ArticlePDF Available

Hoe onze flora en fauna veranderen door klimaatverandering [How climate change affects flora and fauna in the Netherlands]

Authors:

Abstract

In the Netherlands climate change has a profound effect on the distribution of numerous plant and animal species. However, whether and how different taxonomic groups are able to track climate change is still largely unclear. Following a method developed by Devictor et al (2012) we measure changes in the Community Temperature Index (CTI) over time for breeding birds, butterflies, moths, dragonflies and plants in the Netherlands. All groups show a significant change in CTI, which means that communities are changing in a way that thermophile species got relatively more abundant than thermophobe species. The rise in CTI is approximately ten times slower than the real rise in temperature. This means that although communities are changing, they react slower and have the risk to 'lag behind'.
JA
Doelstelling van
’De Levende Natuur’
Het informeren over
ontwikkelingen in onderzoek,
beheer en beleid op het
gebied van natuurbehoud
en natuurbeheer,
die van belang zijn voor
Nederland en België.
De artikelen zijn vooral
gebaseerd op eigen
ecologisch onderzoek,
ervaring of waarneming
van de auteurs.
De Levende Natuur
verschijnt 6x per jaar,
waaronder tenminste
één themanummer.
U kunt zich abonneren
via onze website:
www.delevendenatuur.nl/
lezersservice.php
of deze bon opsturen
naar:
Abonnementenadministratie
De Levende Natuur
Antwoordnummer 3031
8000 WB Zwolle
Tel. 06 - 57262672
administratie@delevendenatuur.nl
naam: _______________________________________________
adres: _______________________________________________
postcode: __________________
woonplaats: _______________________________________________
telefoon: _____________________________
e-mail: _______________________________________________
Ik machtig De Levende Natuur om het abonnementsgeld
af te schrijven van rekening:
bank/giro: _______________________________________________
naam: _______________________________________________
plaats: _______________________________________________
datum: __________________ handtekening:
Graag aankruisen:
proefabonnement 10,-
(
drie nummers)
particulier
35,-
(NL + B) – overige landen
45,-
instelling/bedrijf 60,-
student/promovendus 12,50*
* (max. vier jaar; graag kopie college- of PhD kaart bijvoegen)
Na vier jaar gaat dit abonnement automatisch over in een regulier abonnement.
De prijsontwikkeling kan het stichtingsbestuur dwingen de tarieven
aan te passen. Tevens bent u gerechtigd
om uw bank opdracht te geven
het bedrag binnen 30 dagen terug te boeken.
ik wil graag een abonnement
op De Levende Natuur
Hierna volgend
artikel is
afkomstig uit:
vakblad voor natuurbehoud en -beheer, sinds 1896
256 | De Levende Natuur - jaargang 119 - nummer 6
De opwarming van Nederland trekt niet
alleen nieuwkomers aan, maar heeft ook
gevolgen voor soorten die hier al van ouds-
her voorkomen. Die veranderingen, vooral
de sluipende afnames, vallen veel minder
op. Om deze veranderingen zichtbaar te
maken hebben Devictor et al. (2012) een
zogenaamde Community Temperature Index
(CTI) ontwikkeld. Deze temperatuurindex is
gebaseerd op de verhouding van warmte- en
koudeminnende soorten in lokale gemeen-
schappen op verschillende meetpunten. Als
warmteminnende soorten toenemen en kou-
deminnende soorten afnemen of gelijk blij-
ven, dan neemt de CTI in de tijd toe. De
onderzoekers lieten zien dat de CTI stijgt: in
zowel vogel- als dagvlindergemeenschappen
in Europa neemt het aandeel warmtemin-
nende soorten toe ten opzichte van koude-
minnende soorten.
Wij vroegen ons af of de CTI ook geschikt is
om het effect van klimaatverandering op de
planten en dieren in Nederland te laten zien.
Hier zijn van veel soortgroepen betrouwbare
trendgegevens voorhanden, waaronder ook
van planten, libellen en nachtvlinders.
