Evaluation of Three Methods to Estimate Density and Detectability From Roadside Point Counts

Abstract

Roadside point counts are often used to estimate trends of bird populations. The use of aural counts of birds without adjustment for detection probability, however, can lead to incorrect population trend estimates. We compared precision of estimates of density and detectability of whistling northern bobwhites (Colinus virginianus) using distance sampling, independent double-observer, and removal methods from roadside surveys. Two observers independently recorded each whistling bird heard, distance from the observer, and time of first detection at 362 call-count stops in Ohio. We examined models that included covariates for year and observer effects for each method and distance from observer effects for the doubleobserver and removal methods using Akaike’s Information Criterion (AIC). The best model of detectability from distance sampling included observer and year effects. The best models from the removal and doubleobserver techniques included observer and distance effects. All 3 methods provided precise estimates of detection probability (CV ¼ 2.4–4.4%) with a range of detectability of 0.44–0.95 for a 6-min survey. Density estimates from double-observer surveys had the lowest coefficient of variation (2005 ¼ 3.2%, 2006 ¼ 1.7%), but the removal method also provided precise estimates of density (2005 CV ¼ 3.4%, 2006 CV ¼ 4.8%), and density estimates from distance sampling were less precise (2005 CV ¼ 9.6%, 2006 CV ¼ 7.9%). Assumptions of distance sampling were violated in our study because probability of detecting bobwhites near the observer was <1 or the roadside survey points were not randomly distributed with respect to the birds. Distances also were not consistently recorded by individual members of observer pairs. Although doubleobserver surveys provided more precise estimates, we recommend using the removal method to estimate detectability and abundance of bobwhites. The removal method provided precise estimates of density and detection probability and requires half the personnel time as double-observer surveys. Furthermore, the likelihood of meeting model assumptions is higher for the removal survey than with independent doubleobservers.

Los recuentos puntuales en carretera se utilizan a menudo para estimar las tendencias de las poblaciones de aves. Sin embargo, el uso de recuentos auditivos de aves sin ajustar la probabilidad de detección puede conducir a estimaciones incorrectas de las tendencias poblacionales. Se comparó la precisión de las estimaciones de densidad y detectabilidad de los silbidos de Colinus virginianus utilizando métodos de muestreo a distancia, de doble observador independiente y de eliminación de censos en carretera. Dos observadores registraron de forma independiente cada ave silbadora escuchada, la distancia desde el observador y la hora de la primera detección en 362 paradas de recuento de llamadas en Ohio. Examinamos los modelos que incluían covariables para los efectos del año y del observador para cada método y los efectos de la distancia desde el observador para los métodos de doble observador y de eliminación utilizando el Criterio de Información de Akaike (AIC). El mejor modelo de detectabilidad a partir del muestreo a distancia incluyó efectos de observador y año. Los mejores modelos de las técnicas de eliminación y de doble observador incluían los efectos del observador y de la distancia. Los tres métodos proporcionaron estimaciones precisas de la probabilidad de detección (CV ¼ 2,4-4,4%) con un rango de detectabilidad de 0,44-0,95 para un muestreo de 6 minutos. Las estimaciones de densidad a partir de muestreos con doble observador tuvieron el menor coeficiente de variación (2005 ¼ 3,2%, 2006 ¼ 1,7%), pero el método de extracción también proporcionó estimaciones precisas de la densidad (2005 CV ¼ 3,4%, 2006 CV ¼ 4,8%), y las estimaciones de densidad a partir de muestreos a distancia fueron menos precisas (2005 CV ¼ 9,6%, 2006 CV ¼ 7,9%). En nuestro estudio no se cumplieron los supuestos del muestreo a distancia porque la probabilidad de detectar blancos cerca del observador era <1 o los puntos de muestreo al borde de la carretera no estaban distribuidos aleatoriamente con respecto a las aves. Las distancias tampoco fueron registradas de forma consistente por los miembros individuales de las parejas de observadores. Aunque los muestreos con doble observador proporcionaron estimaciones más precisas, recomendamos utilizar el método de extracción para estimar la detectabilidad y abundancia de los Cárabos. El método de extracción proporciona estimaciones precisas de la densidad y la probabilidad de detección y requiere la mitad de tiempo de personal que los estudios con dos observadores. Además, la probabilidad de cumplir los supuestos del modelo es mayor con el método de extracción que con el de doble observador independiente.