Abstract
Wildlife conservationists and managers often need to estimate abundance and demographic parameters to monitor the status of populations, and to ensure that these populations are meeting management goals. DNA capture-recapture surveys have become increasingly common in situations where physical surveys are consistently difficult or counts are small or variable. Desert mule deer (Odocoileus hemionus eremicus) inhabit rugged terrain, occur at low population densities, and demonstrate cryptic behaviors, making monitoring and assessing population status difficult. We assessed the effectiveness of a fecal DNA–based capture-recapture method for estimating abundance and survival of desert mule deer. We designed and implemented a fecal DNA sampling design focused at water sources during the dry season (June–July) of 2015–2017 in the Little Chuckwalla Mountains (study area ~968 km2) located in the Sonoran Desert of southeastern California. We conducted 6, 5, and 4 surveys in 2015, 2016, and 2017, respectively. We used the capture-recapture data in the POPAN open-population model to estimate abundance and the Cormack–Jolly–Seber model to estimate annual survival. We detected 234, 193, and 211 unique individuals in 2015, 2016, and 2017, respectively. Over the 3-year study, population abundance estimates ranged from 386 in 2015 (95% CI, 264–509) to 301 in 2017 (95% CI, 260–342). Precision (i.e., coefficient of variation [CV]) of male and female abundance estimates ranged from 7% to 16%, and CV for males and females combined ranged from 5% to 15%. Annual apparent survival for females and males was 0.91 (95% CI, 0.59–0.98) and 0.71 (95% CI, 0.51–0.85), respectively. We concluded that fecal DNA–based capture-recapture is an effective method for estimating abundance and survival of desert mule deer. This approach could be expanded to encompass additional areas adjacent to our study site, with the potential to monitor the larger metapopulation of desert mule deer in the Sonoran Desert of California. More generally, DNA mark-recapture may be widely applicable to other species that congregate around water sources (or any required resource) during part of the year. Results from this study will be useful for developing population monitoring plans and for studies evaluating the effects of human development or environmental factors on desert mule deer and other desert ungulates.
Los conservacionistas y administradores de la vida silvestre a menudo necesitan estimar la abundancia de población y los parámetros demográficos para monitorear el estado de las poblaciones, así como cumplir con los objetivos de la administración. Los estudios de captura y recaptura de ADN se han vuelto cada vez más comunes en situaciones en las que los estudios físicos son constantemente difíciles o los recuentos son pequeños o variables. El ciervo mulo del desierto (Odocoileus hemionus eremicus) habita en terrenos escabrosos, de bajas densidades poblacionales, demuestra un comportamiento críptico, que hace difícil su monitoreo y evaluación poblacional. Evaluamos la efectividad del ADN fecal con métodos de captura-recaptura para estimar la abundancia y supervivencia del ciervo. Diseñamos e implementamos un diseño de muestra enfocado en fuentes de agua durante la temporada de sequía (Junio–Julio) de 2015–2017, en las montañas Little Chuckwalla (área de estudio ~968 km2) localizadas en el Desierto de Sonora al sureste de California. Realizamos 6, 5, y 4 encuestas en 2015, 2016, y 2017, respectivamente. Utilizamos los datos de captura-recaptura del modelo POPAN para estimar la abundancia y el modelo Cormack–Jolly–Seber para estimar la supervivencia por año. Identificamos 234, 193, y 211 individuos únicos en 2015, 2016, y 2017, respectivamente. Durante el estudio de 3 años, la estimación de la abundancia en la población era de 386 (95% CI, 264–509) en 2015 a 301 (95% CI, 260–342) en 2017. La precisión (coeficiente de variación; CV) de la abundancia masculina y femenina era de 7% a 16% y el CV combinado de ambos géneros era de 5% a 15%. El índice aparente de supervivencia de machos y hembras era 0.91 (95% CI, 0.59–0.98) y 0.71 (95% CI, 0.51–0.85), respectivamente. Concluimos que el ADN fecal de captura-recaptura es un método eficaz para estimar la abundancia de la población y la supervivencia del ciervo mulo del desierto. Este enfoque se podría expandir para abarcar áreas adicionales adyacentes a nuestra área de estudio con el potencial para monitorear una meta población más grande del ciervo mulo del desierto en el desierto de Sonora en California. De manera más general la marca y recaptura del ADN puede ser extensamente aplicable a otras especies que se reúnen alrededor de fuentes de agua (o cualquier otro recurso) durante una parte del año. Los resultados de este studio van a ser útiles para el desarrollo de planes de monitoreo de población y para estudios que evalúan los efectos de la urbanización o factores medioambientales del ciervo mulo del desierto y otros ungulados que habitan en el desierto.
Recommended Citation
Pfeiler, Stephen S.; Conner, Mary M.; McKeever, Jane S.; Crowhurst, Rachel S.; Epps, Clinton W.; Mulcahy, Gerald P.; Meredith, Erin P.; and Stephenson, Thomas R.
(2021)
"Estimating abundance of desert mule deer using fecal DNA–based capture-recapture,"
Western North American Naturalist: Vol. 81:
No.
1, Article 4.
Available at:
https://scholarsarchive.byu.edu/wnan/vol81/iss1/4
The supplementary material includes further details on subsampling, sample processing methods, thermal cycling conditions, and results. Additional tables are provided that summarize microsatellite locus information and PCR multiplex combinations, genotype success rates, number of within- and between-year captures, detected movement between water sources, and model selection results.