Methode
Voor deze analyse hebben we de CTI bere-
kend voor levensgemeenschappen van broed-
vogels, dagvlinders, libellen, nachtvlinders
en planten in Nederland (van Swaay et al.,
2017). Tabel 1 geeft een overzicht van de
gebruikte gegevens per soortgroep. Waar
mogelijk zijn aantalsgegevens gebruikt, uit
een zo lang mogelijke periode. Deze periode
verschilt per soortgroep en is afhankelijk
van de periode waarin het systematisch ver-
zamelen van gegevens begon.
Voor broedvogels, dagvlinders en libellen is
gebruik gemaakt van de landelijke meetnet-
ten uit het Netwerk Ecologische Monitoring
(NEM). Deze meetnetten leveren per meet-
punt een schatting van het aantal individuen
of broedparen per soort per jaar. Deze gege-
vens zijn niet geïnterpoleerd. Voor planten
en nachtvlinders zijn geen landelijke aantals-
gegevens beschikbaar en is gewerkt met ver-
spreidingsgegevens (aan- of afwezigheid van
soorten in een kilometerhok). Waarnemingen
uit de Nationale Databank Flora en Fauna
(NDFF) en Noctua zijn hiertoe geaggregeerd
tot combinaties van soort, kilometerhok en
jaar. Met logistische regressie zijn schattin-
gen van de aanwezigheid van elke soort in
een kilometerhok per jaar gemaakt (van
Strien et al., 2017). Voor dagvlinders zijn
zowel meetnetgegevens als verspreidings-
gegevens gebruikt om soortentrends te
berekenen en zo beide methoden met elkaar
te kunnen vergelijken.
Voor elke soort wordt eerst de zogenaamde
Species Temperature Index (STI) vastgesteld
(Devictor et al., 2012). Dit is de gemiddelde
temperatuur van het Europese verspreidings-
gebied van elke soort. Deze STI is een maat
voor het temperatuuroptimum. Deze is rela-
tief hoog voor soorten met een overwegend
zuidelijke verspreiding, bijvoorbeeld 11,8 °C
voor kleine heivlinder, 13,5 °C voor mos-
bloempje en 12,2 °C voor vuurlibel. De STI is
relatief laag voor soorten met een noorde-
lijke verspreiding, bijvoorbeeld 4,2 °C voor
veenbesblauwtje, 2,8 °C voor knotszegge en
5,2 °C voor hoogveenglanslibel. Voor broed-
vogels en dagvlinders zijn de STI’s over-
genomen uit Devictor et al. (2012); voor
planten, libellen en nachtvlinders zijn ze
berekend volgens de methode van Sparrius
et al. (2018), gebaseerd op Europese atlas-
gegevens. Deze methode maakt gebruik van
open data uit de Global Biodiversity Infor-
mation Facility (GBIF) en actuele klimaat-
gegevens. Voor broedvogels is gebruik
Hoe onze flora en fauna
veranderen door klimaatverandering
Chris van Swaay, Chris van Turnhout, Laurens Sparrius, Roy van Grunsven,
Jurriën van Deijk, Arco van Strien & Sarah Doornbos
Bijenorchis breidde zich sinds de
jaren negentig uit van enkele plekken
in Zeeland en de kustduinen naar
heel Zuid-West Nederland (foto: John
Breugelmans).
In de periode 1976-2016 is de gemiddelde jaartemperatuur in De Bilt 1,5 °C gestegen.
Wat heeft dat voor effect gehad op flora en fauna? Door het veranderende klimaat
vestigen zich steeds meer warmteminnende soorten in Nederland. Vaak gebeurt dit
in het kielzog van noordwaarts schuivende arealen op Europese schaal.
Voorbeelden van zuidelijke soorten die sterk toegenomen zijn, zijn staartblauwtje,
bijeneter, zuidelijke glazenmaker, bijenorchis en het prachtpurperuiltje.
aantal aantal
soortgroep data voor CTI periode soorten meetpunten
broedvogels aantal broedparen/territoria per telgebied 1984-2015 193 3243
dagvlinders aantal individuen per transect 1990-2016 70 1106
libellen aantal individuen per transect 1998-2016 54 661
nachtvlinders kans op voorkomen per kmhok 1990-2016 616 21343
vaatplanten kans op voorkomen per kmhok 1976-2016 931 18099
Tabel 1. Gebruikte gegevens per soortgroep (van Swaay et al., 2017). Bij verspreidings-
data doen altijd alle kilometerhokken mee, al kan de kans op aanwezigheid wel heel
laag zijn. Daarom is het totaal en het gemiddeld aantal meetpunten in de analyse gelijk.
