Effect of a major highway on the spatial and temporal variation in the structure and diversity of the avifauna of a tropical premontane rain forest / Efecto de una carretera principal en la variación espacial y temporal en la estructura y la diversidad de la avifauna de un bosque lluvioso tropical premontano

Abstract:Roads immersed in conservation areas will increase in number, size, and traffic over the next decade, and thus, understanding their effects on forest-dependent wildlife is crucial for improving current management practices and reducing the negative impacts of roads on sensitive species. We examined the influence of route 32 (a.k.a. Guápiles Highway) on temporal and spatial changes in the structure of the avifauna of Braulio Carrillo National Park, Costa Rica, a site crossed by this road along 25 km. The highway connects the capital city of San José with the Harbor of Limón in the Caribbean Sea (142 km). Although the road is narrow (12 m in width and comprised by two lanes along most of the route) it services over 1.5 million motor vehicles per year, 12 % are heavy trucks and trailers. We expected the highway to divide the avifauna, and thus to observe significant differences in species structure on opposite sides of the road. We described changes in bird diversity between wet and dry seasons at Las Palmas and Ceibo trails located on opposite sides of the highway (14 point counts per trail), and evaluated how abundance and diversity varied with road distance. Censuses took place during wet and dry seasons from 2002 to 2005. We listed 245 species and 6 035 observations during the 4-yr survey. Rare species dominated the avifauna (65 % of species < 5 observations), and species overlap between trails was high (Sorensen= 71 %; Morisita= 0.96). Species accumulation curves varied little among trails, yielding 190 species. Resident species represented 70 % of observations, followed by elevational (15 %) and long-distance migrants (1-2 %). Understory species were the most abundant (60 %) followed by canopy birds (30 %). Species turnover rate was 55 % between seasons, but species composition between trails remained homogeneous. Overall, birds were avoiding the road (abundance increased away from the road) although other diversity parameters (richness, dominance, Shannon index, and equitability) were not influenced by road proximity. Although the avifauna remained homogeneous on both sides of the road, which did not support the fragmentation hypothesis, the highway reduced the abundance and diversity of specialized understory insectivores associated with primary forests near the road. This highway will expand outside the National Park (from 2 to 4 lanes along 107 km from Río Frío to Limón) in the next years, which will increase traffic volume and road impacts within the Park. Roads are increasing across highly diverse tropical areas justifying the need for management practices based on the identification of sensitive groups. Rev. Biol. Trop. 64 (4): 1383-1399. Epub 2016 December 01.

Resumen:Las carreteras inmersas en áreas de conservación van a aumentar en número, tamaño, y volumen de tráfico en la próxima década, por lo que comprender los efectos de las mismas sobre la fauna dependiente de bosque es crucial para mejorar las prácticas de manejo y reducir los impactos negativos de los caminos sobre las especies más frágiles. Examinamos la influencia de la ruta 32 (conocida como la carretera a Guápiles) sobre los cambios temporales y espaciales en la estructura de la avifauna del Parque Nacional Braulio Carrillo, Costa Rica, el cual es atravesado por esta carretera a lo largo de 25 km. La carretera conecta la ciudad capital de San José con el puerto de Limón en el Caribe (142 km). Aunque la calle es estrecha (12 m de ancho en dos carriles en la mayor parte de la ruta) da servicio a más de 1.5 millones de vehículos por año, 12 % de los cuales es transporte pesado. Esperábamos que la carretera fragmentara a la avifauna, y por lo tanto que hubieran diferencias significativas en la estructura de las especies en lados opuestos de la ruta. Describimos los cambios en la diversidad de aves entre las estaciones secas y húmedas en los senderos Las Palmas y Ceibo situados en lados opuestos de la carretera (14 puntos de conteo por sendero), y evaluamos cómo la abundancia y la diversidad variaron con la distancia hacia la carretera. Los censos se realizaron durante las estaciones húmedas y secas desde el 2002 al 2005. Encontramos 245 especies y 6 035 observaciones durante el período de 4 años. Las especies raras dominaron la avifauna (65 % de las especies < 5 observaciones), y mostraron un alto traslape entre senderos (Sorensen= 71 %; Morisita= 0.96). Las curvas de acumulación de especies variaron poco entre senderos, generando 190 especies. Las especies residentes representaron el 70 % de las observaciones, seguidas migrantes de elevación (15 %) y especies migratorias latitudinales (1-2 %). Las especies de sotobos que fueron las más abundantes (60 %), seguidas por las aves de dosel (30 %). La tasa de recambio de especies fue del 55 % entre estaciones, pero la composición de especies entre senderos permaneció homogénea. El patrón general consistió en que las aves evitaron la carretera (la abundancia aumentó lejos de la carretera), aunque otros parámetros de diversidad (riqueza, dominancia, el índice de Shannon y la equidad) no fueron influenciados por la proximidad de la calle. Si bien los resultados no apoyaron la hipótesis de la fragmentación, la carretera redujo la abundancia y diversidad de insectívoros especializados de sotobosque asociados a bosque primario. Esta carretera se expandirá fuera del Parque Nacional (de 2 a 4 carriles a lo largo de 107 km de Río Frío a Limón) en los próximos años, lo que aumentará el impacto del volumen de tráfico dentro del parque. Las carreteras cercanas a zonas protegidas están aumentando en los trópicos, por lo que es crucial desarrollar alternativas de manejo basadas en la respuesta de los grupos sensibles a estos impactos.

