Evaluating the functionality of expert-assessed wildlife corridors with genetic data from roe deer

Traffic infrastructure such as fenced motorways may reduce functional connectivity by impeding the movement of wildlife and thus reduce gene flow across landscapes. This may result in increased genetic differentiation, eventually leading to decreasing genetic diversity in wildlife populations owing to genetic drift. Landscape managers and conservation agencies apply a range of measures to mitigate such adverse effects in intensively managed landscapes. Efficient measures to facilitate landscape permeability for wildlife include expert-assessed wildlife corridors. However, whether wildlife corridors are used as such and whether they fulfill their purpose remains largely unknown. Here, we evaluated whether the expert-based categorization of wildlife corridors into functional, impaired and interrupted held true in the Swiss Plateau by testing the landscape's permeability using genetic assessments. We identified the spatial genetic structure of roe deer (Capreolus capreolus) and tested, whether the estimated gene flow supported the expert categorization of wildlife corridors. Among the four study regions (ca. 300–2600 km2), pairwise genetic differentiation was rather low (FST ranging between 0.008 and 0.0264). However, wildlife corridors identified as intact on the basis of expert evaluation showed higher gene flow between populations of roe deer (mean FST = 0.008) than corridors classified as impaired or interrupted (mean FST = 0.022). Thus, expert judgement on the functionality of wildlife corridors could be generally confirmed by our genetic assessment on the permeability of landscapes for roe deer. This shows that genetic methods may constitute a useful set of tools to identify the state of management measures and to prioritize action plans for maintaining functional wildlife corridors across landscapes.

ZusammenfassungVerkehrsinfrastruktur wie eingezäunte Autobahnen können den Verlust funktionaler Vernetzung bewirken, indem sie den Austausch zwischen Wildtierpopulationen unterbinden und so zu einer Reduktion des Genflusses beitragen. Dies erhöht die genetische Differenzierung und kann Inzucht fördern, und genetische Drift kann zu einer reduzierten genetischen Diversität von Wildtierpopulationen führen. Landschaftsschutz- und Naturschutzorganisationen führen eine Reihe von Massnahmen durch, um diese negativen Effekte aufzufangen. Ein Beispiel dafür sind von Experten identifizierte Wildtierkorridore, mit Hilfe derer die Durchlässigkeit der Landschaft für Wildtiere überprüft werden kann. Ob solche Wildtierkorridore tatsächlich genutzt werden und damit ihren Zweck erfüllen ist bisher jedoch kaum bekannt. In der vorliegenden Studie untersuchten wir am Beispiel des Rehs (Capreolus capreolus) im Schweizer Mittelland, ob die von Experten als “funktional”, “beeinträchtigt”, oder “unterbrochen” eingestuften Wildtierkorridore ihrer Kategorisierung entsprachen. Dazu evaluierten wir quantitativ, ob die genetische Struktur der benachbarten Rehpopulationen die Einteilung der Wildtierkorridore bestätigte. Die genetische Struktur der Rehe in den vier untersuchten Gebieten (ca. 300–2600 km2) war generell nur schwach ausgeprägt (FST zwischen 0.008–0.0264). Jedoch wiesen Wildtierkorridore, die qualitativ als funktional eingestuft wurden, eine geringere genetische Differenzierung zwischen Rehen auf (im Durchschnitt FST = 0.008), während als unterbrochen eingeordnete Korridore höhere genetische Differenzierung zeigten (im Durchschnitt FST = 0.022). Die Resultate bestätigten grösstenteils die Einschätzung der Experten bezüglich der Durchlässigkeit der Wildtierkorridore für Rehe. Wir konnten somit zeigen, dass Landschaftsgenetik einen für das Landschafts- und Naturschutzmanagement wichtigen Beitrag leisten kann, indem Bedarfsanalysen zur Priorisierung von Massnahmen für die Funktionalität von Wildtierkorridoren durchgeführt werden.