De Levende Natuur - november 2018 | 257
gemaakt van de temperatuur tussen maart
en september; voor de overige groepen is de
jaartemperatuur gebruikt.
De CTI is de gemiddelde STI voor alle soor-
ten in ieder meetpunt of kilometerhok, voor
ieder jaar afzonderlijk. Bij aantalsdata is een
gewogen gemiddelde berekend, met aantal
per soort als gewicht. Algemene soorten tel-
len dus zwaarder mee in de CTI dan zeld-
zame soorten. Tenslotte is voor elke soort-
groep de jaarlijkse trend in CTI over heel
Nederland berekend. Voor de soortgroepen
waarvoor tellingen beschikbaar zijn (broed-
vogels, dagvlinders en libellen) is hierbij
meetpunt als random factor gebruikt.
De resultaten worden vergeleken met kli-
maatgegevens van het KNMI (fig. 1), die
over de periode 1976-2016 een stijging van
1,5 °C – gemiddeld 0,039 °C per jaar – laat
zien.
Trends
De absolute waarde van de CTI’s verschilt
sterk tussen de verschillende soortgroepen,
maar de trends komen onderling sterk over-
een (fig. 2). Bij alle onderzochte soortgroe-
pen blijkt de CTI significant te stijgen in de
tijd. De soorten met een voorkeur voor
warme gebieden zijn dus relatief talrijker
geworden ten opzichte van de soorten met
een voorkeur voor koele gebieden. De
omvang van de veranderingen ligt voor de
verschillende soortgroepen in dezelfde orde
van grootte. Kijken we naar de periode waar-
voor voor alle soortgroepen (m.u.v. libellen)
gegevens beschikbaar zijn (1990-2015, tabel
2), dan stijgt de CTI met 0,0025 °C per jaar
voor dagvlinders en met 0,0035 °C per jaar
voor vogels. De toename voor planten en
nachtvlinders ligt daar met respectievelijk
0,0030 °C en 0,0032 °C per jaar tussenin.
Voor libellen is de stijging duidelijk groter
(0,0046 °C per jaar), maar daar is de onder-
zoeksperiode korter, omdat het meetnet
libellen pas in 1998 is gestart.
Interpretatie
Het algemene beeld dat uit deze analyse
naar voren komt is dat lokale gemeenschap-
pen van broedvogels, vlinders, libellen en
planten in Nederland veranderen onder
invloed van klimaatverandering.
Deze ontwikkeling is ook in de landen om
ons heen en op andere continenten zicht-
baar, ook als andere datasets en analyseme-
thoden worden gebruikt om die ontwikkelin-
gen te beschrijven (bijv. Lehikoinen et al.,
2016; Stephens et al., 2016). De mate waarin
de gemeenschappen van de verschillende
soortgroepen veranderen ligt in dezelfde
Soortgroep Type trend Periode CTI verandering Significantie
in °C per jaar
Broedvogels populatie 1990-2015 0,0035 p<0,001
Dagvlinders populatie 1990-2015 0,0025 p<0,001
Libellen populatie 1998-2015 0,0046 p<0,01
Planten verspreiding 1990-2015 0,0030 p<0,001
Nachtvlinders verspreiding 1990-2015 0,0032 p<0,001
Fig. 1. Gemiddelde jaartemperatuur in De Bilt over de periode 1976-2016, alsmede de
gemiddelde temperatuur over de maanden maart tot en met september (bron: www.knmi.nl).
Fig. 2. CTI per jaar voor A. dagvlinders, libellen, planten en nachtvlinders.
B. broedvogels (op basis van de temperatuur in het broedseizoen).
Tabel 2. Verandering van de temperatuurindex CTI per soortgroep.
Gem. temperatuur in De Bilt (0C)
15 -
14 -
13 -
12 -
11 -
10 -
9 -
8 -
7 -
6 -
1976 1981 1986 1991 1996 2001 2006 2011 2016
1976 1981 1986 1991 1996 2001 2006 2011 2016
Gem. temp.
