En videoövervakningssystem för att övervaka häckningskolonier av gemensamma tärnor (Sterna Hirundo)
Summary
Detta dokument beskriver ett protokoll som använder en remote videoövervakning övervakningssystem för att kontinuerligt övervaka häckningskolonier av markhäckande vattenfåglar. Systemet omfattar fem kameror övervakar enskilda Bon och en kamera övervakning kolonin som helhet, och drivs av bilbatterier som laddas via solpaneler.
Abstract
Många vattenfåglar populationer har inför nedgångar under det senaste århundradet, inklusive fisktärna (Sterna hirundo), en vattenfågelarter med en utbredd avel distribution, som har nyligen listats som hotade i vissa livsmiljöer i sitt sortiment. Waterbird övervakning program finns för att spåra populationer genom tiden; men några av de mer intensiva metoderna kräver att du anger kolonier och kan vara störande för häckande populationer. Detta dokument beskriver ett protokoll som använder ett minimalt invasiva övervakningssystem för att kontinuerligt övervaka gemensamma tärna häckande beteende i typiska markhäckande kolonier. Den video kontrollerande system använder tredjeparts trådlösa kameror fokuserar på enskilda Bon samt över kolonin som helhet, och möjliggör observation utan att ange kolonin. Videosystemet drivs med flera 12 V bilbatterier som laddas kontinuerligt med hjälp av solpaneler. Filmen är inspelad med hjälp av en digital videoinspelare (DVR) ansluten till en hårddisk, som kan ersättas när den är full. DVR kan placeras utanför kolonin att minska störningar. I denna studie producerade 3.624 h film inspelad under 63 dagar i väderförhållanden varierar från 12,8 ° C 35,0 ° C 3,006 h (83%) av användbara beteendemässiga data. Typerna av data som hämtas från den inspelade videon kan variera; Vi använde den för att upptäcka yttre störningar och mäta häckande beteende under inkubation. Även protokollet beskrivs här var avsedd för markhäckande vattenfåglar, kunde det huvudsakliga systemet enkelt modifieras för att rymma alternativa scenarier, såsom koloniala trädlevande häckande arter, vilket gör det allmänt tillämpliga på en mängd forskning behov.
Introduction
Gemensamma tärnor (Sterna hirundo, härefter COTE), en vattenfågelarter med en utbredd avel distribution, har blivit ett flaggskepp exempel på behovet av bevarande och övervakning program1. När skördat till nära utrotas lokalt för modistindustrin, aktiverat federal lagstiftning i 1900-talet populationer rebound. Dock har minskande befolkningsutvecklingen i Chesapeake Bay föranlett ökad oro över COTE, förutom många andra vattenfåglar2. COTE är för närvarande upptagna som en Maryland state hotad på grund av minskningar i både avel siffror och aktiv avel kolonier3. Stressfaktorer inklusive översvämningar och washouts av häckande platser4,5,6, antropogena störningarna, konkurrens/predation med måsar7,8, och predation av great horned ugglor ( Bubo virginianus) och rödräv (Vulpes vulpes)9,10, tros ha bidragit till nuvarande populationsminskningar; de relativa bidragen av enskilda stressfaktorer är dock inte kända. Förståelse stressfaktorer är associerad med olika stadier av avel cykeln, såsom inkubation, efter hatch och ungfåglarnas framgång kan är viktiga men vara intensiv och inkluderar frekventa undersökningar som kräver inträde i häckande koloni11. Sådan övervakning tekniker kan vara störande för tärna populationer och i vissa fall resultera i boet överges eller minskningar i reproduktiva framgång12,13,14.
