Mapping migratory flyways in Asia using dynamic Brownian bridge movement models
Creators
- 1. United States Geological Survey
- 2. Vietnam National University of Agriculture
- 3. University of Oklahoma
- 4. Computer Network Information Center
- 5. Chinese Academy of Sciences
- 6. Bombay Natural History Society
Description
Identifying movement routes and stopover sites is necessary for developing effective management and conservation strategies for migratory animals. In the case of migratory birds, a collection of migration routes, known as a flyway, is often hundreds to thousands of kilometers long and can extend across political boundaries. Flyways encompass the entire geographic range between the breeding and non-breeding areas of a population, species, or a group of species, and they provide spatial frameworks for management and conservation across international borders. Existing flyway maps are largely qualitative accounts based on band returns and survey data rather than observed movement routes. In this study, we use satellite and GPS telemetry data and dynamic Brownian bridge movement models to build upon existing maps and describe waterfowl space use probabilistically in the Central Asian and East Asian-Australasian Flyways. Our approach provided new information on migratory routes that was not easily attainable with existing methods to describe flyways. Utilization distributions from dynamic Brownian bridge movement models identified key staging and stopover sites, migration corridors and general flyway outlines in the Central Asian and East Asian-Australasian Flyways. A map of space use from ruddy shelducks depicted two separate movement corridors within the Central Asian Flyway, likely representing two distinct populations that show relatively strong connectivity between breeding and wintering areas. Bar-headed geese marked at seven locations in the Central Asian Flyway showed heaviest use at several stopover sites in the same general region of high-elevation lakes along the eastern Qinghai-Tibetan Plateau. Our analysis of data from multiple Anatidae species marked at sites throughout Asia highlighted major movement corridors across species and confirmed that the Central Asian and East Asian-Australasian Flyways were spatially distinct. The dynamic Brownian bridge movement model improves our understanding of flyways by estimating relative use of regions in the flyway while providing detailed, quantitative information on migration timing and population connectivity including uncertainty between locations. This model effectively quantifies the relative importance of different migration corridors and stopover sites and may help prioritize specific areas in flyways for conservation of waterbird populations.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
يعد تحديد طرق الحركة ومواقع التوقف أمرًا ضروريًا لوضع استراتيجيات فعالة لإدارة الحيوانات المهاجرة والحفاظ عليها. في حالة الطيور المهاجرة، غالبًا ما يبلغ طول مجموعة من طرق الهجرة، المعروفة باسم ممر الطيران، مئات إلى آلاف الكيلومترات ويمكن أن تمتد عبر الحدود السياسية. تشمل مسارات الطيران النطاق الجغرافي الكامل بين مناطق التكاثر وغير التكاثر لسكان أو أنواع أو مجموعة من الأنواع، وتوفر أطرًا مكانية للإدارة والحفظ عبر الحدود الدولية. خرائط الممرات الحالية هي إلى حد كبير حسابات نوعية تستند إلى عوائد النطاق وبيانات المسح بدلاً من طرق الحركة المرصودة. في هذه الدراسة، نستخدم بيانات القياس عن بعد للأقمار الصناعية ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ونماذج حركة الجسر البراوني الديناميكية للبناء على الخرائط الموجودة ووصف استخدام مساحة الطيور المائية بشكل احتمالي في مسارات الطيران في آسيا الوسطى وشرق آسيا - أستراليا. قدم نهجنا معلومات جديدة عن طرق الهجرة التي لم يكن من السهل الوصول إليها بالطرق الحالية لوصف الطرق السريعة. حددت توزيعات الاستخدام من نماذج حركة الجسر البراوني الديناميكية مواقع الانطلاق والتوقف الرئيسية وممرات الهجرة والمخططات العامة لممرات الطيران في آسيا الوسطى وشرق آسيا - أستراليا. وصورت خريطة استخدام الفضاء من البط الردي ممرين منفصلين للحركة داخل مسار الطيران في آسيا الوسطى، ومن المحتمل أن يمثلا مجموعتين متميزتين تظهران اتصالًا قويًا نسبيًا بين مناطق التكاثر والشتاء. أظهر الإوز ذو الرأس البار الذي تم تمييزه في سبعة مواقع في طريق الطيران في آسيا الوسطى استخدامًا أكثر كثافة في