Gem. temp.
mrt-sept
13 -
-
-
-
-
12,5 -
-
-
-
-
12 -
-
-
-
-
11,5 -
-
-
-
-
11 -
9,5 -
-
-
-
-
9 -
-
-
-
-
8,5 -
-
-
-
-
8 -
-
-
-
-
7,5 -
-
-
-
-
7 -
broedvogels
libellen
nachtvlinders
dagvlinders
vaatplanten
A
B
CTI (0C)
258 | De Levende Natuur - jaargang 119 - nummer 6
orde van grootte. De interpretatie van de
verschillen behoeft enige uitleg, aangezien
meerdere factoren waarschijnlijk een rol
spelen in de totstandkoming van de trends.
Ten eerste speelt het type data op basis
waarvan de CTI’s berekend zijn – aantals-
gegevens of verspreidingsgegevens – een
rol. Omdat voor dagvlinders zowel aantals-
als verspreidingsgegevens beschikbaar zijn,
is het mogelijk om de invloed hiervan op de
resultaten te vergelijken (fig. 3). Het verband
tussen de resultaten van beide databronnen
is significant, maar de verandering op basis
van aantalsgegevens is wel zes keer zo groot
als de trend op basis van verspreidingsgege-
vens. Dit is niet verwonderlijk: voordat een
soort is verdwenen uit een kilometerhok,
zijn de aantallen individuen vaak eerst jaren-
lang achteruitgegaan. Dat maakt aantals-
gegevens een veel gevoeligere maat voor
veranderingen in populaties dan versprei-
dingsgegevens.
De onderlinge verschillen in de trends zullen
verder afhangen van de mogelijke reactie-
snelheid van soortgroepen. In het algemeen
zullen soorten die zich snel kunnen voort-
planten en een korte generatietijd hebben
(zoals insecten) sneller reageren op verande-
ringen in het klimaat dan soorten die zich
langzaam voortplanten en lang leven (zoals
broedvogels). Maar de soorten die snel kun-
nen reageren, zijn daardoor ook gevoelig
voor de weersomstandigheden die per jaar
verschillen. Vandaar dat insecten sterkere
fluctuaties hebben van jaar op jaar dan
broedvogels (fig. 2a vs.2b). Bij nachtvlinders
en planten zien we weinig fluctuaties, maar
dat is omdat voor deze groepen versprei-
dingsgegevens gebruikt zijn, die jaarlijks
minder fluctueren.
Opvallend is dat de absolute waarden van
de CTI’s (fig. 3) sterk verschillen tussen de
soortgroepen. Dit komt voor nachtvlinders
vermoedelijk doordat voor de berekening
van de STI voor nachtvlinders relatief weinig
data uit Zuid-Europa beschikbaar zijn. Bij
planten zijn veel data beschikbaar, maar het
areaal van veel bij ons algemene soorten
heeft in het zuiden een harde grens bij de
Alpen en Pyreneeën. Een vergelijking tussen
groepen is dus niet zomaar te maken.
De temperatuurstijging in Nederland is aan-
zienlijk sterker (0,039 °C per jaar) dan de
stijging van de CTI’s (0,0025 °C per jaar tot
0,0046 °C per jaar; tabel 2). Dat betekent
dat de planten- en dierengemeenschappen
zich weliswaar aanpassen, maar met vertra-
ging: ze ‘raken achterop’. Met deze snel-
heden doen ze er tien jaar over om zich aan
te passen aan de jaarlijkse verandering in
temperatuur. Voor vogels en dagvlinders was
dit op Europese schaal ook al aangetoond
door Devictor et al. (2012), maar waar Devic-
tor et al. (2012) een veel sterkere stijging
in CTI vinden voor dagvlinders dan voor
vogels, is dat verschil in deze studie vrijwel
afwezig. Het blijkt dat de CTI voor dagvlin-
ders na 2008 nauwelijks nog gestegen is,
wat uiteindelijk tot een lagere waarde voor
de CTI-trend voor dagvlinders leidt over de
gehele onderzoeksperiode.
Dat soortgroepen achterop raken kan meer-
dere oorzaken hebben. De temperatuur kan
wel geschikt worden voor bepaalde soorten,
maar er moet wel voldoende leefgebied van
voldoende kwaliteit voorhanden zijn om
daadwerkelijk te kunnen toenemen. Zo blijft
de uitbreiding van akkeronkruiden en moeras-
soorten uit zuidelijke streken grotendeels
uit, vermoedelijk omdat beheer en stikstof-
depositie dat verhinderen.
