How to count bird calls? Vocal activity indices may provide different insights into bird abundance and behaviour depending on species traits

• Published in: Methods in ecology and evolution Vol. 15; no. 6; pp. 1071 - 1083
• Main Authors: Hutschenreiter, Anja, Andresen, Ellen, Briseño‐Jaramillo, Margarita, Torres‐Araneda, Alejandra, Pinel‐Ramos, Eduardo, Baier, Jacqueline, Aureli, Filippo
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: London John Wiley & Sons, Inc 01-06-2024; Wiley
• Subjects: Abundance; Acoustic tracking; Anthropogenic factors; Bird populations; Birds; Calling behavior; Eucometis penicillata; Group size; habitat disturbance; Habitat utilization; Habitats; Micrastur semitorquatus; Neotropical birds; passive acoustic monitoring; Recording; Relative abundance; Saltator atriceps; Species; survey methodology; Target detection; Vocalization behavior
• ISSN: 2041-210X; 2041-210X
• DOI: 10.1111/2041-210X.14333

Passive acoustic monitoring (PAM) has become an important tool for surveying birds, and there is a growing demand for approaches to obtain abundance and behavioural information from PAM recordings. Changes in bird populations have been assessed by counting recorded calls and calculating the vocal activity rate (VAR, i.e. the number of calls per recording time). However, bird calls could be counted in various ways and depending on species traits, these call counts could give us different insights on bird abundance, vocal behaviour and/or habitat use.
Our study had two goals: (1) to present and evaluate two new indices based on call counts, the detection rate (DR, i.e. the number of 1‐min recordings in which the presence of a target vocalization is detected) and the maximum count per minute (MAX, i.e. the maximum number of calls found in a 1‐min recording); and (2) to present a conceptual framework showing how the interpretations of VAR, DR and MAX could depend on the index and on species traits.
For three Neotropical bird species with distinct traits, we calculated VAR, DR and MAX based on PAM data from 25 sites in the Yucatan Peninsula (Mexico) that varied in their degree of anthropogenic habitat disturbance. We found moderate to high correlations between the indices and higher temporal variability in VAR compared to DR and MAX. We also found different effect sizes of habitat disturbance on the three species and indices.
We suggest that DR might be a more reliable index of relative abundance than VAR for species whose calling behaviour exhibits a high cue rate and that MAX may be suitable for estimating family or flock size in gregarious birds. Our findings show the potential usefulness of developing new indices based on call counts to generate ecological hypotheses and assess changes in bird abundance and behaviour.
Resumen
El monitoreo acústico pasivo (PAM, por sus siglas en inglés) se ha convertido en una herramienta relevante para el estudio de aves, y existe una creciente demanda de diferentes enfoques para obtener información sobre abundancia y comportamiento a partir de grabaciones por medio del PAM. Hasta ahora, los cambios en las poblaciones de aves se han evaluado mediante el conteo de vocalizaciones grabadas y calculando la tasa de actividad vocal (VAR, por sus siglas en inglés, i.e. el número de vocalizaciones por tiempo de grabación). Sin embargo, las vocalizaciones de aves podrían contarse de varias maneras, y dependiendo de las características de las especies, estos conteos podrían brindarnos diferente información sobre la abundancia de aves, el comportamiento vocal y/o el uso del hábitat.
Nuestro estudio tuvo dos metas: (1) presentar y evaluar dos nuevos índices basados en conteos de vocalizaciones, la tasa de detección (DR, por sus siglas en inglés, i.e. el número de grabaciones de 1 minuto en las que se detecta la presencia de una vocalización focal) y el conteo máximo por minuto (MAX, i.e. el número máximo de vocalizaciones encontradas en una grabación de 1 minuto); y (2) presentar un marco conceptual que muestra cómo las interpretaciones de VAR, DR y MAX podrían depender del índice y de las características de las especies.
Para tres especies de aves neotropicales con diferentes características, calculamos VAR, DR y MAX con base en datos de PAM de 25 sitios en la Península de Yucatán (México) que variaban en el grado de perturbación antropogénica del hábitat. Encontramos correlaciones moderadas a altas entre los índices, y una mayor variabilidad temporal en VAR en comparación con DR y MAX. También encontramos diferentes tamaños de efecto de la perturbación del hábitat para las tres especies e índices.
Sugerimos que DR podría ser un índice más confiable de la abundancia relativa que VAR para especies cuyo comportamiento vocal exhibe una alta tasa de señales, y que MAX podría ser adecuado para estimar el tamaño de grupo (familia o bandada) en aves gregarias. Nuestros hallazgos muestran la utilidad potencial de desarrollar nuevos índices basados en el conteo de vocalizaciones para generar hipótesis ecológicas y evaluar cambios en la abundancia y el comportamiento de las aves.