Changing landscapes of Switzerland: assessing effects of historic and future land uses and land covers on the occurrence of selected butterfly species

Summary Landscapes are continuously changing. Natural forces of change such as heavy rainfall and fires can exert lasting influences on their physical form. However, changes related to human activities have often shaped landscapes more distinctly. In Western Europe, especially modern agricultural practices and the expanse of overbuilt land have left their marks in the landscapes since the middle of the 20th century. In the recent years men realised that mare and more changes that were formerly attributed to natural forces might indirectly be the result of their own action. Perhaps the most striking landscape change indirectly driven by human activity we can witness in these days is the large withdrawal of Alpine glaciers. Together with the landscapes also habitats of animal and plant species have undergone vast and sometimes rapid changes that have been hold responsible for the ongoing loss of biodiversity. Thereby, still little knowledge is available about probable effects of the rate of landscape change on species persistence and disappearance. Therefore, the development and speed of land use/land cover in the Swiss communes between the 1950s and 1990s were reconstructed using 10 parameters from agriculture and housing censuses, and were further correlated with changes in butterfly species occurrences. Cluster analyses were used to detect spatial patterns of change on broad spatial scales. Thereby, clusters of communes showing similar changes or transformation rates were identified for single decades and put into a temporally dynamic sequence. The obtained picture on the changes showed a prevalent replacement of non-intensive agriculture by intensive practices, a strong spreading of urban communes around city centres, and transitions towards larger farm sizes in the mountainous areas. Increasing transformation rates toward more intensive agricultural managements were especially found until the 1970s, whereas afterwards the trends were commonly negative. However, transformation rates representing the development of residential buildings showed positive courses at any time. The analyses concerning the butterfly species showed that grassland species reacted sensitively to the density of livestock in the communes. This might indicate the augmented use of dry grasslands as cattle pastures that show altered plant species compositions. Furthermore, these species also decreased in communes where farms with an agricultural area >5ha have disappeared. The species of the wetland habitats were favoured in communes with smaller fractions of agricultural areas and lower densities of large farms (>10ha) but did not show any correlation to transformation rates. It was concluded from these analyses that transformation rates might influence species disappearance to a certain extent but that states of the environmental predictors might generally outweigh the importance of the corresponding rates. Information on the current distribution of species is evident for nature conservation. Planning authorities that define priority areas for species protection or examine and authorise construction projects need to know about the spatial distribution of species. Hence, models that simulate the potential spatial distribution of species have become important decision tools. The underlying statistical analyses such as the widely used generalised linear models (GLM) often rely on binary species presence-absence data. However, often only species presence data have been colleted, especially for vagrant, rare or cryptic species such as butterflies or reptiles. Modellers have thus introduced randomly selected absence data to design distribution models. Yet, selecting false absence data might bias the model results. Therefore, we investigated several strategies to select more reliable absence data to model the distribution of butterfly species based on historical distribution data. The results showed that better models were obtained when historical data from longer time periods were considered. Furthermore, model performance was additionally increased when long-term data of species that show similar habitat requirements as the modelled species were used. This successful methodological approach was further applied to assess consequences of future landscape changes on the occurrence of butterfly species inhabiting dry grasslands or wetlands. These habitat types have been subjected to strong deterioration in the recent decades, what makes their protection a future mission. Four spatially explicit scenarios that described (i) ongoing land use changes as observed between 1985 and 1997, (ii) liberalised agricultural markets, and (iii) slightly and (iv) strongly lowered agricultural production provided