Het geschikte leefgebied moet bovendien
ook bereikt kunnen worden, wat voor minder
mobiele soorten in het huidige versnipperde
landschap niet vanzelfsprekend is. Boven-
dien verschuiven de verschillende soorten en
soortgroepen niet met dezelfde snelheden.
Hierdoor ontstaan lokale gemeenschappen
met soortcombinaties die voorheen niet
bestonden.
Een hogere luchttemperatuur, zoals die stan-
daard gemeten wordt, betekent niet dat de
dieren en planten dat ook zo ervaren. Voor
dagvlinders speelt het ‘microclimatic cooling’
effect (Wallis de Vries & van Swaay, 2006):
warmteminnende soorten gaan achteruit in
aantal, ondanks dat het klimaat opwarmt,
In 25 jaar tijd schoof de noord-
grens van het areaal van het staart-
blauwtje op van Parijs naar Zuid-
Nederland (foto: Chris van Swaay).
Fig. 3. Verband tussen de CTI per
jaar zoals berekend uit aantalsgege-
vens (NEM-meetnettellingen) en
verspreidingsgegevens (occupancy)
voor dagvlinders. Het verband tus-
sen de beide databronnen is signifi-
cant (F=25,05, p<0,001, R2=0,50).
De doorgetrokken lijn geeft de
relatie aan als beide datasets even
sterk zouden reageren.
CTI via presentie (0C)
CTI via aantallen (0C)
9,25 -
9,2 -
9,15 -
9,1 -
9,05 -
9 -
8,95 -
8,95 9 9,05 9,1 9,15 9,2 9,25
De Levende Natuur - november 2018 | 259
omdat door de tegelijkertijd toegenomen
stikstofdepositie de planten in het voorjaar
ook eerder en sneller gaan groeien. Door
een
hogere en dichtere vegetatie is er minder
kale
bodem en meer beschaduwing aanwezig,
wat voor de rupsen leidt tot een koeler in
plaats van warmer microklimaat. Daarnaast
kunnen de ontwikkelingen in CTI verschillen
tussen leefgebieden, zoals voor broedvogels
is aangetoond (Kampichler et al., 2012). Bij
planten lijkt de toename van soorten in de
ondergroei van bossen een belangrijke fac-
tor, omdat veel schaduwminnende soorten
een noordelijke of montane verspreiding
hebben.
Klimaatbestendig natuurbeheer
Onze flora en fauna reageert dus op de kli-
maatverandering, maar niet snel genoeg om
de temperatuurstijging bij te houden. Om
hier goed op te kunnen anticiperen met
beheer is meer kennis over de onderliggende
mechanismen noodzakelijk. Door natuur-
gebieden zoveel mogelijk met elkaar te ver-
binden – bijvoorbeeld door het volledig uit-
voeren van het Natuurnetwerk Nederland –
kunnen planten en dieren zich in ieder geval
beter verplaatsen. Daarnaast blijft het natuur-
lijk belangrijk om de temperatuurstijging
zo beperkt mogelijk te houden door het
implementeren van een krachtig internatio-
naal klimaatbeleid.
Literatuur
Devictor, V., C. van Swaay, T. Brereton, L. Brotons,
D. Chamberlain, J. Heliölä, S. Herrando, R. Julliard,
M. Kuussaari, A. Lindström, J. Reif, D.B. Roy,
O. Schweiger, J. Settele, C. Stefanescu, A. van
Strien, C. van Turnhout, Z. Vermouzek, M. Wallis
de Vries, I. Wynhoff & F. Jiguet, 2012. Differen-
ces in the climate debts of birds and butterflies
at a continental scale. Nature Climate Change 2:
121–124.
Kampichler, C., C.A.M. van Turnhout, V. Devictor
& H.P. van der Jeugd, 2012. Large-scale changes
in community composition: determining land
use and climate change signals. PLoS ONE 7:
e35272.
Lehikoinen, A., R.P.B. Foppen, H. Heldbjerg,
A. Lindström, W. van Manen, S. Piirainen,
C. van Turnhout C. & S.H.M. Butchart, 2016.
Large-scale climatic drivers of regional winter
bird population trends. Diversity and Distribu-
tions 22: 1163-1173.
