¡= ¡# ¡of ¡individuals ¡(Pradel), ¡or ¡

¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡# ¡of ¡occupied ¡sites ¡(occupancy) ¡

¡

Realized ¡popula#on ¡change: ¡

¡Δt ¡ ¡= ¡ ¡1 ¡* ¡λ1 ¡* ¡λ2 ¡* ¡λ3 ¡…. ¡* ¡λn-­‑1 ¡ ¡ ¡

Occupancy ¡Model ¡

¡

• Covariates ¡can ¡be ¡included: ¡
• ψ ¡ ¡dependent ¡on ¡habitat ¡‘quality’, ¡patch ¡size, ¡or ¡

habitat ¡altera#on. ¡

• p ¡dependent ¡on ¡survey ¡dura#on, ¡weather ¡
• I ¡focused ¡on ¡temporal ¡trends ¡
• Ques#on: ¡ ¡“Can ¡occupancy ¡surveys ¡be ¡

used ¡to ¡monitor ¡popula#on ¡trends?” ¡

Pradel ¡Model ¡Results ¡

¡

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2

1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

Year Spotted ¡Owl ¡ Population ¡ Parameters

Rate ¡of ¡Population ¡Change Survival Recruitment

Occupancy ¡Model ¡Results ¡

¡

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

Year Spotted ¡Owl ¡ Territory ¡ Occupancy ¡ Parameters

Occupancy ¡(model ¡estimate) Occupancy ¡(naive ¡estimate) Colonization Extinction

Popula#on ¡Trend ¡Results ¡

¡

0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5

1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

Year Realized ¡ Population ¡ Change

mark-­‑recapture

• ccupancy

Popula#on ¡Trend ¡Results ¡

• ¡ ¡Pradel ¡model ¡indicates ¡a ¡popula#on ¡increase ¡

¡ ¡ ¡ ¡un#l ¡1998 ¡and ¡a ¡decrease ¡aqerwards ¡

• ¡ ¡Occupancy ¡model ¡indicates ¡a ¡popula#on ¡decrease ¡

¡ ¡ ¡ ¡over ¡the ¡en#re ¡#me ¡period ¡

¡

• ¡ ¡Why ¡the ¡difference ¡in ¡the ¡early ¡years? ¡
• 11 ¡birds ¡from ¡1986-­‑1990 ¡were ¡banded ¡without ¡a ¡tab; ¡8 ¡

were ¡probably ¡present ¡during ¡1993-­‑1995 ¡

• Difficulty ¡capturing ¡birds ¡on ¡4 ¡territories ¡prior ¡to ¡1995 ¡

Popula#on ¡Trend ¡Results ¡

¡

0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4

1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

Year Realized ¡ Population ¡ Change

mark-­‑recapture

• ccupancy

Integrated ¡Popula#on ¡Model ¡ (IPM) ¡

• ¡ ¡Uses ¡all ¡of ¡the ¡data ¡collected ¡on ¡the ¡EDSA ¡in ¡a ¡ ¡

¡ ¡ ¡ ¡ ¡single ¡analysis ¡(mark-­‑recapture, ¡count, ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡reproduc#on) ¡

¡

• ¡ ¡Benefits ¡of ¡IPM: ¡
• Improved ¡precision ¡for ¡parameter ¡es#mates ¡
• Use ¡of ¡count ¡data ¡may ¡“correct” ¡for ¡inconsistencies ¡in ¡

mark-­‑recapture ¡data ¡

• Par##ons ¡recruitment ¡into ¡2 ¡components: ¡locally ¡

produced ¡adults ¡and ¡immigrant ¡adults ¡

Integrated ¡Popula#on ¡Model ¡(IPM) ¡

N y Count data f Reproduction data R J φjuv φad p Mark-recapture data m ω

Integrated ¡Popula#on ¡Model ¡(IPM) ¡

Data: ¡ ¡y ¡ ¡= ¡ ¡number ¡of ¡adult ¡owls ¡detected ¡

¡R ¡ ¡= ¡ ¡number ¡of ¡adults ¡assessed ¡for ¡reproduc#on ¡ ¡J ¡ ¡= ¡ ¡number ¡of ¡juveniles ¡produced ¡ ¡m ¡ ¡= ¡ ¡individual ¡capture ¡histories ¡(juveniles ¡and ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡adults) ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡

Integrated ¡Popula#on ¡Model ¡(IPM) ¡

Popula#on ¡parameters: ¡ ¡N ¡ ¡= ¡ ¡number ¡of ¡adult ¡owls ¡in ¡popula#on ¡

¡f ¡ ¡= ¡ ¡produc#vity ¡(# ¡of ¡juveniles ¡per ¡adult) ¡ ¡ω ¡ ¡= ¡ ¡immigra#on ¡rate ¡(# ¡of ¡new ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡immigrants ¡per ¡adult) ¡ ¡φjuv ¡ ¡= ¡ ¡juvenile ¡survival ¡rate ¡ ¡ ¡φad ¡ ¡= ¡ ¡adult ¡survival ¡rate ¡ ¡p ¡ ¡= ¡ ¡recapture ¡probability ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