probable directions of landscape change. Current species-environment relationships were derived from a statistical model and used to predict future occurrence probabilities in six major biogeographical regions in Switzerland, comprising the Jura Mountains, the Plateau, the Northern and Southern Alps, as well as the Western and Eastern Central Alps. The main results were that dry grasslands species profited from lowered agricultural production, whereas overgrowth of open areas in the liberalisation scenario might impair species occurrence. The wetland species mostly responded with decreases in their occurrence probabilities in the scenarios, due to a loss of their preferred habitat. Further analyses about factors currently influencing species occurrences confirmed anthropogenic causes such as urbanisation, abandonment of open land, and agricultural intensification. Hence, landscape planning should pay more attention to these forces in areas currently inhabited by these butterfly species to enable sustainable species persistence. In this thesis historical data were intensively used to reconstruct past developments and to make them useful for current investigations. Yet, the availability of historical data and the analyses on broader spatial scales has often limited the explanatory power of the conducted analyses. Meaningful descriptors of former habitat characteristics and abundant species distribution data are generally sparse, especially for fine scale analyses. However, this situation can be ameliorated by broadening the extent of the study site and the used grain size, as was done in this thesis by considering the whole of Switzerland with its communes. Nevertheless, current monitoring projects and data recording techniques are promising data sources that might allow more detailed analyses about effects of long-term species reactions on landscape changes in the near future. This work, however, also showed the value of historical species distribution data as for example their potential to locate still unknown species occurrences. The results might therefore contribute to further research activities that investigate current and future species distributions considering the immense richness of historical distribution data. Résumé Les paysages changent continuellement. Des farces naturelles comme des pluies violentes ou des feux peuvent avoir une influence durable sur la forme du paysage. Cependant, les changements attribués aux activités humaines ont souvent modelé les paysages plus profondément. Depuis les années 1950 surtout, les pratiques agricoles modernes ou l'expansion des surfaces d'habitat et d'infrastructure ont caractérisé le développement du paysage en Europe de l'Ouest. Ces dernières années, l'homme a commencé à réaliser que beaucoup de changements «naturels » pourraient indirectement résulter de ses propres activités. Le changement de paysage le plus apparent dont nous sommes témoins de nos jours est probablement l'immense retraite des glaciers alpins. Avec les paysages, les habitats des animaux et des plantes ont aussi été exposés à des changements vastes et quelquefois rapides, tenus pour coresponsable de la continuelle diminution de la biodiversité. Cependant, nous savons peu des effets probables de la rapidité des changements du paysage sur la persistance et la disparition des espèces. Le développement et la rapidité du changement de l'utilisation et de la couverture du sol dans les communes suisses entre les années 50 et 90 ont donc été reconstruits au moyen de 10 variables issues des recensements agricoles et résidentiels et ont été corrélés avec des changements de présence des papillons diurnes. Des analyses de groupes (Cluster analyses) ont été utilisées pour détecter des arrangements spatiaux de changements à l'échelle de la Suisse. Des communes avec des changements ou rapidités comparables ont été délimitées pour des décennies séparées et ont été placées en séquence temporelle, en rendrent une certaine dynamique du changement. Les résultats ont montré un remplacement répandu d'une agriculture extensive des pratiques intensives, une forte expansion des faubourgs urbains autour des grandes cités et des transitions vers de plus grandes surfaces d'exploitation dans les Alpes. Dans le cas des exploitations agricoles, des taux de changement croissants ont été observés jusqu'aux années 70, alors que la tendance a généralement été inversée dans les années suivantes. Par contre, la vitesse de construction des nouvelles maisons a montré des courbes positives pendant les 50 années. Les analyses sur la réaction des papillons diurnes ont montré que les espèces des prairies sèches supportaient une grande densité de bétail. Il est possible que dans ces communes beaucoup des prairies sèches aient été fertilisées et utilisées comme pâturages, qui ont une autre composition floristique. De plus, les espèces ont