Sparrius, L.B., G.G. van den Top & C.A.M. van
Swaay, 2018. An approach to calculate a Species
Temperature Index for flora based on open data.
Gorteria 40: 73-78. [R script: https://zenodo.org/
record/1155850]
Stephens, P.A., L.R. Mason, R.E. Green,
R.D. Gregory, J.R. Sauer, J. Alison, A. Aunins,
L. Brotons, S.H.M. Butchart, T. Campedelli,
T. Chodkiewicz, P. Chylarecki, O. Crewe, J. Elts,
V. Escandell, R.P.B. Foppen, H. Heldbjerg,
S. Herrando, M. Husby, F. Jiguet, A. Lehkoinen,
A. Lindström, D.G. Noble, J.-Y. Paquet, J. Reif,
T. Sattler, T. Szép, N. Teufelbauer, S. Trautmann,
A.J. van Strien, C.A.M. van Turnhout, P. Vorisek
& S.G. Willis, 2016. Consistent response of bird
populations to climate change on two conti-
nents. Science 352: 84-87.
Strien, A.J. van, M. Boomsluiter, M.E. Noordeloos,
R.J.T. Verweij& T.W. Kuyper, 2017. Woodland
ectomycorrhizal fungi benefit from large-scale
reduction in nitrogen deposition in the Nether-
lands. Journal of Applied Ecologie 55 (1): 290-298.
Swaay, C.A.M. van, C.A.M. van Turnhout &
L.B. Sparrius, 2017. Naar een Living Planet Index
voor de drukfactoren klimaat en stikstof. Rapport
VS2017.006. De Vlinderstichting, Wageningen.
Wallis de Vries, M.F. & C.A.M. van Swaay, 2006.
Global warming and excess nitrogen may induce
butterfly decline by microclimatic cooling. Global
Change Biology 12: 1620-1626.
Summary
How climate change affects flora and fauna
in the Netherlands
Climate change has a profound effect on the dis-
tribution of numerous plant and animal species.
However, whether and how different taxonomic
groups are able to track climate change is still
largely unclear. Following a method developed by
Devictor et al (2012) we measure changes in the
Community Temperature Index (CTI) over time
for breeding birds, butterflies, moths, dragonflies
and plants in the Netherlands. All groups show a
significant change in CTI, which means that
communities are changing in a way that thermo-
phile species got relatively more abundant than
thermophobe species. The rise in CTI is approxi-
mately ten times slower than the real rise in tem-
perature. This means that although communities
are changing, they react slower and have the risk
to 'lag behind'.
Dankwoord
Wij bedanken alle vrijwilligers die tellingen heb-
ben verricht of hun waarnemingen hebben door-
gegeven.
Dr. C.A.M. van Swaay, Dr. R.H.A. van Grunsven
& J.R. van Deijk MSc.
De Vlinderstichting
Postbus 506,6700 AM Wageningen
chris.vanswaay@vlinderstichting.nl
roy.vangrunsven@vlinderstichting.nl
jurrien.vandeijk@vlinderstichting.nl
Dr. C.A.M. van Turnhout
Sovon Vogelonderzoek Nederland
Toernooiveld 1, 6525 ED Nijmegen
chris.vanturnhout@sovon.nl
Dr. L.B. Sparrius
FLORON
Toernooiveld 1, 6525 ED Nijmegen
sparrius@floron.nl
Dr. A.J. van Strien
CBS
Postbus 24500, 2490 HA Den Haag
aj.vanstrien@cbs.nl
S. Doornbos MSc.
Wereld Natuur Fonds
Driebergseweg 10, 3708 JB Zeist
sdoornbos@wwf.nl
Na enkele broedgevallen in de jaren zestig broedt de bijeneter sinds 2001 bijna jaarlijks in
Nederland. De afgelopen jaren broedden er tot maximaal 12 paren (in 2015) (foto: Miltos Gikas).
ResearchGate has not been able to resolve any citations for this publication.
