{"title":"年龄结构模型显示,长时间的移民是巴布亚企鹅建立殖民地的关键","authors":"R. Herman, H. Lynch","doi":"10.1093/ornithapp/duac014","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"ABSTRACT Understanding the mechanisms of site colonization and range expansion is crucial to understanding population dynamics, particularly for colonial seabirds that may struggle to shift their breeding ranges under climate change. We provide an alternative and simple approach to estimating the number of migrating individuals among colonies when original mark–recapture datasets are not available for use in more integrated and established methods. Here we fit an age-structured population model with published vital rates and breeding success rates to simple point counts of abundance using rejection-based approximate Bayesian computation (ABC) to estimate the contribution of immigration to four recently colonized Gentoo Penguin (Pygoscelis papua) breeding sites on the Western Antarctic Peninsula. We found that sustained immigration over several years was required to generate the rapid population growth observed, with some sites even showing evidence of an accelerating immigration rate following initial colonization. We demonstrate that our method is capable of estimating the contribution of immigration to population growth in a species where mark–recapture datasets are unavailable. By leveraging census data that are relatively easy to obtain, our approach provides a new method for understanding how range expansions occur in species such as Antarctic penguins whose habitat is undergoing changing climate conditions. LAY SUMMARY Understanding how birds colonize new locations is important for learning how they may respond to climate change. While many methods exist to estimate the number of individuals that are moving among colonies, they cannot always be applied to certain species for which certain datasets are missing or unavailable. We overcame this issue by applying a common statistical approach to simulate growth of four new Gentoo Penguin colonies and compare these to the true growth patterns. Our model results showed that the rapid population growth we observed must have been supported by hundreds of immigrants coming from other colonies. These findings are interesting because these new colonies have led to a southward expansion of this species' typical breeding distribution and this recent range expansion may be a response to changing climate. We demonstrate that this method is effective at estimating movement among colonies when other similar methods cannot be applied due to lack of dataset availability and data collection limitations of the species of interest. RESUMEN Comprender los mecanismos de colonización de sitio y la expansión del área de distribución es crucial para entender la dinámica poblacional, en particular para las aves marinas coloniales que pueden tener dificultades para cambiar sus áreas reproductivas frente a los efectos del cambio climático. Brindamos un enfoque simple y alternativo para estimar el número de individuos migratorios entre colonias cuando las bases de datos originales de marcado y recaptura no están disponibles para su uso en métodos más integrados y establecidos. Aquí ajustamos un modelo poblacional estructurado por edad con tasas vitales y tasas de éxito reproductivo publicadas, a puntos de conteo de abundancia utilizando cálculos bayesianos aproximados (CBA) basados en el rechazo para estimar la contribución de la inmigración a cuatro sitios reproductivos de Pygoscelis papua colonizados recientemente en la Península Antártica Occidental. Encontramos que se requería una inmigración sostenida durante varios años para generar el rápido crecimiento poblacional observado, y algunos sitios incluso mostraron evidencia de una tasa de inmigración acelerada después de la colonización inicial. Demostramos que nuestro método es capaz de estimar la contribución de la inmigración al crecimiento poblacional en una especie donde las bases de datos de marcado y recaptura no están disponibles. Al aprovechar los datos de censos que son relativamente fáciles de obtener, nuestro enfoque proporciona un nuevo método para comprender cómo se produce la expansión del área de distribución en especies como P. papua, cuyo hábitat está experimentando condiciones climáticas cambiantes.","PeriodicalId":125764,"journal":{"name":"Ornithological Applications","volume":"24 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2022-04-14","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"2","resultStr":"{\"title\":\"Age-structured model reveals prolonged immigration is key for colony establishment in Gentoo Penguins\",\"authors\":\"R. Herman, H. 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RESUMEN Comprender los mecanismos de colonización de sitio y la expansión del área de distribución es crucial para entender la dinámica poblacional, en particular para las aves marinas coloniales que pueden tener dificultades para cambiar sus áreas reproductivas frente a los efectos del cambio climático. Brindamos un enfoque simple y alternativo para estimar el número de individuos migratorios entre colonias cuando las bases de datos originales de marcado y recaptura no están disponibles para su uso en métodos más integrados y establecidos. Aquí ajustamos un modelo poblacional estructurado por edad con tasas vitales y tasas de éxito reproductivo publicadas, a puntos de conteo de abundancia utilizando cálculos bayesianos aproximados (CBA) basados en el rechazo para estimar la contribución de la inmigración a cuatro sitios reproductivos de Pygoscelis papua colonizados recientemente en la Península Antártica Occidental. 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引用次数: 2
摘要
