Luận án Thạc sĩ: Sinh thái sinh sản của vịt mòng vịt xanh ở Thung lũng San Luis, Colorado

Nghiên cứu chuyên sâu về vị trí sinh sản, tập tính và các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến quần thể vịt mòng cánh xanh trong vùng đất ngập nước Thung lũng San

• Tác giả: Casey M. Setash
• Người hướng dẫn: William L. Aldridge
• Trường học: Colorado State University
• Chuyên ngành: Fish, Wildlife, and Conservation Biology
• Đề tài: Cinnamon Teal Breeding Ecology in the San Luis Valley of Colorado
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Fort Collins

Tóm tắt

I. Giới thiệu về nghiên cứu sinh thái sinh sản vịt mòng vịt xanh ở Thung lũng San Luis

Nghiên cứu sinh thái sinh sản vịt mòng vịt xanh ở Thung lũng San Luis là một phân tích sâu về hành vi sinh sản và môi trường sống lý tưởng của vịt mòng và vịt xanh trong khu vực Thung lũng San Luis, nhằm hiểu rõ hơn về sinh thái học của chúng và hỗ trợ quản lý và bảo tồn loài này. Nghiên cứu này được thực hiện bởi Casey M. Setash, một sinh viên nghiên cứu sau đại học tại Colorado State University, dưới sự hướng dẫn của William L. Aldridge và David Olson.

2. Vấn đề và thách thức

Một trong những vấn đề chính đối với việc bảo tồn và quản lý vịt mòng và vịt xanh là thiếu hiểu biết về sinh thái học của chúng, đặc biệt là về sinh sản. Nghiên cứu sinh thái sinh sản vịt mòng vịt xanh ở Thung lũng San Luis nhằm giải quyết vấn đề này bằng cách phân tích các yếu tố sinh thái và sinh học ảnh hưởng đến sinh sản của chúng trong khu vực.

3. Phương pháp và giải pháp

Nghiên cứu sinh thái sinh sản vịt mòng vịt xanh ở Thung lũng San Luis sử dụng các phương pháp nghiên cứu sinh thái học và sinh học comportemental, bao gồm quan sát trực tiếp, thu thập dữ liệu về môi trường sống, và phân tích thống kê. Các phương pháp cụ thể bao gồm:

3.1. Phân tích môi trường sống và chọn lọc địa điểm sinh sản

Nghiên cứu này phân tích các đặc điểm môi trường sống xung quanh các địa điểm sinh sản của vịt mòng và vịt xanh, và xem cách chúng chọn lọc địa điểm sinh sản của chúng ảnh hưởng đến thành công sinh sản. Kết quả cho thấy vịt mòng và vịt xanh thường chọn lọc các địa điểm sinh sản có nhiều thực vật thủy sinh và ít thực vật đất liền, và những địa điểm này thường có tỷ lệ thành công sinh sản cao hơn.

3.2. Phân tích hành vi sinh sản và ảnh hưởng của nó đến thành công sinh sản

Nghiên cứu này cũng phân tích các hành vi sinh sản của vịt mòng và vịt xanh, bao gồm thời gian đẻ trứng, thời gian ấp trứng, và cách chúng chăm sóc con non. Kết quả cho thấy các hành vi sinh sản này có ảnh hưởng quan trọng đến thành công sinh sản của chúng.

4. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu

Kết quả của nghiên cứu sinh thái sinh sản vịt mòng vịt xanh ở Thung lũng San Luis có thể được sử dụng để hỗ trợ quản lý và bảo tồn vịt mòng và vịt xanh trong khu vực. Ví dụ, các kết quả về môi trường sống lý tưởng và hành vi sinh sản của chúng có thể được sử dụng để thiết kế các chương trình bảo tồn và quản lý hiệu quả hơn, và để bảo vệ các địa điểm sinh sản quan trọng của chúng.