العديد من مواقع التوقف في نفس المنطقة العامة للبحيرات عالية الارتفاع على طول هضبة تشينغهاي التبتية الشرقية. سلط تحليلنا للبيانات من العديد من أنواع فصيلة أناتيدا التي تم تمييزها في مواقع في جميع أنحاء آسيا الضوء على ممرات الحركة الرئيسية عبر الأنواع وأكد أن مسارات الطيران في آسيا الوسطى وشرق آسيا - أستراليا كانت متميزة مكانيًا. يحسن نموذج حركة الجسر البراوني الديناميكي فهمنا للممرات من خلال تقدير الاستخدام النسبي للمناطق في الممر مع توفير معلومات كمية مفصلة عن توقيت الهجرة والاتصال السكاني بما في ذلك عدم اليقين بين المواقع. يحدد هذا النموذج بشكل فعال الأهمية النسبية لممرات الهجرة المختلفة ومواقع التوقف وقد يساعد في تحديد أولويات مناطق محددة في الممرات للحفاظ على مجموعات الطيور المائية.Translated Description (French)
L'identification des itinéraires de déplacement et des sites d'escale est nécessaire pour développer des stratégies efficaces de gestion et de conservation des animaux migrateurs. Dans le cas des oiseaux migrateurs, un ensemble de voies de migration, connu sous le nom de voie de migration, s'étend souvent sur des centaines à des milliers de kilomètres et peut s'étendre au-delà des frontières politiques. Les voies de migration englobent toute la gamme géographique entre les zones de reproduction et les zones non de reproduction d'une population, d'une espèce ou d'un groupe d'espèces, et elles fournissent des cadres spatiaux pour la gestion et la conservation au-delà des frontières internationales. Les cartes de voies de migration existantes sont en grande partie des comptes qualitatifs basés sur les retours de bande et les données d'enquête plutôt que sur les itinéraires de mouvement observés. Dans cette étude, nous utilisons des données de télémétrie par satellite et GPS et des modèles dynamiques de mouvement des ponts browniens pour nous appuyer sur des cartes existantes et décrire l'utilisation probabiliste de l'espace par la sauvagine dans les voies de migration d'Asie centrale et d'Asie de l'Est-Australasie. Notre approche a fourni de nouvelles informations sur les routes migratoires qui n'étaient pas facilement accessibles avec les méthodes existantes pour décrire les voies de migration. Les distributions d'utilisation à partir des modèles dynamiques de mouvement des ponts browniens ont identifié les principaux sites de transit et d'escale, les couloirs de migration et les contours généraux des voies de migration dans les voies de migration d'Asie centrale et d'Asie de l'Est-Australasie. Une carte de l'utilisation de l'espace par les canards roux décrivait deux couloirs de déplacement distincts dans la voie de migration d'Asie centrale, représentant probablement deux populations distinctes qui montrent une connectivité relativement forte entre les zones de reproduction et d'hivernage. Les oies à tête barrée marquées à sept endroits de la voie de migration d'Asie centrale ont été les plus utilisées à plusieurs sites d'escale dans la même région générale de lacs de haute altitude le long du plateau oriental du Qinghai-Tibétain. Notre analyse des données de plusieurs espèces d'Anatidae marquées sur des sites à travers l'Asie a mis en évidence des corridors de mouvement majeurs entre les espèces et a confirmé que les voies de migration d'Asie centrale et d'Asie de l'Est-Australasie étaient spatialement distinctes. Le modèle de mouvement dynamique des ponts browniens améliore notre compréhension des voies de migration en estimant l'utilisation relative des régions dans la voie de migration tout en fournissant des informations détaillées et quantitatives sur le moment de la migration et la connectivité de la population, y compris l'incertitude entre les emplacements. Ce modèle quantifie efficacement l'importance relative des différents corridors de migration et sites d'escale et peut aider à prioriser des zones spécifiques dans les voies de migration pour la conservation des populations d'oiseaux d'eau.Translated Description (Spanish)
