Place prioritization for biodiversity content using species ecological niche modeling

Abstract

Place prioritization for biodiversity representation is essential for conservation planning, particularly in megadiverse countries where high deforestation threatens biodiversity. Given the collecting biases and uneven sampling of biological inventories, there is a need to develop robust models of species’ distributions. By modeling species’ ecological niches using point occurrence data and digitized environmental feature maps, we can predict potential and extant distributions of species in untransformed landscapes, as well as in those transformed by vegetation change (including deforestation). Such distributional predictions provide a framework for use of species as biodiversity surrogates in place prioritization procedures such as those based on rarity and complementarity. Beyond biodiversity conservation, these predictions can also be used for place prioritization for ecological restoration under current conditions and under future scenarios of habitat change (e.g., deforestation) scenarios. To illustrate these points, we (1) predict distributions under current and future deforestation scenarios for the Mexican endemic mammal Dipodomys phillipsii, and show how areas for restoration may be selected; and (2) propose conservation areas by combining nonvolant mammal distributional predictions as biodiversity surrogates with place prioritization procedures, to connect decreed natural protected areas in a region holding exceptional biodiversity: the Transvolcanic Belt in central Mexico. La seleccion de areas prioritarias de conservacion es fundamental en la planeacion sistematica de la conservacion, particularmente en paises de mega-diversidad, en donde la alta deforestacion es una de las amenazas a la biodiversidad. Debido a los sesgos taxonomicos y geograficos de colecta de los inventarios biologicos, es indispensable generar modelos robustos de distribucion de especies. Al modelar el nicho ecologico de especies usando localidades de colecta, mapas digitales de variables ambientales y sistemas de informacion geograficos, se proyecta las distribuciones potencial y actual en habitat transformados y no transformados por la deforestacion. Estas hipotesis de distribucion proveen un marco teorico para predecir presencia y ausencia de especies, como indicadores de la biodiversidad existente en areas prioritarias seleccionadas con base en los principios de rareza y complementariedad. Para ilustrar esto, se muestran dos ejemplos; (1) se modelo el nicho ecologico de un roedor endemico Dipodomys phillipsii, proyectando su distribucion en escenarios de deforestacion actuales y a futuro. La prediccion de la distribucion de especies puede ser util en la seleccion de areas prioritarias para la conservacion y la restauracion, bajo escenarios actuales y futuros de deforestacion, permitiendo una planeacion sistematica adecuada de la conservacion de la biodiversidad, y (2) proponer areas de conservacion, usando predicciones de distribuciones de mamiferos no voladores y procedimientos de seleccion de areas prioritarias, como corredores que conecten las areas naturales prioritarias decretadas en el Eje Neovolcanico, una region de alta biodiversidad.