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11 September 2023 Predator exclosures increase nest success but reduce adult survival and increase dispersal distance of Piping Plovers, indicating exclosures should be used with caution
Michelle L. Stantial, Jonathan B. Cohen, Abigail J. Darrah, Brooke Maslo
Author Affiliations +
Abstract

Diagnosing unsuccessful population outcomes for endangered species requires understanding relationships among vital rates, ecological conditions, and management variables, including unintended consequences of management actions. The federally threatened Piping Plover (Charadrius melodus) has remained below recovery goals, despite intensive management, including the use of nest exclosures to protect eggs from predation. We studied ecological factors and management actions affecting nest success, survival, site fidelity, and dispersal of the New Jersey, USA population of Piping Plovers over a 7-yr period, focused on evaluating the impact of exclosures on demography. While exclosures increased nest success by 62% over a 34-day period, exclosed nests were 4.7 times more likely to be abandoned, which was likely a consequence of adult mortality. Abandoned nests were associated with lower adult survival, particularly for males, but there was evidence that site fidelity was greater for birds whose last nest was exclosed vs. unexclosed. Regardless of exclosure status, females who abandoned their first nesting attempt dispersed 10 times farther between attempts than those whose first nest attempts were lost to other causes. Moreover, females that abandoned their last nesting attempts dispersed farther than females that lost their last nest to predation or flooding. This difference was more substantial for males. Our results corroborate studies documenting adverse impacts of exclosures on survival, and, for the first time, demonstrate that surviving mates (particularly females) emigrate from the breeding site, resulting in a realized loss of a local breeding pair. Further, we used an online population project model (i.e., PiperEx) to demonstrate that exclosures are not expected to improve growth rates in New Jersey. We conclude that there is a trade-off among increased nest survival, reduced adult survival and increased emigration rates, and we encourage managers to consider whether exclosures are worth the protection of eggs from predators using online decision support tools.

LAY SUMMARY

  • The federally threatened Piping Plover has remained below most recovery goals since listing, despite intensive management actions. Use of wire cages (termed “nest exclosures”) to protect eggs from predators has improved the survival of nests throughout the breeding grounds over the past three decades. However, some predators can use exclosures to catch and kill adults.

  • We studied environmental factors and management actions affecting nest success, adult survival, site fidelity, and dispersal of the New Jersey, USA population of Piping Plovers over a 7-yr period, including the negative and positive effects of exclosures.

  • Our results are similar to previous studies documenting that when a nest is abandoned, it usually means an adult has been killed. For the first time, we demonstrate that surviving mates (particularly females) disperse from the breeding site, implying that predators can lead to the loss of an entire breeding pair.

  • Online tools (i.e., PiperEx) are available to help wildlife managers determine whether exclosure use is an overall benefit for Piping Plovers given local abandonment and nest survival rates and are currently being used in New Jersey to address this issue.

Pour diagnostiquer des défaillances dans les populations d'espèces menacées, il faut comprendre les relations entre les taux vitaux, les conditions écologiques et les variables de gestion, y compris les conséquences involontaires des mesures de gestion. Charadrius melodus, une espèce menacée au niveau fédéral, est resté en deçà des objectifs de rétablissement malgré une gestion intensive, dont l'utilisation d'exclos autour des nids pour protéger les œufs de la prédation. Nous avons étudié les facteurs écologiques et les mesures de gestion affectant le succès de nidification, la survie, la fidélité au site et la dispersion dans une population de C. melodus du New Jersey (États-Unis) sur une période de 7 ans, en nous concentrant sur l'évaluation de l'impact des exclos sur la démographie. Alors que les exclos augmentent le succès de nidification de 62 % sur une période de 34 jours, les nids exclus étaient 4,7 fois plus susceptibles d'être abandonnés, ce qui était probablement une conséquence de la mortalité des adultes. Les nids abandonnés étaient associés à une survie plus faible des adultes, particulièrement chez les mâles, mais il a été démontré que la fidélité au site était supérieure chez les oiseaux dont le dernier nid était entouré d'un exclos que chez ceux dont le nid n'avait pas d'exclos. Indépendamment du statut d'exclusion du nid, les femelles qui ont abandonné leur première tentative de nidification se sont dispersées 10 fois plus loin entre les tentatives que celles dont la première tentative de nidification a échoué pour d'autres raisons. De plus, les femelles qui ont abandonné leur dernière tentative de nidification se sont dispersées plus loin que les femelles dont le nid a été détruit par un prédateur ou la montée des eaux. Cette différence était plus importante chez les mâles. Nos résultats corroborent les études documentant les impacts néfastes des exclos sur la survie et démontrent pour la première fois que les partenaires survivants (en particulier les femelles) émigrent du site de reproduction, ce qui entraîne la perte réelle d'un couple nicheur local. En outre, nous avons utilisé un outil de modélisation de la population en ligne (PiperEx) pour démontrer que les exclos ne devraient pas améliorer les taux de croissance dans le New Jersey. Nous concluons qu'il existe un compromis entre l'augmentation de la survie des nids, la réduction de la survie des adultes et l'augmentation des taux d'émigration. Nous encourageons les gestionnaires à se demander s'il vaut la peine de protéger les œufs des prédateurs avec des exclos en utilisant des outils d'aide à la décision en ligne.

Michelle L. Stantial, Jonathan B. Cohen, Abigail J. Darrah, and Brooke Maslo "Predator exclosures increase nest success but reduce adult survival and increase dispersal distance of Piping Plovers, indicating exclosures should be used with caution," Ornithological Applications 126(1), 1-12, (11 September 2023). https://doi.org/10.1093/ornithapp/duad047
Received: 8 March 2023; Accepted: 27 August 2023; Published: 11 September 2023
KEYWORDS
Charadrius melodus
Charadrius melodus
dispersal
dispersion
exclos
exclosures
fidélité au site
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