5. Kết luận và hướng đi tiếp theo

Nghiên cứu sinh thái sinh sản vịt mòng vịt xanh ở Thung lũng San Luis đã cung cấp nhiều thông tin mới và quan trọng về sinh thái học của vịt mòng và vịt xanh trong khu vực. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều điều chưa rõ và cần được nghiên cứu thêm. Hướng đi tiếp theo cho nghiên cứu này có thể bao gồm nghiên cứu sâu hơn về các yếu tố sinh thái và sinh học khác ảnh hưởng đến sinh sản của chúng, và nghiên cứu về các khu vực khác trong phạm vi sinh sống của vịt mòng và vịt xanh.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Quần thể mòng két quế (Spatula cyanoptera) tại khu vực Bắc Mỹ hiện dao động trong khoảng 260.000 đến 300.000 cá thể vào mùa sinh sản và đạt khoảng 500.000 đến 600.000 cá thể vào mùa thu. Mặc dù Kế hoạch Quản lý Thủy điểu Bắc Mỹ đã đặt ngưỡng duy trì tối thiểu 300.000 cá thể, loài thủy điểu này vẫn là đối tượng ít được nghiên cứu nhất trong số các loài mòng két bản địa do phân bố chủ yếu ngoài vùng khảo sát truyền thống và ngoại hình chim mái rất dễ nhầm lẫn với mòng két cánh xanh (Spatula discors). Sự thiếu hụt dữ liệu nhân khẩu học cơ bản, đặc biệt là tỷ lệ sống sót của tổ và cơ chế lựa chọn sinh cảnh, đang tạo ra rào cản lớn đối với công tác bảo tồn thích ứng.

Nghiên cứu được triển khai tại Khu bảo tồn Động vật hoang dã Quốc gia Monte Vista thuộc Thung lũng San Luis, bang Colorado, một vùng đất ngập nước rộng 6.003 ha nằm ở độ cao 2.255 mét với lượng mưa hàng năm dưới 20 cm. Mục tiêu trọng tâm của luận văn là xác định các yếu tố sinh học và phi sinh học tác động đến tỷ lệ sống sót hàng ngày của tổ mòng két quế, làm rõ mối quan hệ giữa hành vi lựa chọn vị trí tổ vi mô với khả năng thích ứng sinh sản, đồng thời đánh giá tỷ lệ sống sót của chim mái và vịt con trong giai đoạn 2015-2017.

Kết quả nghiên cứu cung cấp hệ số sống sót chuẩn xác của 85 tổ thực địa và định lượng hóa hành vi làm tổ trên 57 điểm vi sinh cảnh. Đây là nguồn dữ liệu thực nghiệm quan trọng giúp các nhà quản lý tài nguyên tối ưu hóa chế độ điều tiết thủy văn và kiểm soát thực vật xâm lấn, góp phần nâng cao hiệu quả bảo vệ nguồn lợi thủy điểu trên toàn vùng liên núi phía Tây.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn xây dựng trên nền tảng thuyết lựa chọn sinh cảnh thích ứng và lý thuyết chiến lược lịch sử vòng đời động vật. Trong sinh thái học quần thể, tỷ lệ sống sót của tổ được xem là tham số nhạy cảm nhất quyết định tốc độ tăng trưởng quần thể và mức độ bổ sung cá thể mới. Khung phân tích tập trung vào ba khái niệm cốt lõi:

• Lựa chọn vị trí tổ thích ứng: Quá trình chim mái chọn lọc các đặc trưng vi sinh cảnh vượt trội so với mức sẵn có trong tự nhiên nhằm gia tăng tối đa xác suất sống sót của ổ trứng.
• Tỷ lệ sống sót hàng ngày theo giai đoạn: Sự phân tách xác suất sống sót giữa giai đoạn đẻ trứng (kéo dài trung bình 10 ngày) và giai đoạn ấp trứng (kéo dài trung bình 23 ngày).
• Cản trở thị giác và cấu trúc thực vật: Vai trò của độ che phủ thực vật tầng thấp trong việc che giấu tổ trước các loài ăn thịt trên cạn và trên không.

Mô hình nghiên cứu phân tích tương quan giữa các biến phụ thuộc (xác suất lựa chọn vị trí, tỷ lệ sống sót hàng ngày) với các nhóm biến độc lập bao gồm vi sinh cảnh (tỷ lệ cỏ hòa thảo, tỷ lệ cỏ lá rộng phi hòa thảo, tỷ lệ đất trống, độ che phủ nước), khoảng cách không gian (khoảng cách tới nguồn nước, khoảng cách tới thảm cây bụi) và đặc điểm sinh học nội tại (ngày bắt đầu đẻ trứng, kích thước ổ trứng, khối lượng chim mái).