Article
Full-text available
To study the relation between changes in local plant communities and shifts in temperature, the temperature niches of the species need to be defined. We calculated the Species Temperature Index (STI) as a proxy for this niche. STI is defined as the mean annual temperature within the range of a species. In this paper, a method is described to calculate the STI for the European flora from open data provided by the Global Biodiversity Information Facility (GBIF) and WorldClim global climate data, for 7254 taxa of European vascular plants, bryophytes, algae, and ascomycetes including lichens. The algorithm accounts for incomplete and unbalanced species distribution data. The Community Temperature Index (CTI) is defined as the weighted mean of the STIs of a species assemblage. A 1 × 1 km CTI grid map for the Netherlands is presented as an example of the use of STIs.
Article
Full-text available
Climate changes have profound effects on the distribution of numerous plant and animal species. However, whether and how different taxonomic groups are able to track climate changes at large spatial scales is still unclear. Here, we measure and compare the climatic debt accumulated by bird and butterfly communities at a European scale over two decades (1990-2008). We quantified the yearly change in community composition in response to climate change for 9,490 bird and 2,130 butterfly communities distributed across Europe. We show that changes in community composition are rapid but different between birds and butterflies and equivalent to a 37 and 114ĝ€‰km northward shift in bird and butterfly communities, respectively. We further found that, during the same period, the northward shift in temperature in Europe was even faster, so that the climatic debts of birds and butterflies correspond to a 212 and 135ĝ€‰km lag behind climate. Our results indicate both that birds and butterflies do not keep up with temperature increase and the accumulation of different climatic debts for these groups at national and continental scales.
Article
Full-text available
Human land use and climate change are regarded as the main driving forces of present-day and future species extinction. They may potentially lead to a profound reorganisation of the composition and structure of natural communities throughout the world. However, studies that explicitly investigate both forms of impact--land use and climate change--are uncommon. Here, we quantify community change of Dutch breeding bird communities over the past 25 years using time lag analysis. We evaluate the chronological sequence of the community temperature index (CTI) which reflects community response to temperature increase (increasing CTI indicates an increase in relative abundance of more southerly species), and the temporal trend of the community specialisation index (CSI) which reflects community response to land use change (declining CSI indicates an increase of generalist species). We show that the breeding bird fauna underwent distinct directional change accompanied by significant changes both in CTI and CSI which suggests a causal connection between climate and land use change and bird community change. The assemblages of particular breeding habitats neither changed at the same speed and nor were they equally affected by climate versus land use changes. In the rapidly changing farmland community, CTI and CSI both declined slightly. In contrast, CTI increased in the more slowly changing forest and heath communities, while CSI remained stable. Coastal assemblages experienced both an increase in CTI and a decline in CSI. Wetland birds experienced the fastest community change of all breeding habitat assemblages but neither CTI nor CSI showed a significant trend. Overall, our results suggest that the interaction between climate and land use changes differs between habitats, and that comparing trends in CSI and CTI may be useful in tracking the impact of each determinant.
Article
Changes in climate and land use practices have been found to affect animal populations in different parts of the world. These studies have typically been conducted during the breeding season, whereas the non-breeding season (hereafter ‘winter’) has received much less attention. Changes in regional winter abundances could be caused by changes in overall population sizes and/or redistribution of populations. We tested these mechanisms for terrestrial winter bird population changes in Northern Europe and explored the role of climate change and species habitat preference. The Netherlands, Denmark, Sweden, Finland. We used winter bird counts from four countries conducted annually between 15 December and 20 January in 1980/1981–2013/2014. We report national population trends for 50 species for which a trend could be calculated in at least three of the countries. We analysed country-specific population growth rates in relation to species’ climatic summer and winter niches, habitat preference and migratory behaviour. Species breeding in colder (typically northern) areas showed more negative winter population trends than species breeding in warmer areas. Regional winter population trends were negatively correlated with characteristics of their winter climatic niche: populations in the colder part of their winter distribution increased in abundance, whereas populations in the warmer part of their winter distribution decreased. Woodland species tended to do better than farmland species. Migratory behaviour did not explain variation in population trends. The generally decreasing winter population trends of cold-dwelling breeding species probably reflect the general decline in population sizes of these species. In contrast, increasing winter population trends for populations in the colder parts of the winter distribution indicate a redistribution of wintering individuals towards the north-east. Both these patterns are likely caused by climate change.