New article: Modelling species’ climatic distributions under habitat constraints

Species distribution models are the best tool to increase knowledge on the future and past of species distributions. To date, research on distribution modelling has mainly focused on model performance at relatively small sample sizes and the question of “how much data is enough” has not been investigated thoroughly. Moreover, insufficient attention has been paid to the challenges of modelling widespread generalist species.

In this new article, Francesc Sardà-Palomera and David Vieites (MNCN, CSIC) explore the ability of models to predict, from a climatic point of view, a precise distribution of a widespread farmland bird species, the common quail Coturnix coturnix, and which variables contribute most to the different models based on different sample sizes.    

The common quail is a climatically widespread farmland specialist bird with a wellknown distribution in the Iberian Peninsula. Therefore, its current real distribution can be finely mapped. Recent atlas data and high-resolution climate layers have been used to model the climatic distribution of this species. Next, the obtained predictive maps are compared with the real distribution of the species. Precise information about underestimation and overestimation of model predictions at different sample sizes was obtained. An increase in sample size allowed the predicted distribution to approach the current real distribution, but unbalanced the climatic prediction. This is because the distribution of occurrences is mostly determined by habitat, which depends more on agricultural factors and less on climate. Modelling the climatic distribution of widespread species while ignoring habitat constraints could lead to a non-equilibrium scenario where obtained predictions may not be reliable.

---------------------------------------------------------- 
Modelització climàtica de la distribució d’espècies amb restriccions d’hàbitat: el cas de la guatlla Coturnix coturnix

Els models de distribució són la millor eina per obtenir coneixement sobre la distribució futura i passada de les especies. Fins ara, la recerca sobre modelització de la distribució d’espècies s'ha centrat principalment en el rendiment dels models en mides de mostra relativament petites, mentre que la qüestió sobre "quina és la quantitat de dades suficient" no s'ha tractat a fons. D'altra banda, no s'ha prestat suficient atenció als repte que suposa la  modelització d’espècies generalistes que presenten una distribució àmplia.

En aquest nou article, Francesc Sardà-Polomera i David Vieites (MNCN, CSIC) exploren la capacitat d’aquests models per predir, des d'un punt de vista climàtic, la distribució precisa d'un ocell d’hàbitats agrícoles però amb un nínxol climàtic molt ampli, la guatlla Coturnix coturnix, i quines són les variables que més contribueixen als diferents models basats en diferents mides de mostra.

La guatlla és una au àmpliament estesa des d’un punt de vista climàtic , però especialitzada en habitar ambients agrícoles, i la seva distribució és ben coneguda a la Península Ibèrica. Així doncs, es poden crear mapes detallats de la seva distribució real actual. S’han utilitzat dades d’atles recents i capes climàtiques d’alta resolució per tal de modelar la distribució climàtica d'aquesta espècie, i s’han comparat els mapes predictius obtinguts amb la distribució real de l’espècie. A partir d’aquí s’ha pogut obtenir informació precisa sobre la subestimació i la sobreestimació de les prediccions dels models amb diferents mides de mostra. Un augment en la mida de la mostra aproxima la distribució predita a la distribució real actual, però esbiaixa la predicció climàtica. Això es deu a que la distribució de les presències de l’espècie està determinada sobretot per l’hàbitat, que depèn més de decisions agronòmiques i socials que no pas de factors climàtics. Modelar la distribució climàtica d’espècies generalistes sense tenir en compte les limitacions de l’hàbitat pot conduir a una situació de no equilibri, on les prediccions obtingudes poden no ser fiables.

Sardà-Palomera, F. & Vieites, D. (2011) Modelling species' climatic distributions under habitat constraints: a case study with Coturnix coturnix. Annales Zoologici Fennici 48: In press.