Abstract

I studied the rare and threatened lesser white-fronted goose (Anser erythropus), abbreviated LWfG in 1989–1996 in sub-arctic Finnish Lapland (I). The studied subpopulation consisted of 2–15 breeding pairs annually. A total of 30 broods were observed with an average of 2.9 goslings per brood. The 1st year survival of tagged 10 geese was low. Satellite locations, recoveries and re-sightings were received from NW Russia, Kazakhstan and the Azov Sea area. Cold spells had a negative, and the sum of effective temperatures by 5 July a positive influence on reproduction. Habitat selection (II) was studied in the same area. LWfG preferred the vicinity of water, flat close-range landscape, low forest height and intermediate relative altitudes. LWfG aggregated in the vicinity of conspecifics within the preferred habitats. The averaged RSF model assigned observation and random points correctly with 83.4% success. Locations of historical observations of LWfG matched the predicted distribution of breeding sites. (III) Spring migration patterns on the Bothnian Bay coast of LWfG were examined in 1907–1916 and 1949–2014 and the taiga bean goose (Anser fabalis fabalis) in 1975–2014. Arrival of the short-distance migrant A. fabalis advanced more and earlier than the long-distance migrant A. erythropus, 10.9 days since late 1980’s vs. 5.3 days since the beginning of the 2000’s. In the LWfG, the best model for explaining variation in timing included global and local temperatures, in A. fabalis global and local temperatures and winter NAO. Increasing global temperatures seem to explain trends in both. In the spring staging places of the Bothnian Bay almost all dietary items of the LWfG were Monocotyledons, mostly grasses growing in extensive sea-shore meadows (IV). Only Phragmites, Festuca and possibly Triglochin palustris were preferred. Lesser White-fronts preferred extensive natural meadows. Mowing and grazing benefit the restoration of habitats. Genetic structuring of the LWfG was examined in its whole distribution area from Fennoscandia to East Asia (V). A fragment of the control region of mtDNA was sequenced from 110 individuals. 15 mtDNA haplotypes were assigned to two mtDNA lineages. Molecular variance showed significant structuring among populations: the main western in north-western Russia – Central Siberia, the main eastern in East Asia and the Nordic one, which earns a status as an independent management unit.

Tiivistelmä

Tutkin uhanalaisen kiljuhanhen (Anser erythropus) pientä, 2–15 parin pesimäpopulaatiota vuosina 1989–1996 Tunturi-Lapissa (I). Yhteensä näimme 30 poikuetta, joissa oli keskimäärin 2,9 poikasta. Rengastettujen ja lähettimillä varustettujen kiljuhanhien ensimmäisen vuoden säilyvyys oli alhainen kertoen kovasta metsästyspaineesta muuttomatkoilla. Paikannuksia ja löytöjä saatiin Luoteis-Venäjältä, Kazakstanista ja Asovanmereltä. Takatalvilla oli negatiivinen ja alkukesän tehoisalla lämpösummalla positiivinen vaikutus lisääntymiseen. Kiljuhanhet suosivat veden läheisyyttä, laakeaa lähimaastoa, matalaa pensasmaista koivikkoa ja lieviä suhteellisia korkeuseroja sekä lajin toisten parien läheisyyttä (II). Resurssienvalintamallin havainto- ja satunnaispisteet osuivat kohdalleen 83,4 %:n todennäköisyydellä ja historialliset havainnot hyvin mallin ennustamille pesimäalueille. Kevätmuuttoa tutkittiin Perämerellä 1907–1916 ja 1949–2014 kilju- ja 1975–2014 taigametsähanhella (Anser fabalis fabalis) (III). Lyhyenmatkan-muuttaja metsähanhen muutto aikaistui enemmän ja varhaisemmin kuin pitemmän matkan muuttaja kiljuhanhen, 10,9 vuorokautta 1980-luvun lopun jälkeen, vs. 5,3 päivää 2000-luvun alun jälkeen. Kiljuhanhella parhaassa vaihtelun selittävässä mallissa olivat globaalit ja paikalliset lämpötilat, metsähanhella myös talven NAO. Maapallon kohoavat lämpötilat selittävät aikaistumisen molemmilla. Kiljuhanhen Perämeren kevätlevähdyspaikkojen ravinto (IV) koostui yksisirkkaisista, etupäässä heinistä. Kiljuhanhi suosi järviruokoa, punanataa ja ehkä paljon harvinaisempaa hentosuolaketta. Kiljuhanhi ei ole ravintospesialisti, mutta suosii avarimpia rantaniittyjä. Niitto ja laidunnus ylläpitävät elinympäristöä. Maailmankannan geneettistä rakennetta (V) tutkittiin Fennoskandiasta Itä-Aasiaan. Mitokondrio-DNA:n kontrollialueen pätkä sekvensoitiin 110 yksilöstä. 15 haplotyyppiä jakaantuivat kahteen päälinjaan. Molekyylivarianssissa läntisen Venäjän – Keski-Siperian ja Itä-Aasian populaation ero oli merkitsevä. Pohjoismainen populaatio luokiteltiin omaksi luonnonsuojelubiologiseksi yksikökseen.

Osajulkaisut / Original papers

Osajulkaisut eivät sisälly väitöskirjan elektroniseen versioon. / Original papers are not included in the electronic version of the dissertation.

1. Markkola, J., & Karvonen, R. (2020). Changing environmental conditions and patterns of a breeding population of the threatened lesser white-fronted goose Anser erythropus L. Ornis Fennica 97(3), 113–130.

   Rinnakkaistallennettu versio / Self-archived version

2. Markkola, J., Karvonen, R., & Rytkönen, S. (2021). Habitat selection of the lesser white-fronted goose in sub-arctic Finnish Lapland. Manuscript in preparation.

3. Markkola, J., & Rytkönen, S. (2021). Advance of the spring arrival of a long-distance and a short-distance migratory goose species. Manuscript in preparation.

4. Markkola, J., Niemelä, M., & Rytkönen, S. (2003). Diet selection of lesser white-fronted geese Anser erythropus at a spring staging area. Ecography, 26(6), 705–714. http://www.jstor.org/stable/3683856

5. Ruokonen, M., Kvist, L., Aarvak, T., Markkola, J., Morozov, V. V., Øien, I. J., Syroechkovsky, E. E., Tolvanen, P., & Lumme, J. (2004). Population genetic structure and conservation of the lesser white-fronted goose Anser erythropus. Conservation Genetics, 5(4), 501–512. https://doi.org/10.1023/B:COGE.0000041019.27119.b4