ABSTRACT
Roadkill and landscape composition affect snakes at different spatial scales, depending on the functional trait value of the species, which is reflected in the functional diversity indices at the assemblage level. This study evaluated the effect of roads and landscape composition on snakes' functional diversity at different areas of influence (250, 500, 1000, and 2000 m buffer areas). We compared roadkill snake species with those assemblages inhabiting the adjacent vegetation in the Orinoco region, Colombia. We surveyed snakes using transects on the road and adjacent areas on 13 landscapes along the road. We evaluated the effect of 16 landscape metrics at six land cover classes on the snake's functional diversity at four different areas of influence (from 250 to 2000 m around the sampled sites). The functional redundancy index was higher for roadkill species, suggesting that roads eliminate species that play similar roles in the assemblage and ecosystem processes. Likewise, the low values of functional redundancy in the adjacent vegetation call attention to the fact that each species surviving in this transformed landscape has a crucial active role in ecosystem processes in snake assemblages. For roadkill snakes, forest metrics explained changes in functional richness and functional evenness at a 250 m area of influence. In comparison, transient crop and pasture metrics explained changes in functional evenness and divergence at 2000 m. For snakes inhabiting the adjacent vegetation, the cohesion of pasture explained changes in functional richness at 250 m, and forest metrics explained changes in functional redundancy and evenness at 2000 m. Anthropogenic landscape transformation may have a greater effect on snake functional diversity at local scales than roadkill. In savanna ecosystems, the presence of native forest at 2000 m radius around roads promotes the conservation of snake assemblages. However, within a 250 m radius, the risk of snake roadkill increases when the road borders native forest. Therefore, it is necessary to implement wildlife crossing in these sections of the road.
El atropellamiento en carreteras y la composición del paisaje afectan a las serpientes a diferentes escalas espaciales, dependiendo del valor del rasgo funcional de las especies, que se refleja en los índices de diversidad funcional a nivel de ensamblaje. Este estudio evaluó el efecto de las carreteras y la composición del paisaje en la diversidad funcional de las serpientes en diferentes áreas de influencia (250, 500, 1000 y 2000 m áreas de amortiguamiento). Comparamos las especies de serpientes atropelladas con los ensamblajes que habitan la vegetación adyacente en la región del Orinoco, Colombia. Muestreamos serpientes usando transectos en la carretera y áreas adyacentes en 13 paisajes a lo largo de una carretera. Evaluamos el efecto de 16 métricas de paisaje en seis clases de cobertura del suelo sobre la diversidad funcional de la serpiente en cuatro áreas diferentes de influencia (de 250 a 2000 m alrededor de los sitios muestreados). El índice de redundancia funcional fue mayor para las especies atropelladas, lo que sugiere que las carreteras eliminan especies que desempeñan funciones similares en los procesos de ensamblaje y ecosistema. Del mismo modo, los bajos valores de redundancia funcional en la vegetación adyacente llaman la atención sobre el hecho de que cada especie que sobrevive en este paisaje transformado tiene un papel crucial en los procesos ecosistémicos y dentro de los ensamblajes de serpientes. Para las serpientes atropelladas, las métricas de cobertura de bosque explicaron los cambios en la riqueza y la uniformidad funcional en un área de influencia de 250 m. En comparación, las métricas de cultivos transitorios y pastos explicaron los cambios en la uniformidad y divergencia funcional a 2000 m. Para las serpientes que habitan la vegetación adyacente, la cohesión de los pastizales explicó los cambios en la riqueza funcional a 250 m, y las métricas de cobertura de bosque explicaron los cambios en la redundancia y la uniformidad funcional a 2000 m. La transformación antropogénica del paisaje puede tener un mayor efecto en la diversidad funcional de las serpientes a escalas locales que los atropellos. En ecosistemas de sabana, la presencia de bosque nativo en un radio de 2000 m alrededor de las carreteras favorece la conservación de los ensamblajes de serpientes. Sin embargo, en un radio de 250 m se aumenta el riesgo de atropellamiento de serpientes cuando la carretera limita con bosque nativo, por lo que es necesario implementar pasos de fauna en estos tramos.