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu thu thập dữ liệu liên tục trong 3 mùa sinh sản từ năm 2015 đến năm 2017. Tổng cộng có 152 tổ mòng két quế được phát hiện thông qua kỹ thuật kéo dây trên bộ kết hợp tìm kiếm hệ thống trên 18 ô tiêu chuẩn ngẫu nhiên có diện tích 8,5 ha/ô và các khu vực gần vị trí chim trống canh gác. Nhằm theo dõi chính xác mà không gây xáo trộn, nghiên cứu đã bẫy và gắn máy phát vô tuyến VHF (trọng lượng 8g đến 12g, chiếm 2,4% đến 3,6% khối lượng cơ thể) lên chim mái, kết hợp hệ thống bẫy ảnh tự động và kỹ thuật soi trứng để xác định chính xác tuổi tổ.

Cỡ mẫu phân tích sống sót tổ gồm 85 tổ hoàn chỉnh sau khi đã loại trừ 32 tổ bị ảnh hưởng bởi hoạt động nghiên cứu, 30 tổ phát hiện sau khi đã kết thúc và 3 tổ không rõ kết cục. Đối với phân tích lựa chọn sinh cảnh, cỡ mẫu gồm 57 tổ được so sánh trực tiếp với 5 điểm ngẫu nhiên trong bán kính 30 mét.

Lý do lựa chọn phương pháp phân tích:

• Mô hình lựa chọn rời rạc theo cặp đối chứng được ứng dụng để xây dựng hàm lựa chọn tài nguyên vi mô, giúp loại bỏ các sai số do biến động sinh cảnh giữa các vùng hoạt động khác nhau của từng cá thể chim.
• Khung mô hình Markov ẩn đa trạng thái trong phần mềm MARK được lựa chọn thay thế cho các phương pháp truyền thống vì cho phép xử lý hoàn hảo tính bất định về thời điểm tổ bị thất bại, đồng thời ước tính độc lập tỷ lệ sống sót riêng biệt cho từng giai đoạn đẻ và ấp trứng.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, tỷ lệ sống sót chung của tổ mòng két quế trong toàn bộ chu kỳ 33 ngày đạt 0,194 (tương đương 19,4% với sai số chuẩn 0,076) và duy trì ổn định qua 3 năm nghiên cứu. Trong 85 tổ theo dõi, có 31 tổ bị động vật ăn thịt phá hủy, 6 tổ bị chim mái bỏ rơi tự nhiên và 4 tổ thất bại do các nguyên nhân môi trường khác như ngập úng hoặc trứng không thụ tinh.

Thứ hai, mô hình Markov ẩn chỉ ra sự khác biệt rõ rệt về tỷ lệ sống sót giữa các giai đoạn làm tổ. Tỷ lệ sống sót hàng ngày trong giai đoạn đẻ trứng đạt 0,933 (tỷ lệ sống sót tích lũy qua 10 ngày đẻ là 50,1%), thấp hơn đáng kể so với tỷ lệ sống sót hàng ngày trong giai đoạn ấp trứng đạt 0,967 (tỷ lệ sống sót tích lũy qua 23 ngày ấp là 45,9%).

Thứ ba, mòng két quế thể hiện tập tính lựa chọn vi sinh cảnh mang tính thích ứng cao. Khoảng 98,2% số tổ được xây dựng trên nền cói Baltic (Juncus arcticus) và 89,5% tập trung ở các đồng cỏ ngập nước, với 87% số tổ nằm cách mép nước dưới 10 mét. Chim mái chủ động né tránh các khu vực có tỷ lệ cỏ lá rộng phi hòa thảo cao (hệ số hồi quy lựa chọn âm 0,250), đồng thời ưu tiên chọn nơi có tỷ lệ cỏ hòa thảo cao (hệ số dương 0,219) và khoảng cách gần thảm cây bụi (hệ số âm 0,381).

Thứ tư, tỷ lệ cỏ lá rộng phi hòa thảo tại vị trí làm tổ có tác động tiêu cực trực tiếp đến tỷ lệ sống sót khi ấp trứng (hệ số âm 0,172), trong khi tỷ lệ cỏ hòa thảo mang lại tác động tích cực. Ngày bắt đầu làm tổ có mối quan hệ phi tuyến dạng bậc hai đối với sự thành bại của tổ, trong đó các tổ bắt đầu vào giữa mùa sinh sản có tỷ lệ sống sót cao hơn so với giai đoạn quá sớm hoặc quá muộn.

