Endangered Species Constrained by Natural and Human Factors: the Case of Brown Bears in Northern Spain

Abstract

[EN] We developed a conceptual framework for classifying habitat quality that requires the construc- tion of separate habitat models for each key demographic feature; the framework can be applied when the factors that determine different demographic processes differ substantially. For example, survival of large car- nivores is mainly determined by human-induced mortality, whereas nutritional condition determines repro- ductive rate. Hence, a two-dimensional habitat model built for reproduction and survival yields five hypothet- ical habitat categories: matrix, with no reproduction and/or very high mortality; sink, with low reproduction and high mortality; refuge, with low reproduction and low mortality; attractive sink, with high reproduction and high mortality; and source, with high reproduction and low mortality. We applied this framework to two endangered brown bear ( Ursus arctos ) populations in the Cantabrian Mountains, Spain. Our aim was to gen- erate working hypotheses about the quality and spatial arrangement of bear habitat to analyze the present conditions of the different population nuclei and to facilitate identification of core areas of high conservation value, conflictive areas, or areas with unoccupied potential habitat. We used a geographic information system and two spatial long-term data sets on presence and reproduction and performed logistic regressions for building a two-dimensional model. The analysis reveals that both populations exist under different subopti- mal conditions: the eastern population mainly occupies areas of suboptimal natural habitat and relatively low human impact, whereas the western population is located mainly in areas with high human impact but otherwise good natural quality. To test hypotheses about demographic features of the obtained habitat cate- gories, we classified data on historic extinction in northern Spain ( fourteenth to nineteenth centuries ) with the two-dimensional model. Extinction probabilities within each habitat category confirmed the hypotheses: most extinctions occurred in matrix habitat, and the fewest occurred in source habitat.

[ES] Desarrollamos un marco conceptual para clasificar la calidad del hábitat que requiere la con- strucción de modelos de hábitat separados para cada característica demográfica clave. El marco se puede aplicar cuando difieren sustancialmente los factores que determinan diferentes procesos demográficos. Por ejemplo, la supervivencia de grandes carnívoros esta determinada principalmente por mortalidad inducida por humanos, mientras que la condición nutricional determina la tasa reproductiva. Consecuentemente, un modelo bidimensional del hábitat construido para reproducción y supervivencia produce cinco categorías hipotéticas de hábitat: matriz ( sin reproducción y/o mortalidad muy alta ), sumidero ( reproducción baja, mortalidad alta ), refugio ( reproducción baja, mortalidad baja ), sumidero atractivo ( reproducción alta, mor- talidad alta ) y fuente ( reproducción alta, mortalidad baja ). Aplicamos este marco a dos poblaciones en peli- gro de oso pardo ( Ursus arctos ) en la Cordillera Cantábrice, España. Nuestra meta fue generar hipótesis de trabajo sobre la calidad y la distribución espacial del hábitat de los osos para analizar las condiciones actuales de los diferentes núcleos de población, para facilitar la identificación de áreas núcleo de alto valor de conservación, áreas conflictivas o áreas con hábitat potencial desocupado. Utilizamos un sistema de infor- mación geográfica y dos conjuntos de datos históricos de presencia y reproducción y aplicamos regresiones logísticas para construir un modelo bidimensional. El análisis revela que ambas poblaciones existen bajo diferentes condiciones sub-óptimas: la población oriental ocupa principalmente áreas de hábitat natural sub- óptimo y relativamente bajo impacto humano, mientras que la población occidental se localiza principal- mente en áreas con alto impacto humano, pero por lo demás con buena calidad natural. Para evaluar las hipótesis sobre las características demográficas de cada tipo de hábitat, clasificamos datos de extinciones históricas en el norte de España ( siglos XIV a XIX ) con el modelo bidimensional. Las probabilidades de extin- ción en cada categoría de hábitat confirmaron las hipótesis: la mayoría de las extinciones ocurrieron en hábitat matriz y la minoría ocurrió en hábitat fuente.