Linking raptors and biodiversity

Abstract

Under the current biodiversity crisis, there is the need to improve the conservation action. More areas need to be protected to curb biodiversity loss. Also, the methods for selection of both protected areas and management practices have to be well-informed in order to maximise the benefits from the limited resources allocated for conservation. However, because of limited information, decision making procedures are forced to use environmental variables and different species as surrogates of general biodiversity. Moreover, there is a bias towards charismatic and better known species like top predators. It is therefore important to forecast the consequences that favouring certain species might have on other organisms and to evaluate the effectiveness of preserving a subset of species.

In this thesis I use empirical data to investigate how avian predators (the Northern Goshawk Accipiter gentilis and the Ural Owl Strix uralensis) associate to biodiversity. The focus is two-fold; First, I investigate the role of species interactions in dictating biodiversity patterns. I show that interactions within the predator assembly can have stronger effect on prey distribution (the Siberian Flying Squirrel Pteromys volans) than landscape attributes. This finding points out that individuals may be able to respond to changes in the structure of the predator assemblage. Additionally, I examine the impact of the Goshawk altering the structure of the forest bird community. I found that not only the raptor conditioned species distribution across space, but that this effect persisted over the years after the Goshawk abandoned the breeding site. Second, I evaluate the potential use of raptors as surrogates to indicate areas of relevant conservation value. On the one hand, I address how the two focal raptor species associate to different biodiversity metrics for birds and polypores (i.e. wood decaying fungi) over a landscape gradient. I found that, while both predator species indicated high biodiversity levels as compared to reference sites, the dominant Goshawk was superior to the Ural Owl. Interestingly, the surrogacy properties remained the same even if the environmental setting changed. On the other hand, I assess the value of preserving raptor nest sites in the context of the existing network of protected areas in the study region. I show that using goshawk nest sites is the most cost-efficient approach if considering only single species. However, combining both predator species further enhanced the conservation output.

Concluding, this thesis highlights the idea that avian top predators have a key role on species distributions and shaping community heterogeneity in space and time. Given this disproportionate influence in ecosystems, apex predators might also merit extra conservation commitment. Furthermore, information on the spatial distribution of raptors can indicate, over large areas, locations of disproportional biodiversity value. I show that setting aside raptor nest sites is more cost-effective than other conservation approaches. Additionally, one has to consider that national-wide monitoring schemes already provide raptor nest locations at no extra cost. In the light of these results it is advisable to consider the use of raptors to complement existing and future reserve selection methods.

Luonnon monimuotoisuuden dramaattinen häviäminen on yksi aikamme suurimmista ongelmista jonka taltuttaminen vaatii sekä lisää suojeltavia alueita, että suojelutoiminnan tehostamista. Jotta suojeluun kohdennetut varat hyödynnetään parhaalla mahdollisella tavalla, suojelualueiden valinnan ja niiden hoitotoimien tulee olla hyvin perusteltuja. Useissa tapauksissa päätöksentekijöillä ja tutkijoilla on kuitenkin käytössä rajallisesti tietoa ympäristön tilasta. Tällöin päädytään käyttämään erilaisia ympäristömuuttujia tai tiettyjä esimerkkilajeja kuvaamaan ympäristön tilaa. Varsin usein esimerkkilajeiksi päätyvät ihmisten tunteisiin vetoavat ja hyvin tunnetut lajit, kuten esimerkiksi huippupedot. Suojelun päätöksenteon kannalta on kuitenkin ensiarvoisen tärkeää ymmärtää miten yhden esimerkkilajin suojelu vaikuttaa muihin lajiryhmiin ja onko tällainen suojelu tehokas keino lisätä luonnon monimuotoisuutta.

Väitöskirjassani tutkin empiirisen aineiston avulla kahden petolintulajin (kanahaukka Accipiter gentilis ja viirupöllö Strix uralensis) vuorovaikutusta luonnon monimuotoisuuden kanssa. Työlläni oli kaksi pääasiallista tavoitetta. Ensin tutkin miten lajien vuorovaikutus voi määrittää monimuotoisuutta. Tutkimukseni osoittaa että petojen keskinäisillä vuorovaikutussuhteilla on suurempi vaikutus saalislajin (Liito-orava Pteromys volans) elinpaikan valintaan, kuin esimerkiksi maaston piirteillä. Saalisyksilöt voivat siis reagoida petolinnuston muutoksiin. Lisäksi tutkin miten kanahaukka vaikuttaa metsälinnuston yhteisörakenteeseen. Tulosteni perusteella näyttää siltä että petolintu pystyy määrittelemään miten lajit sijoittuvat ympäristössä, ja että yksittäisen petolinnun vaikutus näkyy vielä monia vuosia sen jälkeen kun se on hylännyt pesäpaikkansa.

Toinen tavoitteeni oli arvioida miten hyvin petolintuja voidaan käyttää esimerkkilajeina kun halutaan löytää suuren suojeluarvon omaavia alueita. Tutkin miten kaksi tärkeää petolintulajia assosioituvat linnuston ja kääpien avulla laskettujen monimuotoisuuden mittareiden kanssa kahdessa eri kasvillisuusvyöhykkeessä. Tulokseni osoittavat että vaikka molempien petolintujen pesäpaikan ympäristö oli monimuotoisuudeltaan suurempaa kuin satunnaisten tutkimusalueiden, kanahaukan pesän ympäristö oli monimuotoisempaa kuin viirupöllön. Tämä vaikutus säilyi samana verrattaessa kahdella eri kasvillisuusvyöhykkeellä sijaitsevia alueita. Arvioin myös miten petolintujen pesäpaikan säilyttäminen vaikuttaa suojeluarvoon tutkimusalueellani jo sijaitsevilla suojelualueilla. Kanahaukkojen pesäpaikkojen suojeleminen osoittautui kustannustehokkaimmaksi suojeluratkaisuksi, mutta viirupöllön pesäpaikkojen lisääminen vahvisti suojelun tuottoa.

Väitöskirjani vahvistaa että petolinnuilla on avainrooli lajien levinneisyyden ja yhteisöjen rakenteen muokkaamisessa, sekä maisema - että ajallisella tasolla. Koska petolintulajien vaikutus eri ekosysteemeihin on niin suuri, suurempi sitoutuminen niiden suojeluun on myös perusteltua. Suuremmassa mittakaavassa petolintujen pesäpaikkojen sijainti voi kertoa myös suuremmasta luonnon monimuotoisuuden arvosta. Tutkimuksessani osoitan että petolintujen pesäpaikkojen säästäminen on kustannustehokkaampaa kuin muut suojelutoimenpiteet. Etenkin kun valtakunnallisen petolintuseurantaprojektin ansiosta petolintujen pesäpaikat ovat jo tiedossa ja tämä tieto on saatavissa ilman lisäkustannuksia. Näiden tulosten valossa on suositeltavaa että petolintuja käytetään täydentämään suojelualuesuunnittelun menetelmiä.