Thảo luận kết quả

Sự khác biệt về tỷ lệ sống sót giữa giai đoạn đẻ trứng và ấp trứng phản ánh rõ nét sự đánh đổi sinh thái trong hành vi của chim mái. Trong giai đoạn đẻ trứng, chim mái chỉ đến tổ mỗi ngày một lần để đẻ và dành phần lớn thời gian kiếm ăn ở nơi khác, khiến tổ không được bảo vệ thường xuyên và dễ bị thú ăn thịt phát hiện. Ngược lại, khi bước vào giai đoạn ấp, chim mái duy trì thời gian ấp trứng liên tục, tạo điều kiện ngụy trang và bảo vệ ổ trứng tốt hơn.

Hành vi né tránh cỏ lá rộng phi hòa thảo có ý nghĩa thích ứng sinh tồn sâu sắc. Tại khu bảo tồn Monte Vista, phần lớn thực vật thân thảo phi hòa thảo là cỏ tiêu lâu năm (Lepidium latifolium), một loài thực vật xâm lấn phát triển dày đặc làm phá vỡ cấu trúc thảm thực vật bản địa, khiến chim mái không thể tạo các lối đi dạng đường hầm kín đáo để ra vào tổ.

Dữ liệu nghiên cứu khi biểu diễn trên đồ thị hàm sống sót cho thấy đường cong sống sót hàng ngày sụt giảm nhanh trong 10 ngày đầu đẻ trứng và đi vào trạng thái ổn định hơn trong suốt 23 ngày ấp. Khi trình bày qua bảng so sánh hệ số tương quan giữa mức độ lựa chọn sinh cảnh và tỷ lệ sống sót thực tế, các biến số về tỷ lệ cỏ hòa thảo và tỷ lệ cỏ lá rộng đều cho thấy sự đồng nhất về chiều hướng tác động, củng cố giả thuyết rằng mòng két quế đã tiến hóa hành vi lựa chọn sinh cảnh để tối đa hóa khả năng thích ứng sinh sản.

Đề xuất và khuyến nghị

Thứ nhất, kiểm soát triệt để thực vật xâm lấn. Ban quản lý Khu bảo tồn Monte Vista cần phối hợp cùng Cơ quan Công viên và Động vật hoang dã Colorado triển khai các biện pháp phun thuốc trừ cỏ có chọn lọc kết hợp đốt đồng có kiểm soát trong giai đoạn từ tháng 9 đến tháng 11 hàng năm. Mục tiêu là kéo giảm độ che phủ của cỏ tiêu lâu năm xuống dưới mức 15% tại các phân khu đồng cỏ ngập nước trọng điểm nhằm khôi phục không gian làm tổ cho mòng két quế.

Thứ hai, tối ưu hóa chế độ điều tiết thủy văn mùa sinh sản. Đơn vị quản lý nước cần duy trì mực nước ổn định tại các bãi ngập cói Baltic từ ngày 15 tháng 4 đến hết ngày 31 tháng 7. Hành động này nhằm đảm bảo mục tiêu 85% diện tích bãi cói bản địa luôn duy trì cự ly tiếp cận mặt nước dưới 10 mét, tạo điều kiện thuận lợi cho chim mái tìm kiếm thức ăn nhanh chóng trong các khoảng nghỉ ấp trứng.

Thứ ba, thiết lập hành lang đệm thực vật thân cỏ. Áp dụng kỹ thuật chăn thả gia súc luân phiên theo mùa với cường độ trung bình từ tháng 8 đến tháng 10 để hạn chế sự hóa già của thực vật ngập nước, thúc đẩy sự tái sinh của cỏ hòa thảo và lác Baltic đạt độ che phủ trên 60% diện tích vi sinh cảnh trước mùa sinh sản tiếp theo.

