回路理論を用いて、移動性の高い草食動物の移動接続性に及ぼす提案された道路の潜在的な影響をマッピングする

Mapping potential effects of proposed roads on migratory connectivity for a highly mobile herbivore using circuit theory.

• Timothy J Fullman
• Ryan R Wilson
• Kyle Joly
• David D Gustine
• Paul Leonard
• Wendy M Loya

抄録

移動は、種が時空間的に変化する資源にアクセスし、捕食者や寄生虫を避けるために世界中で一般的に行われている。しかし、開発や生息地の断片化により、長距離移動はますます危うくなっている。移動行動の理解を深めることは、季節的な範囲や移動回廊の特定と保護を可能にし、移動種の保全と管理に意味を持つ。本研究では、回路理論を応用して、回遊経路全体にわたって、季節ごとの人為的・自然的な環境特徴からの移動に対する抵抗を分析することで、開発の将来的な影響を予測する手法を提示する。提案されている道路システムがアラスカ北部の不毛地カリブー（Rangifer tarandus granti）と自給狩猟者に与える潜在的な影響を調べることで、このアプローチの有用性を実証した。資源選択関数から、カリブーによる移動選択が明らかになった。我々は、CircuitscapeとGPSテレメトリーデータを用いて、生息地選択と景観抵抗に関連する5つのシナリオを検証した。潜在的な道路が移動動物と人間のハンターの接続性に与える影響を調べるために、道路が提案されている場合のコミュニティ付近の現在の流量値を比較した。カリブーは春と秋の両方で、密生した植生、険しい地形、主要な河川、既存の道路を避けていた。秋の移動では資源選択と景観抵抗の間に負の線形関係が強く支持されたが、春の移動では負の対数関係が見られた。カリブーの接続性の全体的なパターンは、提案されている道路の存在下でも同様であったが、現在の移動エリアの中心付近のコミュニティでは流れの減少が予測された。このようなデータは、プロジェクトの許可・不許可の決定や、代替的な開発案や緩和策の選択に役立つが、開発による累積的な影響を考慮する必要がある。我々のアプローチは柔軟性があり、他の種、場所、開発シナリオに簡単に適応して、移動行動の理解を広げ、提案されている開発を評価することができる。このような情報は、新規開発、資源利用者のニーズ、生態系機能の保全のバランスを考慮した政策決定に不可欠です。

Migration is common worldwide as species access spatiotemporally varying resources and avoid predators and parasites. However, long-distance migrations are increasingly imperiled due to development and habitat fragmentation. Improved understanding of migratory behavior has implications for conservation and management of migratory species, allowing identification and protection of seasonal ranges and migration corridors. We present a technique that applies circuit theory to predict future effects of development by analyzing season-specific resistance to movement from anthropogenic and natural environmental features across an entire migratory path. We demonstrate the utility of our approach by examining potential effects of a proposed road system on barren ground caribou (Rangifer tarandus granti) and subsistence hunters in northern Alaska. Resource selection functions revealed migratory selection by caribou. We tested five scenarios relating habitat selection to landscape resistance using Circuitscape and GPS telemetry data. To examine the effect of potential roads on connectivity of migrating animals and human hunters, we compared current flow values near communities in the presence of proposed roads. Caribou avoided dense vegetation, rugged terrain, major rivers, and existing roads in both spring and fall. A negative linear relationship between resource selection and landscape resistance was strongly supported for fall migration while spring migration featured a negative logarithmic relationship. Overall patterns of caribou connectivity remained similar in the presence of proposed roads, though reduced current flow was predicted for communities near the center of current migration areas. Such data can inform decisions to allow or disallow projects or to select among alternative development proposals and mitigation measures, though consideration of cumulative effects of development are needed. Our approach is flexible and can easily be adapted to other species, locations and development scenarios to expand understanding of movement behavior and to evaluate proposed developments. Such information is vital to inform policy decisions that balance new development, resource user needs, and preservation of ecosystem function.

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