Medan effekten av forskare på gemensamma tärnor är väl dokumenterat, kan intensiv övervakning påverka ett antal ytterligare markhäckande koloniala arter, såsom kort tailed liror (Puffinus tenuirostris)15, gemensamma ejdrar ( Somateria mollissima)16, svart tårtspadar (Rynchops niger)17och Fiordland crested pingviner (Eudyptes pachyrhynchus)18. Till exempel, en studie på kort tailed liror fann att övervakning intensitet hade ett omvänt förhållande på kläckning framgång, och kan förvärra populationsminskningar. Dessa exempel illustrerar det ökande behovet av att minska störning bibehållen omfattande övervakningsprogram. Med video system som beskrivs i denna uppsats, siktade vi på att få information om boet lyhördhet och observation av rovdjur på ett sätt som skulle minska den fysiska närvaron av människor inom kolonin.
Vår studie var belägen vid Paul S. Sarbanes ekosystem restaureringsprojekt på poppel Island (38 ° 46′01″N, 76 ° 22′54″W, härefter poppel Island), en av de få kända häckande platserna för COTE i Maryland. Pågående övervakningsprogram på poppel ön har identifierat konsekvent kapsling av COTE, om än med varierande nivåer av framgång beroende på förekomst av aviär eller däggdjur rovdjur19,20. På grund av dessa faktorer identifierades poppel ön som en idealisk plats att genomföra denna studie.
Även förmågan att övervaka waterbird populationer med videoteknik har klara fördelar att arten under observation21,22, måste ett antal tekniska överväganden beaktas vid genomförandet av ett sådant tillvägagångssätt. Exempelvis måste video upplösning vara tillräcklig för att identifiera artiklar av intresse för forskaren, såsom livsmedel, häckar märkningar eller färgade ben band för individuell identifiering. De fysiska komponenterna måste dessutom vara tålig nog att klara både väderfenomen och djurlivet interaktioner. Trådlös säkerhetskameror valdes på grund av deras högupplöst bildkvalitet, färgskärm med funktioner som trådlös och IR, Utomhus hållbarhet och totalkostnad effektivitet23.
Syftet med denna studie var att utforma ett videoövervakningssystem som skulle möjliggöra för remote observationen av en markhäckande koloniala arter medan orsakar minimal störning för de individerna och kolonin. Detta dokument beskriver de specifika videosystem som används för att samla in data.
Protocol
Representative Results
Discussion
Övervakning vattenfåglar kan vara störande, och utredare störning medan övervakning vattenfåglar har kopplats om du vill kapsla nedläggning och minskar reproduktiva framgång12,13,14. Det protokoll som presenteras här erbjuder en minimalt invasiv övervakning förhållningssätt som tillåter forskare att fastställa och dokumentera häckande beteendet hos markhäckande vattenfåglar genom kontinuerliga videofilmer.
…Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Alla uppgifter som rapporteras i detta manuskript samlades in i enlighet med protokollet, som godkändes av Patuxent Wildlife Research Center djur vård och användning kommittén. Detta projektet finansieras av den Maryland Department of Natural Resources och stöds av USGS ekosystem uppdragsområdet. Videoproduktion finansierades av The Chesapeake Bay Trust och vänner av Patuxent. Vi vill tacka US Army Corps of Engineers, Maryland miljömässiga tjänsten och Maryland Department of transport Maryland Port Administration för allmänna logistiskt stöd och låta videofilmning på plats. Vi skulle vilja erkänna Dr Bill Bowerman och Dr. Daniel Gruner från University of Maryland för deras insatser i systemdesign och genomförandet. Vi vill också erkänna Bill Schultz, Kaitlyn Reintsma och Katie DeVoss för deras hjälp i Felsökning och i fältet set-up i sommaren 2017. Slutligen vill vi tacka Michael Glow (omprövning) och anonyma recensioner för deras insatser. Användning av handel, produkt eller firma namn i denna publikation är endast för beskrivande och innebär inte godkännande av den amerikanska regeringen.