Thứ tư, chuẩn hóa quy trình điều tra phân nhóm xã hội phục vụ giám sát dài hạn. Cơ quan Cá và Động vật hoang dã Hoa Kỳ cần áp dụng chỉ số phân nhóm xã hội hàng tuần trên các tuyến khảo sát cố định từ năm 2019 đến năm 2024. Phương pháp này giúp giảm 50% chi phí và nhân lực so với phương pháp tìm tổ truyền thống mà vẫn theo dõi sát sao xu hướng sinh sản của quần thể mòng két quế trên quy mô toàn vùng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

• Các nhà quản lý khu bảo tồn và đất ngập nước: Cung cấp cơ sở khoa học định lượng để lập kế hoạch điều tiết nước, quản lý thực vật xâm lấn và thiết kế cảnh quan sinh sản tối ưu cho các loài thủy điểu.
• Các nhà nghiên cứu và giảng viên chuyên ngành Sinh học bảo tồn: Cung cấp khung phương pháp luận tiên tiến về mô hình Markov ẩn đa trạng thái và mô hình lựa chọn rời rạc ứng dụng trong phân tích sinh thái quần thể động vật hoang dã.
• Học viên cao học và nghiên cứu sinh ngành Động vật học: Cung cấp tài liệu tham khảo chuẩn mực về thiết kế nghiên cứu thực địa, kỹ thuật gắn máy định vị vô tuyến và quy trình thu thập dữ liệu vi sinh cảnh không gây thiên lệch.
• Các cơ quan hoạch định chính sách bảo tồn tài nguyên thiên nhiên: Cung cấp bằng chứng thực nghiệm phục vụ việc cập nhật và điều chỉnh các chỉ tiêu bảo tồn trong Kế hoạch Quản lý Thủy điểu Bắc Mỹ và các chương trình quản lý lưu vực liên bang.

Câu hỏi thường gặp

Tại sao tỷ lệ sống sót của tổ mòng két quế trong giai đoạn đẻ trứng lại thấp hơn giai đoạn ấp trứng? Trong 10 ngày đẻ trứng, chim mái chỉ đến tổ trong thời gian rất ngắn để đẻ mỗi ngày một quả và không ấp liên tục. Do thiếu sự che chắn và ngụy trang chủ động của chim mẹ, ổ trứng dễ bị động vật ăn thịt phát hiện và tấn công hơn so với giai đoạn ấp kéo dài 23 ngày sau đó.

Loài thực vật nào đóng vai trò quan trọng nhất đối với vị trí làm tổ của mòng két quế tại Colorado? Cói Baltic (Juncus arcticus) là giá thể làm tổ quan trọng nhất, chiếm tới 98,2% tổng số tổ được tìm thấy trong nghiên cứu. Thảm cói này cung cấp lớp phủ thực vật sống và matted dead stems lý tưởng, tạo điều kiện cho chim làm tổ hình vòm kín đáo ngay trên các đồng cỏ ngập nước.

Cỏ tiêu lâu năm ảnh hưởng tiêu cực như thế nào đến khả năng sinh sản của mòng két quế? Cỏ tiêu lâu năm (Lepidium latifolium) là loài thực vật xâm lấn thân gỗ mềm mọc thẳng đứng và rậm rạp. Sự hiện diện của chúng với tỷ lệ cao làm phá vỡ cấu trúc đan bện của thảm cỏ bản địa, ngăn cản chim mái đào đường hầm dẫn vào tổ và làm tăng nguy cơ bị động vật ăn thịt phát hiện ổ trứng.

Nguồn nước có khoảng cách bao xa là tối ưu cho vị trí đặt tổ của loài mòng két quế? Khoảng cách dưới 10 mét từ tổ tới nguồn nước là cự ly tối ưu, được ghi nhận ở 87% số tổ hoạt động trong nghiên cứu. Vị trí này giúp chim mái dễ dàng tiếp cận nguồn thức ăn thủy sinh giàu năng lượng trong các đợt nghỉ ngắn khi ấp trứng mà không phải rời xa tổ quá lâu.

Phương pháp mô hình Markov ẩn mang lại ưu điểm gì vượt trội so với phương pháp Mayfield truyền thống? Mô hình Markov ẩn đa trạng thái cho phép xử lý hoàn hảo sự không chắc chắn về thời điểm tổ bị thất bại, ước tính chính xác xác suất phát hiện trạng thái tổ và tách biệt hoàn toàn tỷ lệ sống sót hàng ngày giữa giai đoạn đẻ trứng và ấp trứng, loại bỏ triệt để hiện tượng thiên lệch ước tính.

