 |
Effects of habitat-urbanization on birds’ food availability and breeding success
|
Help 
Print 
|
Here you can view and search the projects funded by NKFI since 2004
Back »
|
| |
Details of project |
|
|
| Identifier |
120998 |
| Type |
PD |
| Principal investigator |
Seress, Gábor |
| Title in Hungarian |
Az élőhely urbanizáció hatásai a madarak táplálékbázisára és szaporodási sikerére |
| Title in English |
Effects of habitat-urbanization on birds’ food availability and breeding success |
| Keywords in Hungarian |
város, erdő, madarak, rovarevő, rovar, ízeltlábú, fiókafejlődés, széncinege, Parus major |
| Keywords in English |
urban, forest, arthropod prey, insectivorous birds, nestling development, great tit, Parus major |
| Discipline |
| Environmental biology, ecotoxicology (Council of Complex Environmental Sciences) | 100 % | | Ortelius classification: Animal ecology |
|
| Panel |
Ecology and evolution 1 |
| Department or equivalent |
TTK Viselkedésökológia (University of Pannonia) |
| Participants |
Liker, András
|
| Starting date |
2016-10-01 |
| Closing date |
2019-09-30 |
| Funding (in million HUF) |
15.087 |
| FTE (full time equivalent) |
2.40 |
| state |
closed project |
Summary in Hungarian A kutatás összefoglalója, célkitűzései szakemberek számára
Itt írja le a kutatás fő célkitűzéseit a témában jártas szakember számára.
Az élőhely-urbanizáció folyamata egyre gyorsuló ütemben alakítja át a természetes élőhelyeket emberi településekké, ezzel alapvető befolyást gyakorolva e területek élővilágára. A madárfajok gyakori modell élőlényei az urbánökológiai kutatásoknak, mivel nagymértékben különböznek egymástól abban, hogy mennyire képesek alkalmazkodni a városok megváltozott környezeti kihívásaihoz. Noha sok madárfaj városi populációiban ismert az alacsonyabb szaporodási siker és elmaradott fiókafejlődés, a jelenséget kiváltó okok alig ismertek. A feltételezések egy része szerint az okok a madarak táplálékbázisában keresendők, azaz a városokban elérhető kevesebb és gyengébb minőségű rovartáplálék felelős lehet az alacsonyabb szaporodási sikerért, különösen a nagyrészt ízeltlábúakkal táplálkozó fajok esetében. Kutatásomban azt vizsgálom, hogy a városi madarak csökkent szaporodási sikere mennyiben függ össze az általuk elérhető rovartáplálék mennyiségével és minőségével. Modellfajként a széncinege szolgál, mely városokban és erdőkben egyaránt megtelepedő, rovarevő madárfajunk. Vizsgálataim 2-2 városi és erdei élőhelyen, egymást kiegészítő szinteken folytatom, így a madarak által elérhető táplálékbázis szintjén, a szülők által ténylegesen hordott fiókatáplálék szintjén, valamint a madarak szaporodási sikerét követve. Mivel e területen a komplex, sokoldalú, leíró és kísérletes megközelítést egyaránt alkalmazó vizsgálatok ritkák, az urbanizáció élőlényekre gyakorolt hatásainak kutatása pedig jelenleg intenzíven folyik, eredményeim vélhetően jelentős nemzetközi érdeklődésre tarthatnak számot az ökológia és természetvédelmi biológia területén dolgozó szakemberek részéről.
Mi a kutatás alapkérdése?
Ebben a részben írja le röviden, hogy mi a kutatás segítségével megválaszolni kívánt probléma, mi a kutatás kiinduló hipotézise, milyen kérdéseket válaszolnak meg a kísérletek.
A projekt során a városi, rovarevő madárpopulációk szaporodási sikere, táplálékbázisa és annak elérhetősége közötti kapcsolatokat vizsgálom, városi és erdei élőhelyeken költő madárpopulációk jellemzőinek összehasonlításával. E témán belül az első specifikus kérdés az, hogy különbözik-e a városi és erdei populációk szaporodási sikere és fiókafejlődése. Saját, előzetes eredményeink és a téma szakirodalmi adatai a városi populációk alacsonyabb szaporodási sikerét jósolják, így a vizsgálat további célkitűzései a jelenség hátterében húzódó okokat keresik. A második és harmadik specifikus célkitűzésem, hogy összevessem a városi és erdei madarak fiókakori táplálékának mennyiségét és összetételét, valamint a madarak környezetében elérhető ízeltlábú táplálékbázis mennyiségét. Várakozásaim szerint a városi élőhelyeket kevesebb és/vagy alacsonyabb minőségű rovartáplálék jellemzi, ám hogy a megfelelő minőségű és mennyiségű rovartáplálék szaporodási sikerben játszott szerepét jobban tisztázzam, a leíró módszerek mellett manipulatív megközelítést is alkalmazok. Egy terepi kísérlet során városi és erdei fészekaljakat látok el extra rovartáplálékkal, majd ennek szaporodási sikerre gyakorolt hatását vetem össze a kezelt és kezeletlen fészekaljak között.