Traffic noise affects forest bird species in a protected tropical forest

The construction of roads near protected forest areas alters ecosystem function by creating habitat fragmentation and through several direct and indirect negative effects such as increased pollution, animal mortality through collisions, disturbance caused by excessive noise and wind turbulence. Noise in particular may have strong negative effects on animal groups such as frogs and birds, that rely on sound for communication as it can negatively interfere with vocalizations used for territorial defense or courtship. Thus, birds are expected to be less abundant close to the road where noise levels are high. In this study, we examined the effects of road traffic noise levels on forest bird species in a protected tropical forest in Costa Rica. Data collection was conducted in a forest segment of the Carara National Park adjacent to the Coastal Highway. We carried out 120 ten minute bird surveys and measured road noise levels 192 times from the 19th to the 23rd of April and from the 21st to the 28th of November, 2008. To maximize bird detection for the species richness estimates we operated six 12m standard mist nets simultaneously with the surveys. The overall mist-netting effort was 240net/h. In addition, we estimated traffic volumes by tallying the number of vehicles passing by the edge of the park using 24 one hour counts throughout the study. We found that the relative abundance of birds and bird species richness decreased significantly with the increasing traffic noise in the dry and wet season. Noise decreased significantly and in a logarithmic way with distance from the road in both seasons. However, noise levels at any given distance were significantly higher in the dry compared to the wet season. Our results suggest that noise might be an important factor influencing road bird avoidance as measured by species richness and relative abundance. Since the protected forest in question is located in a national park subjected to tourist visitation, these results have conservation as well as management implications. A decrease in bird species richness and bird abundance due to intrusive road noise could negatively affect the use of trails by visitors. Alternatives for noise attenuation in the affected forest area include the enforcement of speed limits and the planting of live barriers. Rev. Biol. Trop. 59 (2): 969-980. Epub 2011 June 01.

Las carreteras cerca de bosques alteran la función del ecosistema por fragmentación del hábitat y tienen otros efectos negativos como contaminación, mortalidad de animales y ruido excesivo; sobre todo en animales como ranas y aves que dependen del sonido para comunicarse. Se espera menos abundancia de aves cerca de la carretera donde el ruido es alto. Este estudio evalúa los efectos del ruido por carretera sobre las aves en un bosque tropical de Costa Rica. También realizamos censos de aves y medimos el ruido del 19 al 23 de abril y del 21 al 28 de noviembre 2008. Además, utilizamos redes de niebla para maximizar la detección de aves en la estimación de riqueza de especies. La abundancia de aves así como la riqueza de especies decrecieron significativamente con el incremento del ruido tanto en la estación seca como en la lluviosa. El ruido disminuyó en forma logarítmica con el aumento en la distancia a la carretera y fue más alto durante la estación seca. Nuestros resultados sugieren que las aves tienden generalmente a evitar el ruido del tráfico y tienen implicaciones en la conservación y manejo del área protegida.