Impact of Climate Change on Czech Bird Populations

• Název práce v češtině: Vliv klimatické změny na ptačí populace v České Republice
• Název v anglickém jazyce: Impact of Climate Change on Czech Bird Populations
• Klíčová slova: Klimatická změna, ptáci
• Klíčová slova anglicky: Climate change, Birds, Population Ecology, Population Changes
• Akademický rok vypsání: 2009/2010
• Typ práce: disertační práce
• Jazyk práce: angličtina
• Ústav: Ústav pro životní prostředí (31-550)
• Vedoucí / školitel: prof. Mgr. Jiří Reif, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno vedoucím/školitelem
• Datum přihlášení: 09.03.2010
• Datum zadání: 09.03.2010
• Datum a čas obhajoby: 24.09.2018 09:30
• Datum odevzdání elektronické podoby: 06.08.2018
• Datum proběhlé obhajoby: 24.09.2018
• Oponenti: Federico Morelli, Ph.D.

Předběžná náplň práce

Klimatická změna je jedním z nejdůležitějších faktorů ovlivňujících biodiverzitu. Pokud bude postupovat současným tempem, povede k homogenizaci a bude představovat závažnou hrozbu pro biodiverzitu. Ptáci, jakožto jedna z nejvíce probádaných taxonomických skupin, jsou úspěšně využíváni jako indikátor biodiverzity celých ekosystémů, a tudíž poskytují skvělou příležitost zkoumat celkový dopad klimatické změny. V této studii jsme využili údaje z Jednotného Programu Sčítání Ptáků (JPSP) v ČR, který je založen na bodovém sčítání, a Constant Effort Sites, programu spočívajícím v odchytu ptáků do sítí a kroužkování metodou konstantního úsilí. Zjistili jsme, že:
1. Populační růst šesti z celkem 37 rezidentních druhů reagoval negativně na sezónu s nižní teplotou v zimních měsících. to lower winter temperatures. Tento vztah byl výraznější u druhů konzumujících živočišnou potravu.
2. Hnízdní produktivita dálkových migrantů reagovala negativně na vyšší jarní teploty a časnější nástup jara, měřeno datumem rozvíjení listů u tří druhů dřevin. Rezidenti a migranti na krátké vzdálenosti reagovali naopak pozitivně. Tento kontrast přináší zřejmou podporu pro mismatch hypotézu.
3. Meziroční přežívání dospělých jedinců dálkových migrantů pozitivně reagovalo na vlhkost (AET/PET) v Sahelské části jejich zimujícího areálu. Efekt nebyl prokázán v jeho jižní části. Vliv carry-over efektu nebyl prokázán.
4. Jarní klima vysvětlilo 62% variability hnízdní produktivity dálkových migrantů, zatímco AET/PET v Sahelské části jejich zimujícího areálu vysvětlilo 20% variability meziročního přežívání dospělých ptáků. Klima na hnízdištích bylo tedy důležitější pro populace dálkových migrantů než klima na zimovištích. Nicméně, přežívání bylo více korelováno s populačním růstem než produktivita, což naznačuje důležitou nevysvětlenou komponentu variability přežívání dospělých ptáků, kterou se nepodařilo vysvětlit klimatem. Tato studije je pravděpodobně první, která klade důraz na porovnatelnost relativní důležitosti jednotlivých faktorů na širokém spektru druhů na delší časové škále.
5. Horské druhy ptáků posunuly areály do vyšších nadmořských výšek; tyto posuny areálů se více vyplatily druhům, jejichž areály byly níže položené, což naznačuje, že druhy s výše položenými areály se již nemají kam posouvat. Druhy hnízdící ve vyšších nadmořských výškách měly negativnější populační trend.
Tato práce přináší dostatek důkazů pro vliv klimatické změny na ptačí populace, který je extrémně závažný zejména pro horské druhy a pro ptáky migrující na dlouhé vzdálenosti.

Předběžná náplň práce v anglickém jazyce

Climate change is one of the most important drivers of biodiversity. If it proceeds at current pace, it will lead to homogenization and pose a serious threat to biodiversity. Birds, as one of the most researched taxonomic groups, are successfully used as indicators of biodiversity of the whole ecosystems, and thus offer an excellent opportunity to study the overall impact of climate change. We use data from repeated annual monitoring programmes in Czech Republic, Breeding Bird Monitoring Programe, based on point counts, and Constant Effort Sites mist-netting ringing programme, capture-mark-recapture schema. We found that:
1. Population growth of 6 out of 37 resident species responded negatively to seasons with lower winter temperatures. The response was stronger in species feeding on animals.
2. Long-distance (LD) migrants’ breeding productivity responds negatively to higher spring temperatures and advanced spring as indicated by earlier leaf unfolding of three tree species. Residents and short-distance migrants responded positively. This distinct contrast brings clear support for the trophic mismatch hypothesis.
3. LD migrants’ adult survival was positively affected by moisture (AET/PET) in the Sahelian part of their non-breeding ranges. The effect was not present in the southern part. We found no support for the carry-over effect.
4. Spring climate explained 62% variability of the breeding productivity of LD migrants, whereas AET/PET in Sahelian part of their region explained 20% of the variability of adult survival. Climate on the breeding grounds was thus more important for migrant species than the on the non-breeding grounds. Nevertheless, survival was more correlated with population growth than breeding productivity; which suggests an important missing piece of its variability was not explained by climate. This study is likely the first one to make such comparable measurement across wide spectre and long-term data of long-distance migrant species.
5. Montane species moved upwards; species breeding at higher altitudes had more negative population trend; upward shift brought more benefit to lower breeding species, suggesting that higher altitude species already have nowhere to shift.
This thesis brings enough evidence for the impact of climate on bird populations, which is most severe for montane species and long-distance migrants.