diminué dans les communes caractérisées par une rapide perte des fermes avec une surface cultivable supérieure à 5 ha. Les espèces des marais ont été favorisées dans des communes avec peu de surface cultivable et peu de grandes fermes, mais n'ont pas réagi aux taux de changement. Il en a donc été conclu que la rapidité des changements pourrait expliquer les disparitions d'espèces dans certains cas, mais que les variables prédictives qui expriment des états pourraient être des descripteurs plus importants. Des informations sur la distribution récente des espèces sont importantes par rapport aux mesures pour la conservation de la nature. Pour des autorités occupées à définir des zones de protection prioritaires ou à autoriser des projets de construction, ces informations sont indispensables. Les modèles de distribution spatiale d'espèces sont donc devenus des moyens de décision importants. Les méthodes statistiques courantes comme les modèles linéaires généralisés (GLM) demandent des données de présence et d'absence des espèces. Cependant, souvent seules les données de présence sont disponibles, surtout pour les animaux migrants, rares ou cryptiques comme des papillons ou des reptiles. C'est pourquoi certains modélisateurs ont choisi des absences au hasard, avec le risque d'influencer le résultat en choisissant des fausses absences. Nous avons établi plusieurs stratégies, basées sur des données de distribution historique des papillons diurnes, pour sélectionner des absences plus fiables. Les résultats ont démontré que de meilleurs modèles pouvaient être obtenus lorsque les données proviennent des périodes de temps plus longues. En plus, la performance des modèles a pu être augmentée en considérant des données de distribution à long terme d'espèces qui occupent des habitats similaires à ceux de l'espèce cible. Vu le succès de cette stratégie, elle a été utilisée pour évaluer les effets potentiels des changements de paysage futurs sur la distribution des papillons des prairies sèches et marais, deux habitats qui ont souffert de graves détériorations. Quatre scénarios spatialement explicites, décrivant (i) l'extrapolation des changements de l'utilisation de sol tels qu'observés entre 1985 et 1997, (ii) la libéralisation des marchés agricoles, et une production agricole (iii) légèrement amoindrie et (iv) fortement diminuée, ont été utilisés pour générer des directions de changement probables. Les relations actuelles entre la distribution des espèces et l'environnement ont été déterminées par le biais des modèles statistiques et ont été utilisées pour calculer des probabilités de présence selon les scénarios dans six régions biogéographiques majeures de la Suisse, comportant le Jura, le Plateau, les Alpes du Nord, du Sud, centrales orientales et centrales occidentales. Les résultats principaux ont montré que les espèces des prairies sèches pourraient profiter d'une diminution de la production agricole, mais qu'elles pourraient aussi disparaître à cause de l'embroussaillement des terres ouvertes dû à la libéralisation des marchés agricoles. La probabilité de présence des espèces de marais a décrû à cause d'une perte générale des habitats favorables. De plus, les analyses ont confirmé que des causes humaines comme l'urbanisation, l'abandon des terres ouvertes et l'intensification de l'agriculture affectent actuellement ces espèces. Ainsi ces forces devraient être mieux prises en compte lors de planifications paysagères, pour que ces papillons diurnes puissent survivre dans leurs habitats actuels. Dans ce travail de thèse, des données historiques ont été intensivement utilisées pour reconstruire des développements anciens et pour les rendre utiles à des recherches contemporaines. Cependant, la disponibilité des données historiques et les analyses à grande échelle ont souvent limité le pouvoir explicatif des analyses. Des descripteurs pertinents pour caractériser les habitats anciens et des données suffisantes sur la distribution des espèces sont généralement rares, spécialement pour des analyses à des échelles fores. Cette situation peut être améliorée en augmentant l'étendue du site d'étude et la résolution, comme il a été fait dans cette thèse en considérant toute la Suisse avec ses communes. Cependant, les récents projets de surveillance et les techniques de collecte de données sont des sources prometteuses, qui pourraient permettre des analyses plus détaillés sur les réactions à long terme des espèces aux changements de paysage dans le futur. Ce travail a aussi montré la valeur des anciennes données de distribution, par exemple leur potentiel pour aider à localiser des' présences d'espèces encore inconnues. Les résultats peuvent contribuer à des activités de recherche à venir, qui étudieraient les distributions récentes ou futures d'espèces en considérant l'immense richesse des données de distribution historiques.