Identificar las rutas de movimiento y los sitios de escala es necesario para desarrollar estrategias efectivas de manejo y protección de los animales migratorios. En el caso de las aves migratorias, una colección de rutas migratorias, conocida como ruta migratoria, a menudo tiene una longitud de cientos a miles de kilómetros y puede extenderse a través de fronteras políticas. Las rutas migratorias abarcan todo el rango geográfico entre las áreas de reproducción y no reproducción de una población, especie o grupo de especies, y proporcionan marcos espaciales para la gestión y la protección a través de las fronteras internacionales. Los mapas de rutas migratorias existentes son en gran medida cuentas cualitativas basadas en retornos de bandas y datos de encuestas en lugar de rutas de movimiento observadas. En este estudio, utilizamos datos de telemetría satelital y GPS y modelos dinámicos de movimiento de puentes brownianos para construir sobre mapas existentes y describir el uso del espacio de aves acuáticas de manera probabilística en las rutas migratorias de Asia Central y Asia Oriental-Australasia. Nuestro enfoque proporcionó nueva información sobre las rutas migratorias que no era fácilmente alcanzable con los métodos existentes para describir las rutas migratorias. Las distribuciones de utilización de los modelos dinámicos de movimiento de puentes brownianos identificaron sitios clave de escala final y parada, corredores de migración y contornos generales de rutas migratorias en las rutas migratorias de Asia Central y Asia Oriental-Australasia. Un mapa del uso del espacio de los ruddy shelducks mostraba dos corredores de movimiento separados dentro de la ruta migratoria de Asia Central, probablemente representando dos poblaciones distintas que muestran una conectividad relativamente fuerte entre las áreas de cría e invernada. Los gansos cabeza de barra marcados en siete lugares de la ruta migratoria de Asia Central mostraron un uso más intenso en varios sitios de escala en la misma región general de lagos de gran altitud a lo largo de la meseta oriental de Qinghai-Tibetan. Nuestro análisis de los datos de múltiples especies de Anatidae marcadas en sitios de toda Asia destacó los principales corredores de movimiento entre especies y confirmó que las rutas migratorias de Asia Central y Asia Oriental-Australasia eran espacialmente distintas. El modelo dinámico de movimiento de puentes brownianos mejora nuestra comprensión de las rutas aéreas al estimar el uso relativo de las regiones en la ruta aérea al tiempo que proporciona información detallada y cuantitativa sobre el tiempo de migración y la conectividad de la población, incluida la incertidumbre entre las ubicaciones. Este modelo cuantifica de manera efectiva la importancia relativa de los diferentes corredores migratorios y sitios de escala y puede ayudar a priorizar áreas específicas en las rutas migratorias para conservar las poblaciones de aves acuáticas.Files
s40462-015-0029-6.pdf
Files
(2.4 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:61ea4edcb37bfb64015146a0468c401b
|
2.4 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- رسم خرائط المسارات المهاجرة في آسيا باستخدام نماذج حركة الجسر البراوني الديناميكية
- Translated title (French)
- Cartographie des voies migratoires en Asie à l'aide de modèles dynamiques de mouvement des ponts browniens
- Translated title (Spanish)
- Mapeo de rutas migratorias en Asia utilizando modelos dinámicos de movimiento de puentes brownianos
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2146286037
- DOI
- 10.1186/s40462-015-0029-6
References
- https://openalex.org/W143751265
- https://openalex.org/W1553220972
- https://openalex.org/W1982875743
- https://openalex.org/W1984619603
- https://openalex.org/W2003084674
- https://openalex.org/W2010618097
- https://openalex.org/W2025683657
- https://openalex.org/W2033484234
- https://openalex.org/W2049544203
- https://openalex.org/W2068442862
- https://openalex.org/W2077573539
- https://openalex.org/W2094240528
- https://openalex.org/W2100836052
- https://openalex.org/W2101916532
- https://openalex.org/W2115344139
- https://openalex.org/W2121864952
- https://openalex.org/W2127919332
- https://openalex.org/W2136287698
- https://openalex.org/W2160552295
- https://openalex.org/W2162394481
- https://openalex.org/W2168858869
- https://openalex.org/W2171715076
- https://openalex.org/W2182791699
- https://openalex.org/W2317580221
- https://openalex.org/W2499338131
- https://openalex.org/W2506101402
- https://openalex.org/W4214838196