Occupancy Patterns of Regionally Declining Grassland Sparrow Populations in a Forested Pennsylvania Landscape

Organisms can be affected by processes in the surrounding landscape outside the boundary of habitat areas and by local vegetation characteristics. There is substantial interest in understanding how these processes affect populations of grassland birds, which have experienced substantial population declines. Much of our knowledge regarding patterns of occupancy and density stem from prairie systems, whereas relatively little is known regarding how occurrence and abundance of grassland birds vary in reclaimed surface mine grasslands. Using distance sampling and single-season occupancy models, we investigated how the occupancy probability of Grasshopper (Ammodramus savannarum) and Henslow's Sparrows (A. henslowii) on 61 surface mine grasslands (1591 ha) in Pennsylvania changed from 2002 through 2011 in response to landscape, grassland, and local vegetation characteristics . A subset (n = 23; 784 ha) of those grasslands were surveyed in 2002, and we estimated changes in sparrow density and vegetation across 10 years. Grasshopper and Henslow's Sparrow populations declined 72% and 49%, respectively from 2002 to 2011, whereas overall woody vegetation density increased 2.6 fold. Henslow's Sparrows avoided grasslands with perimeter–area ratios ≥0.141 km/ha and woody shrub densities ≥0.04 shrubs/m2. Both species occupied grasslands ≤13 ha, but occupancy probability declined with increasing grassland perimeter–area ratio and woody shrub density. Grassland size, proximity to nearest neighboring grassland ( = 0.2 km), and surrounding landscape composition at 0.5, 1.5, and 3.0 km were not parsimonious predictors of occupancy probability for either species. Our results suggest that reclaimed surface mine grasslands, without management intervention, are ephemeral habitats for Grasshopper and Henslow's Sparrows. Given the forecasted decline in surface coal production for Pennsylvania, it is likely that both species will continue to decline in our study region for the foreseeable future. Patrones de Ocupacion de Poblaciones Regionalmente Declinantes de Gorriones de Pastizales en un Paisaje Boscoso de Pennsylvania Resumen Los organismos pueden ser afectados por procesos en el paisaje que los rodea por fuera de los limites de las areas de habitat y por las caracteristicas de la vegetacion local. Hay un interes sustancial en entender como estos procesos afectan a las poblaciones de aves de pastizales, las cuales han experimentado declinaciones sustanciales en la poblacion. Mucho de nuestro conocimiento con respecto a los patrones de ocupacion y a la densidad parten de sistemas de praderas, mientras que relativamente se sabe poco con respecto a como la ocurrencia y la abundancia de las aves de pastizales varia en pastizales de minas de superficiales reclamadas. Usando muestreo a distancia y modelos de ocupacion de una sola temporada, investigamos como la probabilidad de ocupacion de los gorriones Ammodramus savannarum y A. henslowii en 61 pastizales de minas superficiales (1591 ha) en Pennsylvania, que han cambiado desde 2002 y hasta el 2011 n respuesta a las caracteristicas de paisaje, pastizales y de la vegetacion local. Un subconjuto (n = 23; 784 ha) de estos pastizales fue muestreado en 2002 y estimamos cambios en la densidad de gorriones y en la vegetacion a lo largo de 10 anos. Las poblaciones de A. savannarum y A, henslowii declinaron 72% y 49% respectivamente de 2002 a 2011, mientras que la densidad de la vegetacion lenosa en general incremento al 2.6. Los gorriones A. henslowii evitaron los pastizales con radios de area-perimetro ≥0.141 km/ha y con densidades de arbustos lenosos ≥0.04 arbustos/m2. Ambas especies ocuparon pastizales ≤ 13 ha, pero la probabilidad de ocupacion declino con el incremento en el radio area-perimetro de los pastizales y la densidad de arbustos lenosos. El tamano del pastizal, la proximidad al pastizal vecino mas cercano (= 0.2 km) y la composicion de los paisajes circundantes en 0.5 km, 1.5 km y 3.0 km no fueron indicadores parsimoniosos de la probabilidad de ocupacion para ambas especies. Nuestros resultados sugieren que los pastizales de minas superficiales reclamadas, sin intervencion del manejo, son habitats efimeros para gorriones A. savannarum y A. henslowii. Dada la declinacion predicha en la produccion de carbon superficial para Penssylvania, es probable que ambas especies continuen declinando en nuestra region de estudio en el futuro.