Marine and transitional Middle/Upper Eocenen units of the Southeastern Pyrenean Foreland Basin (NE Spain)

The stratigraphic basis of this work has allowed the use of larger foraminifers in the biostratigraphic characterisation of the new Shallow Benthic Zones (SBZ). This part of the volume presents a description of the sedimentary cycles formed by the transgressive-regressive systems of the Lutetian and Bartonian in the southeastern sector of the Ebro Foreland Basin. Concerning the Lutetian deposits studied in the Amer-Vic and Empordà areas, four sedimentary cycles have been characterised. The first and second are found within the Tavertet/Girona Limestone Formation (Reguant, 1967; Pallí, 1972), while the third and fourth cycles cover the Coll de Malla Marl Formation (Clavell et al., 1970), the Bracons Formation (Gich, 1969, 1972), the Banyoles Marl Formation (Almela and Ríos, 1943), and the Bellmunt Formation (Gich, 1969, 1972). In the Bartonian deposits studied in the Igualada area, two transgressive-regressive sedimentary cycles have been characterised in the Collbàs Formation (Ferrer, 1971), the Igualada Formation (Ferrer, 1971), and the Tossa Formation (Ferrer, 1971). The Shallow Benthic Zones (SBZs) recognised within the Lutetian are the following: SBZ 13, from the Early Lutetian, in the transgressive system of the first cycle; SBZ 14, from the Middle Lutetian, in the second cycle and the lower part of the transgressive system of the third cycle; SBZ 15, from the Middle Lutetian, in the remaining parts of the third system; SBZ 16, from the Late Lutetian, throughout the fourth cycle. The association of larger foraminifers in the first and second cycles of the Bartonian in the Igualada area has been used as the basis for the definition of SBZs 17 and 18 recognised in the Bartonian of the western Tethys.

Iowa Wetland Management District: Environmental Assessment and Draft Comprehensive Conservation Plan

This Environmental Assessment documents the National Environmental Policy Act (NEPA) process for developing a Comprehensive Conservation Plan (CCP) for the Iowa Wetland Management District (WMD, district). In general, scoping reveals issues that drive alternative ways of managing the district. Implementation of each of those alternative management styles (including the No Action Alternative) may have different effects on the physical, biological, and socio-economic environment. Analysis of these effects reveals the “preferred” alternative, which constitutes the CCP. The CCP includes goals, objectives, and strategies for the district to guide overall management for the next 15 years. The Iowa WMD consists of scattered tracts of habitat (both wetland and upland grassland) known as Waterfowl Production Areas (WPAs). As of 2011, there are 75 WPAs in 18 counties in north-central Iowa totaling 24,712 acres in fee title primarily managed by the Iowa Department of Natural Resources (DNR). Even though district acquisition has only occurred in 18 counties to date, a larger 35-county boundary is approved. This boundary follows the historic range of the poorly drained Prairie Pothole Region (PPR) in Iowa, an area known for its waterfowl production. The district also includes 575 WPA acres and approximately 434 Farm Service Agency acres in conservation easements on private land. This plan was prepared with the intent that the strong partnership with the Iowa DNR will continue over the next 15 years.

Seseli farrenyi: un endemisme empordanès en vies d'extinció?

Seseli farrenyi: un endemisme empordanès en vies d"extinció?- Seseli farrenyi és un endemisme estrictament català, que compta amb un nombre molt reduït de poblacions a la franja litoral nord del cap de Creus (Alt Empordà). L"espècie ha estat catalogada com a"En Perill" (EN) segons els criteris de la UICN en base a una sèrie d"estudis realitzats a finals dels anys noranta, que van incloure un cens i una cartografia detallada. Després de poc més d"una dècada, un nou cens realitzat pel mateix equip d"investigadors revela una pèrdua de més de 90% del nombre total d"individus, junt amb la desaparició de la localitat clàssica de l"espècie, justificant elevar la seva categoria d"amenaça a"En Perill Crític" (CR). Una de les prioritats del pla de recuperació per a l"espècie (la redacció i aplicació del qual es deriva de la inclusió de S. farrenyi al Catàleg de Flora Amenaçada de Catalunya) hauria d"ésser la realització d"estudis demogràfics que permetin conèixer la causa del seu declivi poblacional.

Glyceria declinata Breb.

