Long‐distance natal dispersal is relatively frequent and correlated with environmental factors in a widespread raptor

• Published in: The Journal of animal ecology Vol. 89; no. 9; pp. 2077 - 2088
• Main Authors: McCaslin, Hanna M., Caughlin, T. Trevor, Heath, Julie A., Patrick, Samantha
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: England Blackwell Publishing Ltd 01.09.2020; John Wiley and Sons Inc
• Subjects: Adaptability; Agricultural land; agriculture; American kestrel; Animal behavior; Animal Migration; Animals; Banding; Behavioural Ecology; Bias; bird banding; Birds; Birds of prey; Dispersal; Dispersion; Environmental changes; Environmental factors; Falco sparverius; Female; Gene flow; Land cover; Land use; Males; migratory strategy; North America; Population density; Population Dynamics; Raptors; Sex; sex‐biased; Weather; North America; agriculture; Falco sparverius; American kestrel; weather; sex-biased; migratory strategy; bird banding
• ISSN: 0021-8790; 1365-2656
• DOI: 10.1111/1365-2656.13272

Dispersal is a critical process influencing population dynamics and responses to global change. Long‐distance dispersal (LDD) can be especially important for gene flow and adaptability, although little is known about the factors influencing LDD because studying large‐scale movements is challenging and LDD tends to be observed less frequently than shorter‐distance dispersal (SDD). We sought to understand patterns of natal dispersal at a large scale, specifically aiming to understand the relative frequency of LDD compared to SDD and correlates of dispersal distances. We used bird banding and encounter data for American kestrels (Falco sparverius) to investigate the effects of sex, migration strategy, population density, weather, year and agricultural land cover on LDD frequency, LDD distance and SDD distance in North America from 1961 to 2015. Nearly half of all natal dispersal (48.9%) was LDD (classified as >30 km), and the likelihood of LDD was positively associated with the proportion of agricultural land cover around natal sites. Correlates of distance differed between LDD and SDD movements. LDD distance was positively correlated with latitude, a proxy for migration strategy, suggesting that migratory individuals disperse farther than residents. Distance of LDD in males was positively associated with maximum summer temperature. We did not find sex‐bias or an effect of population density in LDD distance or frequency. Within SDD, females tended to disperse farther than males, and distance was positively correlated with density. Sampling affected all responses, likely because local studies more frequently capture SDD within study areas. Our findings that LDD occurs at a relatively high frequency and is related to different proximate factors from SDD, including a lack of sex‐bias in LDD, suggest that LDD may be more common than previously reported, and LDD and SDD may be distinct processes rather than two outcomes originating from a single dispersal distribution. To our knowledge, this is the first evidence that LDD and SDD may be separate processes in an avian species, and suggests that environmental change may have different outcomes on the two processes. Resumen La dispersión es un proceso crítico que influye en la dinámica de poblaciones y cómo éstas responden al Cambio Global. La dispersión a larga distancia (LDD) puede ser especialmente importante para el flujo de genes y la adaptabilidad, sin embargo se conoce poco sobre los mecanismos que subyacen a la LDD, ya que su estudio a largo plazo es difícil, lo que resulta en una menor frecuencia de observación de LDD en comparación con la dispersión a corta distancia (SDD). Buscamos comprender los patrones de dispersión natal a gran escala, en particular, comparar la frecuencia relativa de LDD versus SDD, así como la correlación entre las distancias de dispersión y diversos factores. Utilizamos datos de anillamiento y avistamiento del Cernícalo Americano (Falco sparverius) para investigar los efectos del sexo, estrategia de migración, densidad poblacional, meteorología, año, y cobertura de tierra agrícola sobre la frecuencia de LDD, y la distancia de LDD y SDD en Norte América para el período 1961–2015. Casi la mitad de la dispersión natal (48.9%) fue LDD (definida como distancia >30 km), y la probabilidad de LDD estuvo positivamente asociada con la proporción de tierra agrícola alrededor de los sitios de cría. Las correlaciones de las distancias fueron diferentes para los desplazamientos LDD y SDD. La distancia LDD estuvo positivamente correlacionada con la latitud, un indicador de la estrategia de migración, lo que sugiere que los individuos migratorios se dispersan más que los residentes. La distancia LDD en machos estuvo positivamente asociada con la temperatura máxima de verano. No encontramos sesgo en el sexo ni efecto de la densidad poblacional sobre la distancia y frecuencia de LDD. Respecto a SDD, las hembras tendieron a dispersarse más que los machos, y la distancia estuvo positivamente correlacionada con la densidad. El muestreo afectó a todas las variables de respuesta analizadas, probablemente debido al hecho de que los estudios a escala local detectan con mayor frecuencia SDD dentro de las áreas de estudio. Nuestro hallazgo referente al hecho de que LDD sucede con relativa alta frecuencia y está controlada por factores diferentes a los de SDD, como por ejemplo, la ausencia de sesgo debido al sexo en LDD, sugiere que LDD puede ser más común de lo propuesto hasta ahora, y que LDD y SDD pueden ser considerados como dos procesos distintos y no como resultados procedentes de una única distribución de dispersión. Hasta donde sabemos, ésta es la primera evidencia de que LDD y SDD pueden ser dos procesos separados en aves, sugiriendo que los cambios ambientales pueden afectarles de manera diferente. The authors assess the relative frequency and correlates of shorter‐distance dispersal (SDD) and long‐distance dispersal (LDD) natal dispersal using banding data. LDD was more frequent than previously reported and correlates of LDD and SDD differed. LDD and SDD may be distinct processes, rather than a single right‐skewed dispersal kernel, and environmental change may influence the two movements differently.