Mi a kutatás jelentősége?
Röviden írja le, milyen új perspektívát nyitnak az alapkutatásban az elért eredmények, milyen társadalmi hasznosíthatóságnak teremtik meg a tudományos alapját. Mutassa be, hogy a megpályázott kutatási területen lévő hazai és a nemzetközi versenytársaihoz képest melyek az egyediségei és erősségei a pályázatának!
Mindmáig kevés olyan vizsgálatot végeztek, melyben vadonélő, rovarevő madarak táplálékelérhetősége és szaporodási sikere között keresték az összefüggést az élőhely-urbanizáció viszonylatában. Tudomásom szerint e projekt egyedülálló abban a tekintetben, hogy egyetlen vizsgálati rendszeren belül több, párhuzamos és egymást kiegészítő szinten is vizsgálódik, mely során leíró és kísérletes megközelítést egyaránt alkalmaz. A tervezett vizsgálatok mind a madarak környezetében elérhető ízeltlábú táplálékforrás, mind a fiókák táplálékának mennyiségi és minőségi jellemzői, mind pedig a szaporodási siker szintjén vizsgálódva keresik az összefüggéseket a fenti kérdéskörben. A négy vizsgálati helyszín, a szaporodási siker hosszú távú monitorozása, a fiókatáplálék mennyiségi és minőségi összetételének pontos becslése, a madarak környezetében elérhető hernyók biomasszájának nagy vizsgálati mintán alapuló felmérése és a fiókakori táplálék manipulációs megközelítése mind hozzájárulnak ahhoz, hogy a városi és erdei madarak táplálékbázisa közötti különbségeket alaposan feltárhassam, és ezek szaporodási sikerre gyakorolt hatásait értékelni tudjam. Mivel az élőhely-urbanizáció élőlényekre gyakorolt hatásainak vizsgálata jelenleg világszerte intenzív kutatási terület, a projekt eredményei vélhetően jelentős nemzetközi érdeklődésre tarthatnak számot ökológusok és természetvédelmi szakemberek között, valamint további vizsgálatok alapjául szolgálhatnak.
A kutatás összefoglalója, célkitűzései laikusok számára
Ebben a fejezetben írja le a kutatás fő célkitűzéseit alapműveltséggel rendelkező laikusok számára. Ez az összefoglaló a döntéshozók, a média, illetve az érdeklődők tájékoztatása szempontjából különösen fontos az NKFI Hivatal számára.
Az élőhely-urbanizáció folyamata egyre gyorsuló ütemben alakítja át a természetes élőhelyeket emberi településekké, ezzel alapvető befolyást gyakorolva e területek környezeti és ökológiai tényezőire. Az urbanizáció élőlényekre gyakorolt hatásait vizsgáló kutatásokban a madarak gyakran alkalmazott modell élőlények, mivel egyes fajaik jelentősen különböznek abban, hogy milyen mértékben képesek megbirkózni a városok jelentette környezeti kihívásokkal, azaz mennyire sikeresek településeinken. Noha jó néhány faj jól boldogul az ember árnyékában, számos madárfaj esetében ismert, hogy városi populációikat alacsonyabb szaporodási siker és rosszabb fiókafejlődés jellemzi, mint természetesebb élőhelyeken költő fajtársaikéit. A fajok egy részénél – különösen a rovarevőknél – e jelenség hátterében a városokban feltételezett csökkent rovartáplálék-elérhetőség állhat, mely egyúttal magyarázatul szolgálhat arra is, egyes fajok miért kevésbé sikeresek városinkban, mint mások. E feltételezés azonban jórészt teszteletlen, mivel mindmáig kevés olyan vizsgálatot végeztek, mely vadonélő, rovarevő madarak táplálékelérhetősége és szaporodási sikere között kereste az összefüggést. Jelen projektben városi és erdei élőhelyek madárpopulációit hasonlítom össze, egymást kiegészítő szinteken: így a kutatásaim a madarak környezetében elérhető ízeltlábú táplálékforrás, a fiókák táplálékának mennyiségi és minőségi jellemzői, és a szaporodási siker szintjén vizsgálódva egyaránt keresik az összefüggéseket a fenti kérdéskörben. A kutatás várhatóan új ismereteket szolgáltat a városi állatok ökológiájáról, és hozzájárulhat az urbanizáció kedvezőtlen hatásainak mérsékléséhez.
| Summary Summary of the research and its aims for experts
Describe the major aims of the research for experts.