了解地点定植和范围扩展的机制对于了解种群动态至关重要,特别是对于在气候变化下可能难以改变其繁殖范围的殖民地海鸟。我们提供了一种替代和简单的方法来估计殖民地之间迁移个体的数量,当原始标记-重新捕获数据集无法用于更集成和建立的方法时。在这里,我们使用基于拒绝的近似贝叶斯计算(ABC)将一个年龄结构的种群模型与公布的生命率和繁殖成功率拟合到简单的丰度点计数中,以估计移民对南极半岛西部四个新殖民的巴布亚企鹅(Pygoscelis papua)繁殖地的贡献。我们发现,持续数年的移民需要产生观察到的快速人口增长,一些地点甚至显示出在最初殖民化之后移民率加速的证据。我们证明,我们的方法能够在无法获得标记重新捕获数据集的物种中估计移民对种群增长的贡献。通过利用相对容易获得的人口普查数据,我们的方法为了解栖息地正在变化的气候条件下的南极企鹅等物种的范围扩展如何发生提供了一种新的方法。了解鸟类如何在新地点定居对于了解它们如何应对气候变化非常重要。虽然存在许多方法来估计在殖民地之间移动的个体数量,但它们并不总是适用于某些物种,因为某些数据集缺失或不可用。我们采用了一种常见的统计方法来模拟四个新的巴布亚企鹅群落的生长,并将其与真实的生长模式进行比较,从而克服了这个问题。我们的模型结果表明,我们观察到的人口快速增长一定是由来自其他殖民地的数百名移民支持的。这些发现很有趣,因为这些新殖民地导致了该物种典型繁殖分布的向南扩张,而最近的范围扩张可能是对气候变化的反应。我们证明,当由于缺乏数据集可用性和感兴趣物种的数据收集限制而无法应用其他类似方法时,该方法在估计殖民地之间的移动方面是有效的。resume . comder los mecanismos de colonización de sitio y expansión del área de distribución es crucial para ender la dinámica posblacional,特别是para enas marinas colonales que puden culden困难,para cambiar sus áreas reproductivas frente a los effects of cambio climático。通过替代性的方法来解决简单的问题número个人移徙者进入殖民地的问题,并通过重新捕获的方法来解决原始数据的问题están不需要的问题,通过将个人移徙者的问题más整合到建立者的问题来解决。Aqui ajustamos联合国莫德罗poblacional estructurado几率更高con tasas至关重要的y tasas de exito reproductivo publicadas,分de conteo abundancia我们使用这种bayesianos aproximados (CBA) basados en el rechazo对位estimar la contribucion de la inmigracion四弦吉他sitios reproductivos de跨过巴布亚colonizados recientemente en la半岛南极洲西方。调查结果如下:requería 1 . inmigración 1 .从总体上看,años 1 .从总体上看,rápido 1 .从总体上看,所有情况包括:1 .从总体上看,inmigración 1 .从总体上看,inmigración 1 .从总体上看,inmigración 1 .从总体上看,inmigración 1 .从总体上看,民主社会主义组织建立了一个新的社会主义组织,建立了一个社会主义组织,建立了一个社会主义组织,建立了一个社会主义组织,建立了一个社会主义组织,建立了一个社会主义组织,建立了一个社会主义组织,建立了一个社会主义组织,建立了一个社会主义组织,建立了一个社会主义组织,建立了一个社会主义组织。所有批准的数据都是相对的,因为数据是相对的fáciles,数据是相对的,数据是相对的,数据是相对的,数据是相对的,数据是相对的,数据是相对的,数据是相对的,数据是相对的,数据是相对的。
Age-structured model reveals prolonged immigration is key for colony establishment in Gentoo Penguins
ABSTRACT Understanding the mechanisms of site colonization and range expansion is crucial to understanding population dynamics, particularly for colonial seabirds that may struggle to shift their breeding ranges under climate change. We provide an alternative and simple approach to estimating the number of migrating individuals among colonies when original mark–recapture datasets are not available for use in more integrated and established methods. Here we fit an age-structured population model with published vital rates and breeding success rates to simple point counts of abundance using rejection-based approximate Bayesian computation (ABC) to estimate the contribution of immigration to four recently colonized Gentoo Penguin (Pygoscelis papua) breeding sites on the Western Antarctic Peninsula. We found that sustained immigration over several years was required to generate the rapid population growth observed, with some sites even showing evidence of an accelerating immigration rate following initial colonization. We demonstrate that our method is capable of estimating the contribution of immigration to population growth in a species where mark–recapture datasets are unavailable. By leveraging census data that are relatively easy to obtain, our approach provides a new method for understanding how range expansions occur in species such as Antarctic penguins whose habitat is undergoing changing climate conditions. LAY SUMMARY Understanding how birds colonize new locations is important for learning how they may respond to climate change. While many methods exist to estimate the number of individuals that are moving among colonies, they cannot always be applied to certain species for which certain datasets are missing or unavailable. We overcame this issue by applying a common statistical approach to simulate growth of four new Gentoo Penguin colonies and compare these to the true growth patterns. Our model results showed that the rapid population growth we observed must have been supported by hundreds of immigrants coming from other colonies. These findings are interesting because these new colonies have led to a southward expansion of this species' typical breeding distribution and this recent range expansion may be a response to changing climate. We demonstrate that this method is effective at estimating movement among colonies when other similar methods cannot be applied due to lack of dataset availability and data collection limitations of the species of interest. RESUMEN Comprender los mecanismos de colonización de sitio y la expansión del área de distribución es crucial para entender la dinámica poblacional, en particular para las aves marinas coloniales que pueden tener dificultades para cambiar sus áreas reproductivas frente a los efectos del cambio climático. Brindamos un enfoque simple y alternativo para estimar el número de individuos migratorios entre colonias cuando las bases de datos originales de marcado y recaptura no están disponibles para su uso en métodos más integrados y establecidos. Aquí ajustamos un modelo poblacional estructurado por edad con tasas vitales y tasas de éxito reproductivo publicadas, a puntos de conteo de abundancia utilizando cálculos bayesianos aproximados (CBA) basados en el rechazo para estimar la contribución de la inmigración a cuatro sitios reproductivos de Pygoscelis papua colonizados recientemente en la Península Antártica Occidental. Encontramos que se requería una inmigración sostenida durante varios años para generar el rápido crecimiento poblacional observado, y algunos sitios incluso mostraron evidencia de una tasa de inmigración acelerada después de la colonización inicial. Demostramos que nuestro método es capaz de estimar la contribución de la inmigración al crecimiento poblacional en una especie donde las bases de datos de marcado y recaptura no están disponibles. Al aprovechar los datos de censos que son relativamente fáciles de obtener, nuestro enfoque proporciona un nuevo método para comprender cómo se produce la expansión del área de distribución en especies como P. papua, cuyo hábitat está experimentando condiciones climáticas cambiantes.