Prioritizing forest management actions to benefit marine habitats in data-poor regions

Conserv Biol. 2022 Apr;36(2):e13792. doi: 10.1111/cobi.13792. Epub 2021 Sep 29.

Abstract

Land-use change is considered one of the greatest human threats to marine ecosystems globally. Given limited resources for conservation, we adapted and scaled up a spatially explicit, linked land-sea decision support tool using open access global geospatial data sets and software to inform the prioritization of future forest management interventions that can have the greatest benefit on marine conservation in Vanuatu. We leveraged and compared outputs from two global marine habitat maps to prioritize land areas for forest conservation and restoration that can maximize sediment retention, water quality, and healthy coastal/marine ecosystems. By combining the outputs obtained from both marine habitat maps, we incorporated elements unique to each and provided higher confidence in our prioritization results. Regardless of marine habitat data source, prioritized areas were mostly located in watersheds on the windward side of the large high islands, exposed to higher tropical rainfall, upstream from large sections of coral reef and seagrass habitats, and thus vulnerable to human-driven land use change. Forest protection and restoration in these areas will serve to maintain clean water and healthy, productive habitats through sediment retention, supporting the wellbeing of neighboring communities. The nationwide application of this linked land-sea tool can help managers prioritize watershed-based management actions based on quantitative synergies and trade-offs across terrestrial and marine ecosystems in data-poor regions. The framework developed here will guide the implementation of ridge-to-reef management across the Pacific region and beyond.

Priorización de la Conservación y Restauración de los Bosques para Beneficio de los Ecosistemas Marinos en Regiones con Deficiencia de Datos Resumen Dados los recursos limitados para la conservación, adaptamos y ampliamos una herramienta de apoyo para la toma de decisiones que es espacialmente explícita y que conecta las decisiones de manejo de los ecosistemas terrestres y marinos. Usamos conjuntos de datos geoespaciales globales de acceso abierto y software para orientar la priorización de las futuras intervenciones de manejo de bosques que pueden tener el mayor beneficio para la conservación marina en Vanuatu (Oceanía). Comparamos la información de dos mapas mundiales de hábitats marinos para maximizar la retención de sedimentos, la calidad del agua y los ecosistemas marinos y costeros funcionales. Mediante la combinación de la información obtenida de ambos mapas, incorporamos elementos únicos para cada uno y proporcionamos una mayor confianza a los resultados de priorización; los sitios prioritarios para la restauración fueron más sensibles a la fuente de datos para el mapeo de los hábitats. Sin importar la fuente de los datos sobre los hábitats marinos, las áreas priorizadas estuvieron ubicadas principalmente en las vertientes del lado de barlovento de las islas mayores y elevadas, las cuales están expuestas a una precipitación tropical más alta, río arriba de grandes secciones de hábitats de arrecife de coral y de pastos marinos. Por lo tanto, estas áreas son vulnerables a los efectos antropogénicos (p. ej.: cambio en el uso de suelo). La protección y restauración de los bosques en estas áreas puede mantener limpia el agua y a los ecosistemas funcionales y productivos por medio de la retención de sedimentos, la cual ayuda al bienestar de las comunidades aledañas. La aplicación en todo el país de esta herramienta vinculante tierra-mar puede ayudar a los gestores a priorizar las acciones de manejo de vertientes basadas en las sinergias cuantitativas y las compensaciones en los ecosistemas terrestres y marinos en las regiones con deficiencia de datos. Nuestro esquema puede usarse para guiar la implementación del manejo de tierra a mar en toda la región del Pacífico y en otras más.

近交衰退对重引入种群来说是一个重要的长期威胁。然而, 由于野生种群难以获得完整的谱系数据和良好的生存和繁殖数据, 因此其近交衰退的强度难以估计。对种群未来响应的预测也格外困难, 因为这还需要预测未来的近交水平及其对长期种群动态的影响, 它们受制于许多不确定因素。本研究基于 1992 年重引入到提里提里马塔基岛的新西兰鸲鹟 (Petroica longipes) 26 年的数据集, 阐明了如何用贝叶斯状态-空间建模方法得到以上预测。我们利用谱系数据, 基于潜在繁殖对的亲缘关系模拟了平均近交水平 ( F¯)$\bar{F})\ $ 随着时间的增加, 并对 Ne/N(${N_e}/N\ ($ 有效种群大小/调查种群大小) 进行了经验估计。我们使用多重插补法模拟了近交系数的未知成分, 从而在对密度依赖性和环境随机性进行建模的同时估计了数据集所有 1458 种鸟类近交对存活的影响。模型表明, 近交会降低幼鸟存活率 (1.83 个致死当量 [SE 0.81]), 还可能降低随后的成鸟存活率 (0.44 个致死当量 [0.81]), 但对繁育雏鸟的数量没有显著影响。在 Ne/N${N_e}/N$ 比为 0.56 (SE 为 0.1) 的情况下, 随着 25 年间种群大小从 33 只 (SE 为 0.3) 增长到160只 (SE为6), 平均近交水平增加到了0.10 (SE 为 0.001) 。基于同时纳入栖息地再生的模型, 我们预计种群数量在 2130 年将达到最大值, 为 331-1144 只 (中位数 726 只), 然后开始缓慢下降。如果没有近交, 种群数量预计将稳定在 887-1465 只 (中位数 1131 只) 。因此, 通过以上分析可以在考虑多种不确定性来源的情况下, 从经验上获得对近交管理理性决策所需的信息。【翻译: 胡怡思; 审校: 聂永刚】.

Keywords: arrecifes de coral; calidad del agua; conjuntos de datos globales; coral reefs; de la cumbre al arrecife; decision-making; global data sets; habitat; hábitat; pastos marinos; ridge-to-reef; seagrass; sediment; sedimento; toma de decisiones; water quality; 分层贝叶斯模型; 小种群; 新西兰; 新西兰鸲鹟; 种群建模; 近交衰退; 重引入.

Publication types

  • Research Support, Non-U.S. Gov't

MeSH terms

  • Conservation of Natural Resources*
  • Coral Reefs
  • Ecosystem*
  • Forests