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31 January 2022 Invasion dynamics of the European Collared-Dove in North America are explained by combined effects of habitat and climate
Yiran Shao, Danielle M. Ethier, Simon J. Bonner
Author Affiliations +
Abstract

Global biodiversity is increasingly threatened by the spread of invasive species. Understanding the mechanisms influencing the initial colonization and persistence of invaders is therefore needed if conservation actions are to prevent new invasions or strive to slow their spread. The Eurasian Collared-Dove (Streptopelia decaocto, EUCO) is one of the most successful avian invasive species in North America; however, to our knowledge, no study has simultaneously examined the role that climate-matching, human activity, directional propagation, and local density have in this invasion process. Our research expands upon a cellular-automata-based hierarchical model developed to assess directional invasion dynamics to further quantify the impacts of climate, elevation, and land cover type on the spread of EUCO in North America. Our results suggest that EUCO's dispersal patterns can largely be explained by the effects of habitat, climate, and environmental conditions at different stages of the invasion process rather than some innate preferred north-westerly spread. Specifically, EUCO initially colonized warm and wet grassland habitats and tended to persist in urban areas. We also found that while EUCO were more likely to spread to the northeast of existing habitats, directional preference did not drive persistence and recolonization events. These findings highlight the importance of incorporating both neighborhood effects and environmental factors in the modelling of range-expanding species, adding to the toolset available to researchers to model invasive species spread. Further, our research demonstrates that historical records of invasive species occurrences can provide the data resources needed to disentangle the characteristics driving species invasion and enable predictions that are of critical importance to resource managers.

LAY SUMMARY

  • The Eurasian Collared-Dove is an invasive species in North America. Starting from the Bahamas in 1974, it has colonized much of the U.S. and Canada.

  • The Eurasian Collared-Dove tended to spread to the northwest, and previous studies suggested that this was due to an innate preference for this direction. However, these studies did not consider that this might also be explained by habitat selection.

  • We studied the Eurasian Collared-Dove's range expansion using data from the Project Feeder Watch citizen science study. Our findings suggest that they prefer grasslands and thrive in areas with higher temperatures, more precipitation, and higher elevations, with little regard for direction.

  • These results add to our understanding of the invasion process of the Eurasian Collared-Dove in North America, and broadly highlight the importance of historical records to disentangle the characteristics driving species invasion that are important to resource managers. The new methods can also be applied to understand the spread of other invasive species.

La biodiversité mondiale est de plus en plus menacée par la propagation d'espèces envahissantes. Il est donc nécessaire de comprendre les mécanismes qui influencent la colonisation initiale et la persistance des envahisseurs si l'on veut que les mesures de conservation empêchent de nouveaux envahissements ou ralentissent leur propagation. Streptopelia decaocto est l'une des espèces aviaires envahissantes ayant le plus de succès en Amérique du Nord; toutefois, à notre connaissance, aucune étude n'a examiné simultanément le rôle de l'adaptation au climat, de l'activité humaine, de la propagation directionnelle et de la densité locale dans ce processus d'envahissement. Nos recherches s'appuient sur un modèle hiérarchique à base d'automates cellulaires développé pour évaluer la dynamique d'envahissement directionnel afin de quantifier les impacts du climat, de l'altitude et du type d'occupation du sol sur la propagation de S. decaocto en Amérique du Nord. Nos résultats suggèrent que les patrons de dispersion de S. decaocto peuvent être largement expliqués par les effets de l'habitat, du climat et des conditions environnementales à différents stades du processus d'envahissement plutôt que par une préférence innée pour une propagation vers le nord-ouest. Plus précisément, S. decaocto a d'abord colonisé des habitats de prairies chaudes et humides et a eu tendance à persister dans les zones urbaines. Nous avons également constaté que si S. decaocto était plus susceptible de se propager au nord-est des habitats existants, la préférence directionnelle ne déterminait pas les événements de persistance et de recolonisation. Ces résultats soulignent l'importance d'incorporer à la fois les effets de voisinage et les facteurs environnementaux dans la modélisation des espèces qui étendent leur aire de répartition, ajoutant ainsi à la panoplie d'outils disponibles dont disposent les chercheurs pour modéliser la propagation des espèces envahissantes. En outre, nos recherches démontrent que les mentions historiques de présence d'espèces envahissantes peuvent fournir les données nécessaires pour démêler les caractéristiques qui régissent l'envahissement des espèces et permettre des prédictions qui sont d'une importance critique pour les gestionnaires de ressources.

Yiran Shao, Danielle M. Ethier, and Simon J. Bonner "Invasion dynamics of the European Collared-Dove in North America are explained by combined effects of habitat and climate," Ornithological Applications 126(1), 1-13, (31 January 2022). https://doi.org/10.1093/ornithapp/duad052
Received: 16 February 2023; Accepted: 29 August 2023; Published: 31 January 2022
KEYWORDS
Bayesian modelling
citizen science
condition de l'habitat
espèces envahissantes
expansion de l'aire de répartition
habitat condition
invasive species
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