Abiotic Drivers of Bat Community Diversity in a Savanna Mosaic across the Tropical/Subtropical Transition of South America

Abstract

Paraguay lies in an area of transition between the tropics and subtropics, and encompasses the interface of six South American ecoregions. Because of its central location within the climatic and biotic schema of the South American continent, Paraguay is ideal for exploring a variety of biogeographic and ecological questions. Several studies have evaluated the taxonomic, biogeographic and migratory status of the 59 species of bats currently recognized in Paraguay, and other studies have evaluated aspects of population genetics and community ecology of frugivorous bats in eastern Paraguayan forests. However, no study has evaluated the environmental factors influencing bat community structure within the mosaic of savanna ecoregions which extend over a majority of the Paraguayan territory. Based on conservative selection criteria, six bat communities from the Cerrado, Humid Chaco and Dry Chaco were evaluated in this study. Climatic data included a suite of temperature and precipitation parameters for each site. Latitude and longitude were also included as factors potentially predicting bat community parameters. Gini-Simpson diversity indices were calculated for each site, separately for species diversity, taxonomic diversity and trophic diversity. Environmental variables were evaluated for their associations with each of the three diversity indices. Significant differences were found among the six sites based on each of the three diversity indices. In general, precipitation variables are more influential than temperature variables in determining bat community diversity levels in Paraguayan savanna ecosystems. Species diversity can best be predicted with a linear combination of mean annual precipitation and mean precipitation of the driest month. Taxonomic diversity is best predicted using mean annual precipitation alone. In contrast, best prediction of trophic diversity is with mean precipitation of driest month. Species and taxonomic diversity patterns were generally concordant for the Cerrado and Humid Chaco communities, whereas trophic diversity was inconsistent among the Humid Chaco communities. An analysis of variance combining the three diversity indices, showed three non-significantly different groups of communities: (1) the two Dry Chaco communities; (2) a Dry Chaco and a Humid Chaco community; and (3) the Cerrado and three Humid Chaco localities. These results should be considered in bat conservation management strategies, which should incorporate benchmarks not only of species diversity, but also of taxonomic and trophic diversity. Paraguay se encuentra en un área de transición entre los trópicos y subtrópicos, abarcando una interfaz de seis ecorregiones sudamericanas. Por su ubicación central a nivel climático y biótico del continente sudamericano, es ideal para presentar diferentes preguntas biogeográficas y ecológicas. Varios estudios han evaluado el estado taxonómico, biogeográfico y migratorio de las 59 especies de murciélagos actualmente registradas, otros han evaluado aspectos de genética poblacional y ecología de comunidades de murciélagos frugívoros en los bosques del este de Paraguay, pero ninguno ha evaluado los factores ambientales que influyen en la estructura de la comunidad dentro del mosaico de ecorregiones de sabana que se extienden sobre gran parte del territorio. Se evaluaron seis comunidades de murciélagos, considerando criterios conservadores de selección. Los datos climáticos incluyeron parámetros de temperatura y precipitación para cada sitio. La latitud y la longitud se incluyen como potenciales factores para predecir parámetros de la comunidad. Se calcularon por separado, índices de diversidad de Gini-Simpson para cada sitio, para diversidad de especies, diversidad taxonómica y diversidad trófica. Así también, variables ambientales fueron evaluadas y asociadas con cada índice de diversidad. Se registraron diferencias significativas entre los seis sitios con respecto a los tres índices de diversidad. Las variables de precipitación influyen más que las de temperatura para determinar los niveles de diversidad de la comunidad en ecosistemas de sabana. La diversidad de especies fue determinada utilizando la combinación lineal de precipitación media anual y precipitación media del mes más seco. La diversidad taxonómica se predice mejor utilizando únicamente la precipitación media anual. La predicción de la diversidad trófica es más compleja, ya que combina la precipitación media anual, error estándar de precipitación media anual, precipitación media del mes más seco y rango de temperatura diurna media. Los patrones de diversidad taxonómica y de especies fueron semejantes para comunidades del Cerrado y Chaco Húmedo, mientras que la diversidad trófica fue inconsistente entre comunidades del Chaco Húmedo. El análisis de la varianza de los tres índices de diversidad juntos, mostró que tres grupos de comunidades no presentaron diferencias significativas: las dos comunidades del Chaco Seco; una del Chaco Seco y una del Chaco Húmedo; la del Cerrado y tres localidades del Chaco Húmedo. Estos resultados deben ser considerados para estrategias de manejo de conservación, incorporando puntos de referencia no solo de diversidad de especies, sino también de diversidad taxonómica y diversidad trófica.