Alt Empordà: Les Salines, Agullana, sobre Sta. Eugènia, 400 m 31T DG 89, al Glycerio-Sparganion,). Bou i R. M. Manobens, 23-VI-1984, BC 649.115.

Silene de Sennen

SILENE SENNENII PAU IN BOL. SOC. ARAGONESA CI. NAT. 4: 309 (1905) - Silene sennenii és un colitx dedicat a Frère Sennen, botànic occità i germà de La Salle que treballà en la flora empordanesa a principis del S. XX. Es tracta d’una espècie endèmica de la comarca de l’Alt Empordà fortament amenaçada (categoria EN, “En perill”), que ha estat estudiada per investigadors del BioC des de fa anys i, actualment, és objecte del projecte de recerca CGL2007-60475/BOS. Ha estat part de la tesi doctoral de M.C. Martinell, del Màster en Ciències Farmacèutiques de S. Massó i del treball dirigit de L. Guasch. Podeu veure el reportatge de TV3 sobre aquesta espècie emès l’any 2008, http://www.tv3.cat/videos/849289>

Marine and transitional Middle/Upper Eocenen units of the Southeastern Pyrenean Foreland Basin (NE Spain)

The stratigraphic basis of this work has allowed the use of larger foraminifers in the biostratigraphic characterisation of the new Shallow Benthic Zones (SBZ). This part of the volume presents a description of the sedimentary cycles formed by the transgressive-regressive systems of the Lutetian and Bartonian in the southeastern sector of the Ebro Foreland Basin. Concerning the Lutetian deposits studied in the Amer-Vic and Empordà areas, four sedimentary cycles have been characterised. The first and second are found within the Tavertet/Girona Limestone Formation (Reguant, 1967; Pallí, 1972), while the third and fourth cycles cover the Coll de Malla Marl Formation (Clavell et al., 1970), the Bracons Formation (Gich, 1969, 1972), the Banyoles Marl Formation (Almela and Ríos, 1943), and the Bellmunt Formation (Gich, 1969, 1972). In the Bartonian deposits studied in the Igualada area, two transgressive-regressive sedimentary cycles have been characterised in the Collbàs Formation (Ferrer, 1971), the Igualada Formation (Ferrer, 1971), and the Tossa Formation (Ferrer, 1971). The Shallow Benthic Zones (SBZs) recognised within the Lutetian are the following: SBZ 13, from the Early Lutetian, in the transgressive system of the first cycle; SBZ 14, from the Middle Lutetian, in the second cycle and the lower part of the transgressive system of the third cycle; SBZ 15, from the Middle Lutetian, in the remaining parts of the third system; SBZ 16, from the Late Lutetian, throughout the fourth cycle. The association of larger foraminifers in the first and second cycles of the Bartonian in the Igualada area has been used as the basis for the definition of SBZs 17 and 18 recognised in the Bartonian of the western Tethys.

07039-014 Miners Creek Final Report

This project brings together rural and urban partners to address the impairment of Miners Creek, a cold water trout stream in Northeast Iowa. It eliminates point source pollution contributions from the City of Guttenberg, decreases non-point source pollution and increases in-stream and near stream habitat in the Miners Creek Watershed. It specifically eliminates sewage and storm water runoff from the City of Guttenberg into Miners Creek; it develops, enhances and preserves wetlands; reduces direct livestock access to the. stream through rotational grazing systems; completes stream bank stabilizatio11 and in-stream habitat creation; targets upland land treatment; and promotes targeted application of continuous CRP and forestry practices. This project recognizes that non-point source pollution improvements could be hampered by point source pollutants ihat inhibit biologic reproduction and survival. It takes appropliate measures to improve all aspects of the stream ecosystem.