ABSTRACT
Climate temporality is a phenomenon that affects species activity and distribution patterns across spatial and temporal scales. Despite the global availability of microclimatic data, their use to predict activity patterns and distributions remains scarce, particularly at fine temporal scales (e.g. < month). Predicting activity patterns based on climatic data may allow us to foresee some of the consequences of climate change, particularly for ectothermic vertebrates. The Gila monster exhibits marked daily and seasonal activity patterns linked to physiology and reproduction. Here we evaluate whether ecological niche models fitted using microclimate data can predict temporal activity patterns using the Gila monster Heloderma suspectum as a study system. Furthermore, we identified whether the activity patterns are related to physiological constraints. We used dated occurrences from museum specimens and human observations to generate and test ecological niche models using minimum volume ellipsoids. We generated hourly microclimatic data for each occurrence site for 10 years using the NicheMapR package. For ecological niche modelling, we compared the traditional seasonal approach versus a daily activity pattern strategy for model construction. We tested both using the omission rate of independent observations (citizen science data). Finally, we tested whether unimodal and bimodal activity patterns for each season could be recreated through ecological niche modelling and whether these patterns followed known physiological constraints. The unimodal and bimodal activity patterns previously reported directly from tracking individuals across the year were recovered using niche modelling and microclimate across the species' geographical range. We found that upper thermal tolerances can explain the daily activity patterns of this species. We conclude that ecological niche models trained with microclimatic data can be used to predict activity patterns at high temporal resolutions, particularly on ectotherm species of arid zones coping with rapid climate modifications. Furthermore, the use of high temporal resolution variables can lead to a better niche delimitation, enhancing the results of any research objective that uses correlative models.
La estacionalidad climática es un fenómeno que afecta la actividad de las especies y los patrones de distribución a diferentes escalas espaciales y temporales. A pesar de la disponibilidad global de datos microclimáticos para estudiar dichos patrones, su uso sigue siendo escaso, particularmente en escalas temporales finas (e.g., < mes). La predicción de patrones de actividad basados en datos climáticos puede permitirnos prever algunas de las potenciales consecuencias del cambio climático, particularmente para los vertebrados ectotérmicos. El monstruo de Gila (Heloderma suspectum) exhibe marcados patrones de actividad diarios y estacionales vinculados a la fisiología y la reproducción. En este trabajo evaluamos cómo los modelos de nichos ecológicos ajustados con datos de microclima, pueden predecir patrones de actividad temporal, utilizando al monstruo de Gila como sistema de estudio. Además, identificamos si los patrones de actividad están relacionados con restricciones fisiológicas. Usamos registros de presencia provenientes de colecciones científicas y de ciencia ciudadana para generar y probar modelos de nichos ecológicos usando elipsoides de volumen mínimo. Generamos datos microclimáticos para cada hora en cada sitio de presencia durante diez años utilizando el paquete NicheMapR. Para el modelado de nichos ecológicos, comparamos el enfoque estacional tradicional con una estrategia de patrón de actividad diaria para la construcción del nicho. Ambos enfoques fueron probados utilizando la tasa de omisión de observaciones independientes (provenientes de datos de ciencia ciudadana). Finalmente, probamos si los patrones de actividad unimodales y bimodales para cada estación podían recrearse a través de modelos de nichos ecológicos y si estos patrones seguían restricciones fisiológicas conocidas. Los patrones de actividad unimodal y bimodal previamente informados directamente del seguimiento de individuos a lo largo del año, sí se recuperaron mediante el uso de modelos de nicho y microclimas en todo el rango geográfico de la especie. Encontramos también que las tolerancias térmicas superiores pueden explicar los patrones de actividad diaria de esta especie. Concluimos que los modelos de nichos ecológicos entrenados con datos microclimáticos pueden usarse para predecir patrones de actividad en altas resoluciones temporales, particularmente en especies ectotermas de zonas áridas que se enfrentan a modificaciones climáticas rápidas. Además, consideramos que el uso de variables con alta resolución temporal puede conducir a una mejor delimitación de nichos, mejorando los resultados de cualquier objetivo de investigación que utilice estos modelos correlativos.
