Using species distribution modelling to guide survey efforts of the Snow Leopard (Panthera uncia) in the Central Kyrgyz Ala-Too region

Abstract

Listed as Vulnerable (IUCN 2017), the snow leopard is declining across much of its present range. One of the major reasons for the snow leopard population decline in the last two decades is a reduction in large prey species that are the cornerstone of the conservation of the snow leopard; in the Central Kyrgyz Ala-Too region such species is primarily the Siberian ibex (Capra sibirica). Understanding factors affecting basic requirement of ibex and shaping its distribution is essential for protecting the prey species snow leopards rely on the most. Using a niche modelling approach we explored which environmental features are best associated with ibex occurrence, how well do models predict ibex occurrence, and does the potential distribution of highly suitable ibex habitat correlate with records of snow leopard. A PC analysis was used to capture aspects of ibex ecology and niche. Results of such analysis agree with the herbivore character of the species and bioclimatic habitat requirements of the vegetation it feeds upon, richer in flatter areas, and where plants may benefit from more sunlight. The niche model based on maximum entropy (Maxent) had “useful” discrimination abilities (AUC = 0.746), enabling to produce a map, where a contour line is drawn around areas of highly predicted probability (> 0.5) of ibex occurrence. In terms of nature conservation planning and setting snow leopard research priorities these areas represent the most interest. With one outlier, most of snow leopard records made in the study area (n = 15) fell within the 10 percentile presence threshold (0.368). Predicted probability of ibex occurrence in places where records were made of snow leopard presence (pugmarks, scrapes etc.) was 0.559 expectedly suggesting areas of high ibex habitat suitability attract the predator.

Сніговий барс є у списку вразливих видів (IUCN 2017) і його чисельність продовжує знижуватися на більшій площі його сучасного ареалу. Однією з основних причин цього за останні два десятиліття є зниження чисельності крупних видів-жертв, присутність яких є умовою збереження барса; в регіоні Центрального Киргизького Ала-Тоо таким видом є сибірський гірський козел (Capra sibirica). Розуміння факторів, що впливають на екологічні вимоги козла та формування його поширення, є важливим для захисту цих тварин, від яких барси є трофічно залежними. Використовуючи підхід, заснований на моделюванні ніш, ми намагалися з’ясувати, які екологічні особливості найкраще асоціюються з оселищами козлів, наскільки добре моделі прогнозують перебування козлів, та чи корелює розподіл територій, сприятливих для козлів, з розподілом реєстрацій барса. Для екологічного аналізу був застосований метод головних компонент. Його результати узгоджуються з травоїдним характером цього виду та біокліматичними вимогами рослинності, якими козли живляться. Ця рослинність є багатшою на плоскогір’ї та там, де рослини можуть отримати вигоду від більшої кількості сонячного світла. Модель ніші, що була побудована на принципах максимальній ентропії (Maxent), мала «корисні» дискримінаційні здібності (AUC = 0,746), що дало змогу створити карту, де контурна лінія окреслює території з високою прогнозованою ймовірністю (> 0,5) перебування козлів. З точки зору планування природоохоронної діяльності та встановлення пріоритетів досліджень барса ці території представляють найбільший інтерес. Майже всі реєстрації барса в досліджуваній зоні (n = 15) потрапили в межі 10 процентильного порогу (0,368). Прогнозована ймовірність перебування козлів в місцях, де були відмічені сліди барса (відбитки лап тощо), в середньому становила 0,559, тобто, як очікувалось, сприятливі для жертв місця є привабливими для хижака.