Estudi sobre l'envelliment actiu a Portbou

Aquest treball es centra en fer una recerca de les diferents entitats i associacions del poble de Portbou (Alt Empordà) on participen les persones grans de manera activa, per tal de conèixer les diferents accions de participació social de la gent gran i els recursos que hi ha al poble per aquestes persones. La recerca també pretén conèixer les vivències d'algunes persones grans, que participen de manera directa en aquestes entitats i associacions, per saber quins beneficis els aporta mantenir-se actives. La principal aportació d’aquest treball és la visió global, actual i contrastada que proporciona sobre les accions de promoció de l’envelliment actiu i la qualitat de vida del les persones grans del municipi de Portbou. Visió construïda a partir de la triangulació entre diverses fonts d’informació i les opinions de les persones directament implicades.

Water planning law and government.

Water planning efforts typically identify problems and needs. But simply calling attention to issues is usually not enough to spur action; the end result of many well-intentioned planning efforts is a report that ends up gathering dust on a shelf. Vague recommendations like “Water conservation measures should be implemented” usually accomplish little by themselves as they don’t assign responsibility to anyone. Success is more likely when an implementation strategy — who can and should do what — is developed as part of the planning process. The more detailed and specific the implementation strategy, the greater the chance that something will actually be done. The question then becomes who has the legal authority or responsibility to do what? Are new laws and programs needed or can existing ones be used to implement the recommendations? ... This document is divided into four main parts. The first, “Carrots and Sticks” looks at two basic approaches — regulatory and non-regulatory — that can be, and are, used to carry out water policy. Both have advantages and disadvantages that need to be considered. The second, “The powers of federal, state and local governments…,” looks at the constitutional powers the federal government and state and local governments have to carry out water policy. An initial look at the U. S. Constitution might suggest the federal government’s regulatory authority over water is limited but, in fact, its powers are very substantial. States have considerable authority to do a number of things but have to be mindful of any federal efforts that might conflict with those state efforts. And local governments can only do those things the state constitution or state legislature says they can do and must conform to any requirements or limitations on those powers that are contained in the enabling acts. Parts three and four examine in more detail the main programs and agencies at the federal level as well as Iowa’s state and local levels and the roles they play in national and state water policy.

Iowa's frog and toad call survey (annual report)

Statistics on the occurrence of various frog and toad species across the state, as reported by volunteers in the annual spring survey of Iowa wetlands.

Issue review : Iowa soil and water conservation cost share program.

This issue review provides an overview of funds dispersed for the soil and water conservation cost share program in the Department of Agriculture and Land Stewardship, DALS.

Projecte de reg per degoteig en una parcel•la de 8,5 ha de vinya del celler Lavinyeta situat a Mollet de Peralada

Aquest projecte pretén satisfer la demanda del Celler Lavinyeta, que vol instaurar unsistema de reg per degoteig en una parcel•la de 8,5 ha. Es vol millorar la producció deraïm per a la vinificació però principalment es vol aconseguir obtenir una producció elmés estable possible en el temps.El celler Lavinyeta es troba al terme municipal de Mollet de Peralada, a la comarca del’Alt Empordà. De totes maneres, algunes parcel•les de la finca pertanyen al municipide Sant Climent de Sescebes

Antecedentes de los grandes proyectos de irrigación en el llanto del Alto Ampurdán. La opción fracasada de los grandes regadíos catalanes del siglo XIX

Durante el siglo XIX se ejecutan en Catalunya proyectos de grandes regadíos en las tierras con mejores aptitudes para ello, como son las de la Depresión Central leridana, las del delta del Ebro o las del Bajo Llobregat. La excepción será la llanura del Ampurdán, concretamente, su mitad norte. No obstante, la profusión de intentos es elevada, aunque ninguno dará resultados prácticos hasta los años 60 del siglo XX. Esto ha reforzado su desconocimiento y, mediante el artículo, se quiere paliar este déficit. En primer lugar, se repasan algunos de los viajeros y eruditos que, entre los siglos XVII y XIX, facilitaron datos sobre los riegos existentes y algunas propuestas para mejorarlos. A continuación se analizarán los tres intentos más significativos para ampliarlos durante la segunda mitad del XIX. Se abordarán sus objetivos, sus peculiaridades, sus promotores, los discursos que los justificaron y los motivos de su fracaso