Kết luận

• Luận văn đã xác định chính xác tỷ lệ sống sót toàn chu kỳ làm tổ của mòng két quế tại Colorado đạt mức 19,4%, phản ánh tính ổn định nhân khẩu học của loài ở vùng đất ngập nước nội lục.
• Nghiên cứu chứng minh sự vượt trội của mô hình Markov ẩn trong việc tách biệt tỷ lệ sống sót hàng ngày giữa giai đoạn đẻ trứng (93,3%) và giai đoạn ấp trứng (96,7%).
• Dữ liệu thực nghiệm khẳng định mòng két quế có hành vi lựa chọn vi sinh cảnh mang tính thích ứng rõ rệt, ưu tiên làm tổ trên cói Baltic (98,2%) gần nguồn nước dưới 10 mét (87%) và né tránh cỏ tiêu xâm lấn.
• Lộ trình quản lý đề xuất tập trung kiểm soát cỏ tiêu dưới 15% độ che phủ và duy trì chế độ ngập nước nông từ tháng 4 đến tháng 7 hàng năm trên diện tích 6.003 ha của khu bảo tồn.
• Kết quả nghiên cứu là tài liệu tham khảo thiết thực cho các nhà sinh thái học và cán bộ bảo tồn; người đọc có thể tiếp tục tìm hiểu chi tiết các chương chuyên khảo để áp dụng các mô hình toán sinh thái vào thực tiễn quản lý thủy điểu.

Trích đoạn nội dung tài liệu

THESIS CINNAMON TEAL BREEDING ECOLOGY IN THE SAN LUIS VALLEY OF COLORADO Submitted by Casey M. Setash Department of Fish, Wildlife, and Conservation Biology In partial fulfillment of the requirements For the Degree of Master of Science Colorado State University Fort Collins, Colorado Summer 2018 Master’s Committee: Advisor: William L. Aldridge David Olson Copyright by Casey M. Setash 2018 All Rights Reserved ABSTRACT CINNAMON TEAL BREEDING ECOLOGY IN THE SAN LUIS VALLEY OF COLORADO The foundation of effective waterfowl management is an abundant and resilient waterfowl population, which begins with an understanding of what drives population size and growth.

Population growth rate is the product of a number of vital rates, all of which remain relatively unknown for the cinnamon teal (Spatula cyanoptera). I investigated the interactions between biotic and abiotic factors influencing the basic demographic rates of cinnamon teal during the breeding season in the San Luis Valley of Colorado. Specifically, I assessed the relationship between the habitat around a selected nest site and cinnamon teal nesting success. Additionally, I evaluated whether a relatively novel approach to surveying social groupings of waterfowl can act as an effective index of breeding effort and success for cinnamon teal, the intraspecific variation in nest attendance patterns during incubation and how it affects nest survival, and the rates at which breeding females and ducklings survive the breeding season.

This research has the potential to enhance the understanding of the basic population ecology of this overlooked species and provide information about vital rates that can be used in future analyses and management of the population on a larger scale. I found that cinnamon teal select nest sites with habitat characteristics that are also associated with a higher probability of nest survival (Chapter 2, this thesis). Specifically, I observed cinnamon teal selecting nest sites characterized by a lower proportion of forbs relative to what was available, which were also associated with higher nest survival among the nests I observed. I established that weekly transect surveys assessing the social groupings of cinnamon ii teal throughout the breeding season have the potential to act as an index of reproductive success if done on a larger scale (both temporally and geographically; Chapter 3, this thesis).

I also found differences in the nest attendance patterns during early incubation compared to late incubation, which were also impacted by time of day and temperature (Chapter 4, this thesis). Finally, I estimated breeding season duckling and hen survival rates that were comparable to other waterfowl species and provided suggestions for future cinnamon teal researchers (Chapter 5, this thesis). iii ACKNOWLEDGMENTS I would first and foremost like to thank my advisor, Dr. Bill Kendall, for providing me with the opportunity to conduct this research.

It was an honor to work with him, and his compassion and unique perspective have pushed me to become a better ecologist, scientist, and person. I would also like to thank my committee members, Dr. Paul Doherty, Dr. Cameron Aldridge, and Dave Olson.

