Urban areas have lower species richness, but maintain functional diversity: insights from the African Bird Atlas Project

Abstract

High human population growth and rapid urbanisation, particularly in Africa, have led to an increased interest in the impacts of this land-use change on bird communities. The African Bird Atlas Project, where species presence lists are collected in pentads, is a valuable source of data with which to explore the extent of these impacts. Here, for the first-time, we test for differences in species richness patterns across 50 matched pentad pairs from sub-Saharan Africa classified as either urban (or semi-urban) and rural. We found that species richness was lowest in pentads classified as urban (mean ± SD: 132 ± 59 species), compared with rural (172 ± 54). However, species richness was similar, compared with rural pentads, when levels of urbanisation were maintained at intermediate levels (semi-urban: 141 ± 69). Surprisingly, we found no significant differences in functional diversity measures between any land-use categories. Across most major dietary guilds (carnivores, herbivores, insectivores, granivores) species richness was lower in urbanised pentads and species were often small. However, the overall biomass of these guilds was similar between urbanised and non-urbanised areas, indicating the presence of common urban exploiter species. This resulted in no differences in functional diversity overall. Pollinators and piscivores showed little difference in metrics between rural and urban pentads. According to a model of the functional traits we consider, an African urban exploiter species is best described by being a scavenger, and less likely to be a habitat specialist, but fill a variety of niches. The urban spatial planning implications are that rare and range-restricted species in proximity to cities, as well as
large bird species, will require particular attention and conservation measures as African cities continue to expand. Species richness could be maintained with intermediate levels of urban infrastructure development.

French title: Les zones urbanisées sont moins riches en espèces mais conservent une diversité fonctionnelle: un aperçu du projet d’Atlas des oiseaux d’Afrique

La forte croissance de la population humaine et l’urbanisation rapide, plus particulièrement en Afrique, ont suscité un intérêt accru sur les impacts de ce changement d’utilisation des terres sur les communautés aviaires. Le projet d’Atlas des oiseaux d’Afrique, qui collecte les données relatives à la présence des espèces au travers de pentades (groupe de cinq unités), est un source précieuse de données permettant d’explorer l’étendue de ces impacts. Au travers de cet article, et pour la première fois, nous testons les différences en termes de richesse d’espèces, au travers de modèles basés sur 50 paires de pentades appariées d’Afrique sub-saharienne et classées comme urbaines (ou semi-urbains) ou rurales. Nous avons estimé que la richesse en espèces était la plus faible dans des pentades de catégorie urbaine (moyenne ± σ: 132 ± 59 espèces) par comparaison aux groupes ruraux (172 ± 54 espèces). Néanmoins, il a été  constaté que la richesse en espèces était similaire aux pentades rurales dès lors que le niveau d’urbanisation restait contenu à un niveau intermédiaire (semi-urbain: 141 ± 68). Pour ce qui concerne la diversité fonctionnelle, nous avons été surpris de ne pas trouver de différences significatives entre les catégories d’usage des terres. Quant aux régimes alimentaires des guildes principales (carnivores, herbivores, insectivores, granivores), la richesse en espèces était plus faible dans les pentades urbaines et les espèces étaient souvent de petite taille. Cependant, la biomasse globale de ces guildes était identique entre les zones urbanisées et non-urbanisées, ce qui indique la présence d’espèces communes exploitant ces zones. Ceci induit qu’il n’y a pas de différences dans la diversité fonctionnelle globale. Les pollinisateurs et les piscivores présentaient peu de différence de mesures entre les pentades rurales et urbaines. D’après un modèle des traits fonctionnels, nous considérons qu’une espèce africaine d’exploitation urbaine est mieux décrite comme étant un charognard, remplissant une variété de niches, et moins à même d’être un spécialiste de cet habitat. En matière d’aménagement urbain, cela implique que les espèces rares et à aire de restriction restreinte ainsi que les grandes espèces d’oiseaux se trouvant à proximité des villes, nécessiteront une attention particulière et des mesures de conservation tant que les villes africaines poursuivent leur expansion. La diversité des espèces pourrait être conservée avec des développements d’infrastructures urbaines maintenus à des niveaux intermédiaires.

Keywords: functional divergence, Kenya BirdMap, metropolitan, Nigeria BirdMap, Pied Crow, SABAP2, urban adapter, urban landscapes, urbanization