White storks (Ciconia ciconia) of Eastern Germany: age-dependent breeding ability, and age- and density-dependent effects on dispersal behavior

Der Weißstorch (Ciconia ciconia) aus dem östlichen Deutschland: altersabhängiges Reproduktionsvermögen und alters- und bestandsdichteabhängiges Ausbreitungsverhalten

  • Dispersal behavior plays an important role for the geographical distribution and population structure of any given species. Individual’s fitness, reproductive and competitive ability, and dispersal behavior can be determined by the age of the individual. Age-dependent as well as density-dependent dispersal patterns are common in many bird species. In this thesis, I first present age-dependent breeding ability and natal site fidelity in white storks (Ciconia ciconia); migratory birds breeding in large parts of Europe. I predicted that both the proportion of breeding birds and natal site fidelity increase with the age. After the seventies of the last century, following a steep population decline, a recovery of the white stork population has been observed in many regions in Europe. Increasing population density in the white stork population in Eastern Germany especially after 1983 allowed examining density- as well as age-dependent breeding dispersal patterns. Therefore second, I present whether: young birds show more often and longer brDispersal behavior plays an important role for the geographical distribution and population structure of any given species. Individual’s fitness, reproductive and competitive ability, and dispersal behavior can be determined by the age of the individual. Age-dependent as well as density-dependent dispersal patterns are common in many bird species. In this thesis, I first present age-dependent breeding ability and natal site fidelity in white storks (Ciconia ciconia); migratory birds breeding in large parts of Europe. I predicted that both the proportion of breeding birds and natal site fidelity increase with the age. After the seventies of the last century, following a steep population decline, a recovery of the white stork population has been observed in many regions in Europe. Increasing population density in the white stork population in Eastern Germany especially after 1983 allowed examining density- as well as age-dependent breeding dispersal patterns. Therefore second, I present whether: young birds show more often and longer breeding dispersal than old birds, and frequency of dispersal events increase with the population density increase, especially in the young storks. Third, I present age- and density-dependent dispersal direction preferences in the give population. I asked whether and how the major spring migration direction interacts with dispersal directions of white storks: in different age, and under different population densities. The proportion of breeding individuals increased in the first 22 years of life and then decreased suggesting, the senescent decay in aging storks. Young storks were more faithful to their natal sites than old storks probably due to their innate migratory direction and distance. Young storks dispersed more frequently than old storks in general, but not for longer distance. Proportion of dispersing individuals increased significantly with increasing population densities indicating, density- dependent dispersal behavior in white storks. Moreover, the finding of a significant interaction effects between the age of dispersing birds and year (1980–2006) suggesting, older birds dispersed more from their previous nest sites over time due to increased competition. Both young and old storks dispersed along their spring migration direction; however, directional preferences were different in young storks and old storks. Young storks tended to settle down before reaching their previous nest sites (leading to the south-eastward dispersal) while old birds tended to keep migrating along the migration direction after reaching their previous nest sites (leading to the north-westward dispersal). Cues triggering dispersal events may be age-dependent. Changes in the dispersal direction over time were observed. Dispersal direction became obscured during the second half of the observation period (1993–2006). Increase in competition may affect dispersal behavior in storks. I discuss the potential role of: age for the observed age-dependent dispersal behavior, and competition for the density dependent dispersal behavior. This Ph.D. thesis contributes significantly to the understanding of population structure and geographical distribution of white storks. Moreover, presented age- and density (competition)-dependent dispersal behavior helps understanding underpinning mechanisms of dispersal behavior in bird species.show moreshow less