All three have been extremely generous with their time and commitment to this project, and their guidance was invaluable as I wove my way through this portion of my career. I owe a special debt of gratitude to Dave Olson, without whose initiative and passion for conservation this project would not exist and the field of waterfowl ecology would be worse off. I appreciate all of the time and thought that have gone into this project on the part of US Fish and Wildlife Service employees, both within the Division of Migratory Birds and the National Wildlife Refuge system. Special thanks go to Casey Stemler, Jim Dubovsky, Kammie Kruse, and Dave Sharp for getting this project off the ground and supporting me throughout this process.

The staff of the San Luis Valley National Wildlife Refuge Complex could not have been a more wonderful group of people to spend the summers with. Suzanne Beauchaine, Sharon Vaughn, Scott Miller, Dean Lee, Pete Striffler, Dewane Mosher, and David Dean were all invaluable in helping with the logistics of field work, providing me with housing and vehicles during my field seasons, and allowing this research to take place under their watch. I would also like to thank all of the folks living in the San Luis Valley who made me feel at home and who have a special tie to the wildlife and the land in that region. It’s a special place and I feel very lucky to have lived there for three summers.

Thanks especially to Jenny Nehring and Cary Aloia iv for being my SLV role models and constantly highlighting the work being done by women in waterfowl/wetlands research. Stephanie Ferrero and Brent Frankland with Colorado Parks & Wildlife (CPW) also shared their knowledge of the area and provided assistance via telemetry flights to locate some lost birds. Thanks to Dr. Jim Gammonley of CPW for not only providing financial support for nest monitoring cameras, but also for paving the way for this research to take place with his past work on cinnamon teal and in the San Luis Valley.

None of this work would have been possible without the technicians and volunteers that helped out along the way. Meghan Keating, Brandon Nooner, Liz Smith, Katherine Scott, Kelsey Persyn, Josh Houghtaling, Christina Meuhlbauer, Hailey Glasko, Michelle Moyer, all of my video and photo reviewers, and all of the Student Conservation Association/Pathways interns who helped out (especially Adam Braddock, Cloe Traylor, and Hilary Syvertson), thank you for bearing with me throughout this learning process and for being the workhorses of the project. You made field work and living in the bunkhouses so enjoyable, and I’m glad to call you all friends. Thank you to everyone in the Fish, Wildlife, and Conservation Biology department and the USGS Cooperative Fish and Wildlife Research Unit who has supported, challenged, and laughed with me over the course of my Master’s.

Gabriele Engler provided constant logistical support over the course of three remote field seasons and the day-to-day administrative challenges of being a graduate student. Thank you to all of the other graduate students who have shaped my time at Colorado State University. The other members of the Kendall lab, Brian Gerber, Perry Williams, Kristen Pearson, and Maria Dzul, were extremely influential mentors, role models, and friends. The Doherty Lab welcomed me into their group when I was without a v lab group to attend, as did the Bailey/Huyvaert “Superpopulation” Lab.

All of these people provided instrumental advice on both professional and personal levels. Thanks to my mom, for showing me the delightful world of birds at a young age and for always being willing to lend an ear, Michael, Amy, and Pete for showering me with humor and joy throughout a sometimes-difficult degree, and my dad, who is the strongest, hardest working man I know. A special thanks goes to Adam Behney for not only geeking out about ducks with me on a regular basis, but for being a constant source of support and being generally wonderful. Finally, thanks to my cat, Aloo, for falling asleep on my keyboard every time I tried to write this thesis.

vi TABLE OF CONTENTS ABSTRACT. iv LIST OF TABLES. ix LIST OF FIGURES. xii Chapter 1 - INTRODUCTION.

7 Chapter 2 - NEST SITE SELECTION INFLUENCES CINNAMON TEAL NEST SURVIVAL IN COLORADO. 37 Chapter 3 - SOCIAL INDICES OF CINNAMON TEAL REPRODUCTIVE SUCCESS IN COLORADO. 67 Chapter 4 - NEST ATTENDANCE PATTERNS OF CINNAMON TEAL DURING INCUBATION. 103 Chapter 5 - HEN AND DUCKLING SURVIVAL OF CINNAMON TEAL IN COLORADO 112 SUMMARY.