The degree of habitat urbanization is rapidly increasing worldwide, having significant impacts on ecosystems and determining the properties of both animal and plant communities. Birds are popular model species of urban ecological researches, differing greatly in their ability to tolerate or benefit from the altered environmental conditions of human settlements. Although in cities lower reproductive success and inferior nestling development have been documented in many passerine species, the reasons behind this pattern are poorly known. In this research I will investigate the plausible explanation that the reduced amount of arthropods (serving as high quality food for many passerine species) could be responsible for the decreased productivity of certain urban bird species. To do this, I will use the Great tit (Parus major) as a model species, which is a common breeding bird throughout Europe. This species utilizes both forest and urban habitats, its nestlings and adults rely heavily on arthropods, especially caterpillars, in their diet. I will conduct my research in 2 urban and 2 forest populations, at multiple, complementing levels: at the level of the arthropod fauna (availability of caterpillars), at the level of nestlings’ diet (quality and biomass of chick food) and finally, at the level of birds’ reproductive output (breeding success). Since I will apply both descriptive and experimental methodology within the framework of a single, complex study system, I expect that this research will provide novel knowledge about the ecology of urban birds, which might be the key to conserve these species in our human dominated environment.
What is the major research question?
Describe here briefly the problem to be solved by the research, the starting hypothesis, and the questions addressed by the experiments.
The main goal of this project is to investigate the natural food availability of urban insectivorous birds in relation to their breeding success. To do this I will compare the characteristics of urban and forest bird populations. My first specific aim is to compare the biomass and composition of urban and woodland nestlings’ diet, while my second question is that whether arthropod availability in breeding birds’ environment differs between urban settlements and forests – I predict lesser quantity and/or lower quality food in both of these questions in cities, in line with the limited food availability hypothesis in urban environments. My third specific question is that whether reproductive success and nestling development differ between urban and forest breeding birds. According to the reports of earlier studies and our own preliminary results urban populations are expected to reach lower reproductive output per breeding attempt. Besides these descriptive methodologies, to test the relative importance of high quality food availability in urban and forest birds’ nestling development, I will also manipulate nestlings’ diet: in a field experiment I will provision extra arthropod food for chicks, and compare the breeding success of supplemented and non-supplemented broods.
What is the significance of the research?
Describe the new perspectives opened by the results achieved, including the scientific basics of potential societal applications. Please describe the unique strengths of your proposal in comparison to your domestic and international competitors in the given field.
So far, in the context of habitat-urbanization, only a few studies have investigated natural food availability for insectivorous birds in relation to their breeding success. To my knowledge this project is unique in terms of combining multiple, descriptive and experimental approaches in order to extensively explore the differences in birds’ natural food availability. Additionally, the combined methodology will allow me to simultaneously study the role of food availability at the level of the arthropod fauna, at nestlings’ diet and also at the level of birds’ reproductive success. The multiple study sites, the long-term monitoring of breeding success, the exact estimation of the quantity and composition of nestling food, the extensive dataset of arthropod abundance in birds’ environment, and finally, the experimental manipulation of nestling food will all contribute to a complex study system, which will make it possible to thoroughly assess the impacts and differences of food availability on birds’ breeding success in both habitat types. Since habitat urbanization is a central topic of current ecological and environmental research, I expect that the combined approach and the novel results will generate significant interest from both researchers and conservation management experts, and will induce further studies.
Summary and aims of the research for the public
Describe here the major aims of the research for an audience with average background information. This summary is especially important for NRDI Office in order to inform decision-makers, media, and others.
Habitat urbanization is altering our planet’s surface in a rapidly growing pace, by transforming natural habitats into human settlements. This process comes along with several environmental pressures having significant impacts on biodiversity and ecosystems. To explore and understand these effects, birds serve as popular model organisms, as their species differ greatly in their ability to cope with the altered environmental conditions of human settlements. While some species fare well in cities, many urban passerines are reported to have decreased breeding success and nestling development. A plausible explanation for certain species’ declining is the lack of high quality food (i.e. arthropods) in urban areas, which in turn could potentially explain why are certain passerine species unable to respond as good to habitat urbanization as others do. However, this hypothesis is still required to be tested, as only a few studies have investigated natural food availability of urban insectivorous birds in relation to their breeding success. To do this I will conduct my research at multiple, complementing levels: at the level of the arthropod fauna available in birds’ environment, at the level of nestlings’ diet (quality and biomass) and also at birds’ reproductive success. This project is unique in terms of combining multiple, descriptive and experimental approaches to thoroughly assess the differences of food availability between urban and forest habitats and also its impacts on birds’ breeding success. The results will provide novel knowledge on the ecology of urban animals, and can help identify the ways to mitigate the adverse effects of urbanization.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
