A Field Evaluation of the Time-of-Detection Method to Estimate Population Size and Density for Aural Avian Point Counts

The time-of-detection method for aural avian point counts is a new method of estimating abundance, allowing for uncertain probability of detection. The method has been specifically designed to allow for variation in singing rates of birds. It involves dividing the time interval of the point count into several subintervals and recording the detection history of the subintervals when each bird sings. The method can be viewed as generating data equivalent to closed capture–recapture information. The method is different from the distance and multiple-observer methods in that it is not required that all the birds sing during the point count. As this method is new and there is some concern as to how well individual birds can be followed, we carried out a field test of the method using simulated known populations of singing birds, using a laptop computer to send signals to audio stations distributed around a point. The system mimics actual aural avian point counts, but also allows us to know the size and spatial distribution of the populations we are sampling. Fifty 8-min point counts (broken into four 2-min intervals) using eight species of birds were simulated. Singing rate of an individual bird of a species was simulated following a Markovian process (singing bouts followed by periods of silence), which we felt was more realistic than a truly random process. The main emphasis of our paper is to compare results from species singing at (high and low) homogenous rates per interval with those singing at (high and low) heterogeneous rates. Population size was estimated accurately for the species simulated, with a high homogeneous probability of singing. Populations of simulated species with lower but homogeneous singing probabilities were somewhat underestimated. Populations of species simulated with heterogeneous singing probabilities were substantially underestimated. Underestimation was caused by both the very low detection probabilities of all distant individuals and by individuals with low singing rates also having very low detection probabilities. RÉSUMÉ. La méthode fondée sur le temps de détection utilisée dans le contexte des points d’écoute représente une nouvelle approche pour estimer l’abondance des oiseaux en tenant compte de la probabilité incertaine de détection. Cette méthode a été spécialement conçue pour tenir compte du taux variable de chant observé chez les oiseaux. Elle consiste à diviser l’intervalle de temps passé à un point d’écoute en sous-intervalles et de noter l’historique de détection des sous-intervalles où chaque individu est détecté. Les données obtenues par cette méthode peuvent être considérées comme étant équivalentes à celles obtenues par la capture-recapture dans une population fermée. La méthode diffère des approches fondées sur la distance et les observateurs multiples du fait qu’elle n’exige pas que tous les individus chantent durant le point d’écoute. Puisque cette méthode est nouvelle et qu’il existe une incertitude quant à la capacité de suivre les individus, nous avons effectué une évaluation sur le terrain de sa précision en utilisant des simulations sur des populations connues d’oiseaux chanteurs à l’aide d’un ordinateur portatif qui envoyait des signaux à des stations audio distribuées autour du point d’écoute. Ce système imite un véritable point Colorado Division of Wildlife, Cooperative Fish and Wildlife Research Unit, Dept of Zoology, North Carolina State University Avian Conservation and Ecology Écologie et conservation des oiseaux 2(2): 13 http://www.ace-eco.org/vol2/iss2/art13/ d’écoute tout en permettant de connaître l’effectif et la distribution des populations échantillonnées. Cinquante points d’écoute de 8 min (séparés en intervalles de 2 min) ont été simulés pour huit espèces d’oiseaux. Le taux de vocalisation de chaque individu a été simulé à l’aide d’une chaîne de Markov (périodes de chant suivies de périodes de silence), ce qui nous semblait plus réaliste qu’un processus purement aléatoire. L’objectif principal de notre article était de comparer les résultats pour des espèces chantant à une fréquence homogène (élevée ou faible) par intervalle avec d’autres espèces chantant à des fréquences hétérogènes (élevées ou faibles). L’effectif de la population a été estimé précisément pour les espèces simulées ayant une fréquence de vocalisation homogène et élevée. L’effectif des populations des espèces simulées présentant une fréquence de vocalisation faible mais homogène a été légèrement sous-estimé. Dans les cas des espèces chantant à des fréquences hétérogènes, les populations étaient fortement sousestimées. La sous-estimation était causée à la fois par la faible probabilité de détection de tous les individus éloignés et des individus chantant à des fréquences faibles.