Measuring the Degree of Overlap and Segregation among Multiple Probabilistic Home Ranges: A New Index with Illustrative Application to the Lesser Kestrel Falco naumanni

Home range overlap/segregation has several important applications to wildlife conservation and management. In this work, we first address the issue of measuring the degree of overlap/segregation among an arbitrarily large number (i.e., n ≥ 2) of probabilistic animal home ranges (i.e., utilization distributions). This subject matter has recently been solved for home ranges measured as polygons (e.g., percent minimum convex polygons and multinuclear cores) but not yet for probabilistic ones. Accordingly, we introduce a novel index named the PGOI (probabilistic general overlap index), and its complement, the PGSI (probabilistic general segregation index), an index for computation of probabilistic home range overlap/segregation at individual, population and species levels. Whatever the number of probabilistic home ranges, the PGOI returns a single score ranging in the [0, 100] interval. We applied the PGOI to five lesser kestrels (Falco naumanni) at Santeramo in Colle (Apulia region; Southern Italy) as a case study. Our new index can be applied to any animal species and to home ranges derived from any type of probabilistic home range estimator.

Αλληλεπίδραση διαχείρισης αγροτικών οικοσυστημάτων και βιοποικιλότητας

Το κιρκινέζι (Falco naumanni Fleisch) είναι ένα μικρό μεταναστευτικό αρπακτικό. Κατά τη διάρκεια της αναπαραγωγικής περιόδου του, ενδιαιτεί στις ανοικτές καλλιεργούμενες περιοχές της Δυτικής Παλαιαρκτικής. Θεωρούνταν ως ένα από τα πιο κοινά ευρωπαϊκά αρπακτικά πουλιά. Στην περιοχή της Θεσσαλίας αναπαράγεται το μεγαλύτερο τμήμα του ελληνικού πληθυσμού του είδους. Το κιρκινέζι υπέστη δραματική πληθυσμιακή μείωση κατά το δεύτερο μισό του 20ού αιώνα. Ως κύριες αιτίες της μείωσης των πληθυσμών του είδους θεωρούνται η μείωση της διαθεσιμότητας των περιοχών φωλεοποίησης και η αύξηση της γεωργικής εντατικοποίησης, η οποία επηρέασε την έκταση ή/και την ποιότητα των ενδιαιτημάτων τροφοληψίας του είδους και τη διαθεσιμότητα τροφής του. Ειδικότερα, αίτια μείωσης του πληθυσμού του κιρκινεζιού στην περιοχή της Θεσσαλίας θεωρούνται οι μεταβολές της γεωργικής γης, με κυριότερη τη σταδιακή αύξηση της αρδευόμενης καλλιέργειας βαμβακιού κατά τις τελευταίες δύο δεκαετίες. Το κιρκινέζι θεωρείται ως κατάλληλο είδος-δείκτης της αγροτικής βιοποικιλότητας και αποτελεί ένα αντιπροσωπευτικό είδος για την αξιολόγηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων της ΚΑΠ (Κοινή Αγροτική Πολιτική) και των εφαρμοζόμενων γεωργικών πρακτικών στα αγροοικοσυστήματα. Σκοπός της παρούσας διατριβής είναι η διερεύνηση των μηχανισμών αλληλεπίδρασης της διαχείρισης του αγροτικού περιβάλλοντος και της βιοποικιλότητας, μελετώντας την τροφική οικολογία του κιρκινεζιού στη Θεσσαλία, ως είδος- δείκτη για την υγεία του αγροοικοσυστήματος. Η εκτίμηση διαθεσιμότητας ορθόπτερων και κολεόπτερων στις κύριες καλλιέργειες της περιοχής έρευνας, ανέδειξε ότι τα αγροτεμάχια ψυχανθών εμφάνισαν την υψηλότερη συνολική αφθονία κολεόπτερων, ενώ τα αγροτεμάχια βαμβακιού την χαμηλότερη. Στην οικογένεια Carabidae ανήκαν τα περισσότερα άτομα, υπερέχοντας από όλες τις υπόλοιπες οικογένειες κολεόπτερων. Αντίστοιχα, η υψηλότερη αφθονία ορθόπτερων μετρήθηκε στα χέρσα/ακαλλιέργητα αγροτεμάχια, ενώ ακολούθησαν οι καλλιέργειες σιτηρών. Η εκτίμηση της σύνθεσης της τροφής του κιρκινεζιού ανέδειξε ως κύριες κατηγορίες λείας του είδους τα ορθόπτερα και τα κολεόπτερα, ενώ τα μυρμήγκια, τα ημίπτερα, τα δερμάπτερα και λιγότερο οι σκολοπένδρες και τα μικρά θηλαστικά ολοκλήρωναν τη διατροφική προτίμηση του κιρκινεζιού κατά την αναπαραγωγική περίοδο. Η γη σε καθεστώς αγρανάπαυσης ή ακαλλιεργησίας, φαίνεται να αποτελεί το ιδανικό ενδιαίτημα τροφοληψίας του είδους στην περιοχή, ενώ και οι καλλιέργειες των ψυχανθών και των σιτηρών, φαίνεται να είναι προτιμώμενες καλλιέργειες-ενδιαιτήματα από το κιρκινέζι. Συνολικά, οι καλλιέργειες σιτηρών, ψυχανθών και τα χέρσα ή ακαλλιέργητα αγροτεμάχια διατηρούν αφθονότερη λεία για το κιρκινέζι και παράλληλα προτιμώνται από το είδος ως ενδιαιτήματα τροφοληψίας. Κατά συνέπεια, αποτελούν προτεινόμενες καλλιεργητικές προτάσεις σε σχέδια διατήρησης του είδους και γενικότερα της βιοποικιλότητας, σε αγροτικά οικοσυστήματα στην περιοχή του θεσσαλικού κάμπου.