136 Appendix A: HIDDEN MARKOV MODEL STRUCTURES CONSIDERED TO DESCRIBE THE VARIABILITY IN CINNAMON TEAL NEST SURVIVAL AND ASSOCIATED AICc VALUES. 138 viii LIST OF TABLES Table 2.1: Descriptions of covariates used in analyses of cinnamon teal nest survival and nest site selection on Monte Vista NWR from 2015-2017 and the predicted direction of the effect of each covariate on the response.2 Coefficient estimates for each covariate corresponding to analyses of cinnamon teal nest site selection and nest survival. Nest survival was analyzed in a multistate framework to assess the effects of covariates on both the laying and incubation stages of nesting. Cinnamon teal nests included in the analysis were located on Monte Vista NWR from 2015-2017.3: AICc table for nest site selection analysis using discrete choice models of cinnamon teal nesting on Monte Vista NWR in 2017.4: Summary of cinnamon teal nest fates for nests found of Monte Vista National Wildlife Refuge from 2015-2017.5: 90% confidence set (based on Akaike weights) indicating support for models explaining cinnamon teal nest survival on Monte Vista NWR from 2015-2017.1: Social indices calculated from yearly plots of cinnamon teal numbers surveyed from 2015-2017 on Monte Vista NWR and the corresponding estimates of reproductive success.

Areas 1-4 correspond to indices created by Hochbaum et al.2: Pearson correlations (r) between social indices calculated from plots of cinnamon teal numbers surveyed from 2015-2017 on Monte Vista NWR and independent measures of reproductive success.3: Observer-specific detection estimates and standard deviations for each social grouping of cinnamon teal averaged across 17 social index surveys conducted on Monte Vista NWR in 2017.1: Covariate definitions and predicted relationships with three response variables associated with cinnamon teal nest attendance: recess frequency, duration, and incubation constancy.2: Predictions of the effects of nest attendance parameters on cinnamon teal daily nest survival rate during incubation.3: Summary of cinnamon teal nest monitoring videos and photos from nests found in 2016 and 2017 on Monte Vista NWR.4: β coefficient estimates corresponding to covariates used to evaluate cinnamon teal nest attendance patterns on Monte Vista NWR from 2016-2017. Covariates were included in generalized linear mixed-effects models and were assessed for three response variables: recess duration, recess frequency, and incubation constancy.5: AICc table showing top models explaining frequency of recesses during cinnamon teal incubation on Monte Vista NWR from 2016-2017.6: AICc table showing top models explaining duration of recesses during cinnamon teal incubation on Monte Vista NWR from 2016-2017.7: AICc table showing top models explaining incubation constancy during cinnamon teal incubation on Monte Vista NWR from 2016-2017.1: Recapture history for cinnamon teal marked from 2015-2017. Web tag recaptures also include recaptured HY birds with torn webbing believed to indicate tag loss. Recapture and recovery information is not yet available for birds marked in 2017.

aRecaptures and recoveries x denote birds banded in the listed year, not birds recaptured that year. For example, two AHY birds that were banded in 2015 were recaptured in either 2016 or 2017.2: Candidate model set for estimating cinnamon teal duckling survival on Monte Vista NWR using Burnham’s joint live recapture and dead recovery model. Age = parameter is allowed to vary by age of the duck (hatch year or after hatch year), Seas = parameter is allowed to vary between breeding season and non-breeding season, Year = parameter is allowed to vary by year of the study (2015-2017).3: AICc table indicating performance of models estimating breeding season hen survival for cinnamon teal breeding on Monte Vista NWR from 2015-2017. 125 xi LIST OF FIGURES Figure 2.1: Diagram of nesting stages for cinnamon teal nest survival analysis in a multistate framework.

For nest failures, the stage at failure is allowed to be uncertain.2: β parameter estimates corresponding to nest site selection (from univariate discrete choice models) and nest survival (from hidden Markov model) during cinnamon teal laying and incubation on Monte Vista NWR from 2015-2017. Nest site selection results are based on 57 cinnamon teal nests from 2017, while nest survival results are based on 85 nests pooled across 2015-2017. Points indicate apparent effect and error bars indicate 95% confidence intervals.3: Relationship between nest initiation date and daily survival rate of cinnamon teal nests on Monte Vista NWR from 2015-2017 during the laying stage of nesting.4: Relationship between nest initiation date and daily survival rate of cinnamon teal nests on Monte Vista NWR from 2015-2017 during the incubation stage of nesting.