Materials
| Morningstar SS-20L-12V (2) | Morningstar Corporation | 3680192 | Charge controller |
| Renogy 100 W 12V Panel (4) | Renogy | RNG-100D | Solar panel |
| LOREX LW3211 (6) | Lorex | LW3211-2PK | Wireless camera with receivers |
| Sawhorse (4) | HDX | SH106 | |
| LOREX DV7082 | Lorex | DV7082W | 8ch 1080p HD DVR; Comes with computer mouse |
| 12V dry cell Absorbent Glass Mat (AGM) car batteries (6) | Optima | DS46B24R | |
| TCT LCD color monitor | Kuman | X0013XAI51 | Mini display monitor |
| 22 in. display monitor | Dell | S2218H | For office |
| 18 gallon plastic bin (2) | Sterilite | 1446 | Plastic container |
| Black copper insulated 10 AWG wire | Southwire | 22973257 | Black electrical wire |
| Red copper insulated 10 AWG wire | Southwire | 37113803 | Red electrical wire |
| 3/8 in. ring terminals | Autocraft | 85417 | |
| 5/16 in. ring terminals | AutoCraft | 85445 | |
| Winged wire connectors (red) | Commercial Electric | 775304 | Connector is large enough to accommodate 3 10AWG wires inside |
| 12V male DC adapter (2) | Avue | 162537 | |
| Male DC 2.1 x 5.5 mm power plugs for CCTV (4) | WinBook | 231001 | |
| Four port DC power splitters, 1 female to 4 | ClearView | PWRSPIDER4 | |
| 1.5 ft. wooden board (5) | Home Depot | 461443 | |
| 5 ft. wooden board | Vigoro | RC 85N | |
| 1/4 in. x 2 in. eye bolt (8) | Everbilt | 816721 | |
| 5/16 in. hex nuts (16) | Everbilt | 804886 | |
| 5/16 in. washers (16) | Everbilt | 807220 | |
| SAE size 6 stainless steel clamps (8) | Everbilt | 670655E | |
| 60ft. BNC extension cables (6) | WinBook | 432377 | |
| 2 ft. x 4 ft. wooden plywood | Home Depot | 1502104 | Cut to 1 ft. x 2 ft. |
| 5 ft. metal rebar (8) | Weyerhaeuser | 35616 | |
| Bungee cord (2) | HDX | 56128 | For securing lid |
| 15 ft. x 3/4 in. sticky back tape | Velcro | 239540 | |
| Duct tape | Duck | 392875 | |
| Permanent Marker | Sharpie | 35010 | |
| 1/4 in. x 400 ft. white diamond braid nylon rope | Everbilt | 72716 | |
| Weatherproof electrical tape | Scotch | 6143-BA-10 | |
| Schumacher 6A 12V automatic battery charger/ Carquest battery charger 8A | Schumacher/ Carquest | SP6/ CQ-80CR | Two possible car battery chargers |
| 6 in. nails (14) | Grip-Rite | 60HGC | |
| 18 Volt 1/2 in. Drill-Driver | Ryobi | P208B | Drill |
| 25 watt standard duty soldering iron | Weller | SP25NKUS | Soldering iron |
| Leaded rosin core solder | Bernzomatic | 354123 | Solder |
| Wire cutter | Stanley | 84-199 | |
| Screwdriver | Husky | 146340142 | Came from 14 piece set of Phillips and flathead drivers |
| 15 in. aggressive tooth saw | Home Depot | 122SS159 | |
| Rubber mallet | HDX | 31030 | |
| Post driver | Everbilt | 901147EB |
References
- Nisbet, I. C. T., Arnold, J. M., Oswald, S. A., Pyle, P., Patten, M. A., Rodewald, P. G. Common Tern (Sterna hirundo.). The Birds of North America. , (2017).
- Brinker, D. F., Mccann, J. M., Williams, B., Watts, B. D. Colonial-nesting seabirds in the Chesapeake Bay region: where have we been and where are we going?. Waterbirds. 30 (1), 93-104 (2007).
- Maryland Natural Heritage Program. . List of rare, threatened, and endangered animals of Maryland. , 21401 (2016).
- Palestis, B. G., Hines, J. E. Adult survival and breeding dispersal of common terns (Sterna hirundo) in a declining population. Waterbirds. 38 (3), 221-228 (2015).