  • Das Verständnis der Mechanismen, die dem Ausbreitungsverhalten und der Wahl des Neststandorts zugrunde liegen, gibt wichtige Einsichten in Strukturen und Dynamiken von Tierpopulationen. Der Gesundheitszustand, die Produktivität und Konkurrenzfähigkeit sowie das Ausbreitungsverhalten eines Individuums können über das Alter ermittelt werden. Alters- und dichteabhängige Veränderungen in Verbreitungsmustern kommen bei vielen Vogelarten vor. In der vorliegenden Studie untersuchten wir zunächst den Effekt des Alters auf die Reproduktivität, auf die Wahl des Neststandorts sowie auf die Geburtsorttreue des Weißstorchs (Ciconia ciconia). Wir fragten, ob sowohl der Anteil der brütenden Individuen als auch die Geburtsorttreue mit dem Alter zunimmt. Weißstörche sind Zugvögel, die während der Migration zumeist segelnd die Thermik nutzen und in weiten Teilen Europas brüten. Nach einem starken Bestandsrückgang konnte in vielen Regionen Europas ab den 1970er Jahren wieder ein positiver Trend in der Populationsentwicklung beobachtet werden. Die zunehmDas Verständnis der Mechanismen, die dem Ausbreitungsverhalten und der Wahl des Neststandorts zugrunde liegen, gibt wichtige Einsichten in Strukturen und Dynamiken von Tierpopulationen. Der Gesundheitszustand, die Produktivität und Konkurrenzfähigkeit sowie das Ausbreitungsverhalten eines Individuums können über das Alter ermittelt werden. Alters- und dichteabhängige Veränderungen in Verbreitungsmustern kommen bei vielen Vogelarten vor. In der vorliegenden Studie untersuchten wir zunächst den Effekt des Alters auf die Reproduktivität, auf die Wahl des Neststandorts sowie auf die Geburtsorttreue des Weißstorchs (Ciconia ciconia). Wir fragten, ob sowohl der Anteil der brütenden Individuen als auch die Geburtsorttreue mit dem Alter zunimmt. Weißstörche sind Zugvögel, die während der Migration zumeist segelnd die Thermik nutzen und in weiten Teilen Europas brüten. Nach einem starken Bestandsrückgang konnte in vielen Regionen Europas ab den 1970er Jahren wieder ein positiver Trend in der Populationsentwicklung beobachtet werden. Die zunehmende Populationsdichte, besonders nach 1983 in der ostziehenden Subpopulation in den fünf Bundesländern der ehemaligen DDR, erlaubte die Analyse von dichte- und altersabhängigen Präferenzen in der Richtung der Brutstandorte sowie in der Verbreitungsfrequenz und -distanz. Wir untersuchten zudem die Alters- und Dichteabhängigkeit der Ausbreitungsrichtung einer Teilpopulation. Wir fragten, ob und wie die Hauptzugrichtung im Frühjahr mit der Verbreitungsrichtung interagiert: Beeinflussen Alter und Populationsdichte die Ausbreitungsrichtung? Der Anteil der brütenden Individuen, die älter als 22 Jahre sind, nahm innerhalb der beobachteten Teilpopulation ab, vermutlich aufgrund einer altersbedingten Abnahme des Gesundheitszustands. Junge Vögel zeigten eine starke Geburtsorttreue, was auf eine genetische Komponente in den Zugmustern junger Störche hinweist. Generell trat bei jungen Störchen häufiger Ausbreitungsverhalten auf als bei älteren Störchen. Eine signifikante Zunahme der Ausbreitungsdistanz von Individuen über die Zeit lässt auf eine dichteabhängige Komponente im Ausbreitungsverhalten der Weißstörche schließen. Weiterhin wurde eine signifikante Interaktion zwischen dem Alter sich ausbreitender Individuen und dem betrachteten Jahr gefunden. Demzufolge breiteten sich alte Vögel über die Zeit über größere Distanzen aus, vermutlich um der ansteigenden Konkurrenz, bedingt durch den wachsenden Bestandsdruck, zu entgehen.show moreshow less

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Metadaten
Author:Naomi Itonaga
URN:urn:nbn:de:kobv:517-opus-39052
Advisor:Dieter Wallschläger
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Date of Publication (online):2009/12/11
Year of Completion:2009
Publishing Institution:Universität Potsdam
Date of final exam:2009/11/30
Release Date:2009/12/11
Tag:Altersabhängigkeit; Ausbreitungsverhalten; Dichteabhängigkeit; Reproduktivität; Weißstorch
White stork; age-dependent; breeding ability; density-dependent; dispersal behavior
RVK - Regensburg Classification:WS 3040
Organizational units:Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät / Institut für Biochemie und Biologie
Dewey Decimal Classification:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 59 Tiere (Zoologie) / 590 Tiere (Zoologie)
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