Forslag til modellering av fugledata til Naturindeksen

Abstract

Nilsen, E.B. & Mattisson, J. 2019. Forslag til modellering av fugledata til Naturindeksen. NINA Rapport 1655. Norsk institutt for naturforskning. I denne rapporten går vi gjennom et sett med modelltilnærminger som vi har vurdert av i forbindelse med framtidige oppdateringer av Naturindeksen. Formålet er å få en høyere geografisk oppløsning av bestandsestimater for fugl med tilhørende usikkerhetsverdier enn i Naturindeks for 2014. I Naturindeksen benyttes enten bestandsnivå eller tetthet som variabler. Modellene presentert her er aktuelle for de fuglearter der indikatorberegningene i Naturindeksen bygger på data som kommer fra TOV-E. Vi har vurdert modeller som estimerer sannsynlighet for tilstede-værelse i et gitt areal, f.eks. km2 (såkalte site-occupancy-modeller), samt modeller som estimerer tetthet (antall individer eller par innenfor et gitt areal). Vi har vurdert både «statiske» modeller som kun fokuserer på romlig dynamikk, og modeller som fokuserer på både romlig og temporær dynamikk samtidig. Basert på vår gjennomgang anbefaler vi at man i framtidig oppdatering av Naturindeksen benytter romlige modeller basert på data fra de siste tre årene før det aktuelle estimatet, og beregner indikatorverdier basert på predikerte verdier fra de romlige modellene. For de fleste arter vil modellering av tetthet være mest egnet (estimerer relativ tetthet), men for noen fåtallige og sjeldne arter anbefaler vi å benytte forekomst/ fravær-modeller. Dette vil gi et relativt mål på artens tetthet. Modellene er fleksible med tanke på romlige skala for beregning av indikatorverdier, og kan i prinsippet nedskaleres til det geografiske nivå som vurderes egent ut fra en vurdering av hvilken romlig oppløsning som gir mening med tanke på artens økologi i kombinasjon med en vurdering av presisjon i estimatene. Jo høyere geografisk oppløsning, jo høyere usikkerhet. For mange av de arter som inngår i Naturindeksen vurderer vi at oppløsningen minst kan nedskaleres til 5 geografiske regioner med en akseptabel usikkerhet. Kombinert med rutiner for automatisk oppdatering og opplasting av data til Naturindeks-basen bør dette danne et godt grunnlag når utvalgte fugleindikatorer skal oppdateres og nye verdier beregnes. Forbedrede bestandsestimat for fuglearter vil også på sikt kunne bidra som indikatorer for økologisk tilstand.

Nilsen, E.B. & Mattison, J. 2019. Suggested modelling approaches for avian data in the Nature index. NINA Report 1655. Norwegian Institute for Nature Research. In this report, we have evaluated a set of statistical models for their usefulness in relation to the estimation of indicator values for birds in the Nature Index for Norway. Only species for which the data is collected within the TOV-E program is evaluated. Broadly, we have evaluated site-occupancy models for species occurrence, and N-Mixture models for species abundance. We have applied and evaluated both static (i.e. single season) and open (i.e. multi-season) models. Based on our evaluation, we suggest single season models, using data for three years prior to each estimation time point. We suggest that abundance models should be used for most species but that site-occupancy models might be used for rare species. The models are flexible when it comes to spatial scale for indicator estimation, and the selected scale will be a trade-off between the scale of ecological processes of interest and the precision of the estimated indicator values. Combined with automated updating routines and programmatic insertion of data to the Nature Index data base, this should be a good foundation when the Nature Index is to be updated.