- Buckley, F. G., Buckley, P. A. Microenvironmental determinants of survival in saltmarsh-nesting common terns. Colonial Waterbirds. 5, 39 (1982).
- Erwin, R. M., Brinker, D. F., Watts, B. D., Costanzo, G. R., Morton, D. D. Islands at bay: rising seas, eroding islands, and waterbird habitat loss in Chesapeake Bay (USA). Journal of Coastal Conservation. 15 (1), 51-60 (2010).
- Drury, W. H. Population changes in New England seabirds (Continued). Bird-Banding. 45 (1), 1 (1974).
- Anderson, J. G., Devlin, C. M. Restoration of a multi-species seabird colony. Biological Conservation. 90 (3), 175-181 (1999).
- Erwin, R. M., Miller, J., Reese, J. G. Poplar Island environmental restoration project: challenges in waterbird restoration on an island in Chesapeake Bay. Ecological Restoration. 25 (4), 256-262 (2007).
- Kress, S. W., et al. The status of tern populations in northeastern United States and adjacent Canada. Colonial Waterbirds. 6, 84-106 (1983).
- Carney, K. M., Sydeman, W. J. A review of human disturbance effects on nesting colonial waterbirds. Waterbirds. 22 (1), 68-79 (1999).
- Brubeck, M. V., Thompson, B. C., Slack, R. D. The effects of trapping, banding, and patagial tagging on the parental behavior of least terns in Texas. Colonial Waterbirds. 4, 54 (1981).
- Gochfeld, M. Differences in behavioral responses of young common terns and black skimmers to intrusion and handling. Colonial Waterbirds. 4, 47 (1981).
- Nisbet, I. C. T. Behavior of common and roseate terns after trapping. Colonial Waterbirds. 4, 44 (1981).
- Carey, M. J. Investigator disturbance reduces reproductive success in Short-tailed Shearwaters Puffinus tentuirostris. IBIS. 153 (2), 363-372 (2011).
- Stein, J. Absence from the nest due to human disturbance induces higher nest predation risk than natural recesses in Common Eiders Somateria mollissima. IBIS. 158 (2), 249-260 (2015).
- Safina, C., Burger, J. Effects of human disturbance on reproductive success in the black skimmer. The Condor. 85 (2), 164-171 (1983).
- Ellenburg, U., et al. Assessing the impact of nest searches on breeding birds- a case study on Fiordland creasted penguins (Eudyptes pachyrhynchus). New Zealand Journal of Ecology. 39 (2), 231-244 (2015).
- Erwin, M. R., Beck, R. A. Restoration of waterbird habitats in Chesapeake Bay: great expectations or sisyphus revisited?. Waterbirds. 30 (1), 163-176 (2007).
- Erwin, M. R. . Post phase I dike construction faunal component surveys of the Paul S. Sarbanes ecosystem restoration project at Poplar Island: the 2012 assessment of waterbird nesting. , (2012).
- Cox, W. A., Pruett, M. S., Benson, T. J., Chiavacci, S. J., Thompson, F. R., Ribic, C. A., Thompson, F. R., Pietz, P. J. Development of camera technology for monitoring nests. Video surveillance of nesting birds. , 185-198 (2012).
- Mckinnon, L., Bêty, J. Effect of camera monitoring on survival rates of High-Arctic shorebird nests. Journal of Field Ornithology. 80 (3), 280-288 (2009).
- . LW3211 series specs Available from: https://www.lorextechnology.com/downloads/wireless-security-cameras/LW3211-Series/LW3211_Series_Spec_R1.pdf (2017)
- Nisbet, I. C. T., Cohen, M. E. Asynchronous hatching in common and roseate terns, Sterna Hirundo and S. Dougallii. IBIS. 117 (3), 374-379 (2008).
- . 720P Wireless digital security camera LW3211 series quick start guide Available from: https://www.lorextechnology.com/downloads/wireless-security-cameras/LW3211-Series/LW3211_SERIES_QSG_EN_R1.pdf (2017)
