Distribution, ecology and conservation priorities of the critically endangered Balkan lynx (Lynx lynx balcanicus Bureš, 1941)

by Dimche Melovski
Doctoral thesis
Date of Examination:2022-02-21
Date of issue:2022-10-11
Advisor:Prof. Dr. Niko Balkenhol
Referee:Prof. Dr. Matthias Waltert
Referee:Prof. Dr. Niko Balkenhol
Referee:Prof. Dr. Andreas Schuldt
Persistent Address: http://dx.doi.org/10.53846/goediss-9492

 

 

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Format:PDF
Description:Dissertation.

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Abstract

English

Large-bodied mammals require large space for their daily activities, sometimes causing conflicts with humans. Although Europe’s policy ushered the comeback of herbivores and large carnivores, the overcrowded continent offers less space for highly mobile and solitary species such as the Eurasian lynx Lynx lynx. With an estimated <50 adult individuals remaining, the Critically Endangered Balkan lynx Lynx lynx balcanicus is one of the rarest, most threatened and least-studied large carnivores. In this dissertation, I try to define its priority areas, elucidate its spatial and feeding ecology and propose sound conservation priorities for its long-term recovery. I used occupancy-based modelling to delineate the distribution range of the Balkan lynx. My team and I conducted 1,374 questionnaire surveys interviewing locals from the potential range of the Balkan lynx to (1) determine the probability of site use in 207 10x10 km grid cells through occupancy modelling, and (2) evaluate human–lynx interactions and identify potential threats. We came up with 108 cells with high probability of site use and used them to define five priority conservation areas in southwestern Balkans. We evaluated lynx-human interactions in the form of poaching, sheep predation and vehicle collisions, and concluded that predation and vehicle collision don’t play a big role in threatening the population. However, since the beginning of this century, the equivalent of 50–100% of the total estimated, currently surviving population could have fallen victim to poaching. Data on spatial and feeding requirements of the Balkan lynx came from seven (6 males and one female) radio-collared individuals captured and tracked in the period from 2010 to 2020. Average home range size of males is 373 km2 (95% MCP) and 400 km2 (0.7 Kernel), while the female’s home range is 119 km2 (95% MCP) and 108 km2 (0.7 Kernel). This result is comparable to the Eurasian lynx population living in Central and Western Europe. GPS clusters showed prey remains of 153 kills from five different species: roe deer, chamois, brown hare, red fox and marten. Nevertheless, the principal prey of the Balkan lynx, similarly to other European populations, is the roe deer, comprising around 70% of the documented prey species. Data collected for the Balkan lynx suggest lower kill rates, probably associated with lower ungulate densities in the study area compared to most of Central Europe. Although Eurasian lynx can adapt to lower ungulate prey densities by increasing hunting effort, changing spatial organization or switching to smaller prey, this, in turn, can have adverse demographic effects on the critically endangered Balkan population. I utilized the data from the foraging ecology of the Balkan lynx to compare them with the two-neighbouring subspecies (L. l. carpathicus and L. l. dinniki) in order to infer an ecologically better-suited candidate for its genetic rescue. Beside the prey preference and prey availability information, my team and I were interested in the habitat preferences based on the Resource Selection Index – relative habitat use index – to conclude the similarity of habitat usage among the three populations. Lastly, I compare the published data on body mass measurements among the three subspecies as a relevant factor for the future candidate, with regard to possible outbreeding depression. We concluded that the L. l. carpathicus is ecologically more similar to the L. l. balcanicus and therefore likely better suited for the environment of southwestern Balkans on the basis of prey preference (roe deer being the main prey), local prey availability (lower lagomorph and higher ungulate availability) and habitat use (predominant use of the mixed and broadleaved forests). Moreover, size comparison taking body mass into account gives a clear insight that the Balkan lynx is more similar to its Carpathian counterpart. Given the uniqueness of the Balkan lynx on mitochondrial level, we discussed that possible reinforcement should be done solely with male Carpathian lynx to mimic male-biased dispersal, as it was proven to have taken place until 15,000 years ago. It is very likely that the next step of the Balkan lynx recovery will comprise genetic reinforcement. The high inbreeding coefficient recently revealed, alongside the documented low reproductive success in the last two years, prompted the Balkan lynx recovery team to commence the search for appropriate candidate for genetic rescue mission. This thesis offers an insight into the ecological peculiarities of this felid as a basis for selecting sound and appropriate conservation measures for its long-term recovery.
Keywords: Balkan lynx; Conservation; Distribution range; Critically endangered subspecies; Occupancy modeling; GPS telemetry; Predation; Spatial organization; Kill rate; Phylogeny; Ecological traits; Genetic reinforcement

German

Grosse Säugetiere benötigen für ihre täglichen Aktivitäten viel Platz, was manchmal zu Konflikten mit Menschen führt. Obwohl die europäische Politik ein bemerkenswertes Comeback von Pflanzenfressern und Beutegreifern ermöglicht, bietet der überbevölkerte Kontinent immer weniger Platz für sehr mobile und einzelgängerische Arten wie den Eurasischen Luchs Lynx lynx. Mit geschätzt weniger als 50 erwachsenen Individuen ist der vom Aussterben bedrohte Balkanluchs Lynx lynx balcanicus einer der seltensten, am stärksten bedrohten und am wenigsten erforschten Beutegreifer. In dieser Dissertation versuche ich, die prioritären Vorkommensgebiete zu definieren, seine Raum- und Nahrungsökologie zu erforschen und fundierte Schutzmaßnahmen für die langfristige Erhaltung des Balkanluchses vorzuschlagen. Ich habe ein Belegungsmodel verwendet, um das Verbreitungsgebiet des Balkanluchses zu erfassen. Mein Team und ich führten 1374 Fragebogenerhebungen durch, bei denen die lokale Bevölkerung aus dem potenziellen Verbreitungsgebiet des Balkanluchses befragt wurde, um (1) die Wahrscheinlichkeit der Standortnutzung durch einen Luchs in 207 10x10-km-Rasterzellen durch ein Belegungsmodel zu bestimmen und (2) die Mensch-Luchs-Interaktion zu bewerten und potentielle Bedrohungen zu identifizieren. Wir haben 108 Zellen mit hoher Nutzungswahrscheinlichkeit ermittelt und daraus fünf prioritäre Schutzgebiete im südwestlichen Balkan abgeleitet. Wir haben Luchs-Mensch-Interaktionen in Form von Wilderei, Schaf-Prädation und Fahrzeugkollisionen untersucht und kamen zu dem Schluss, dass Schaf-Prädation und Fahrzeugkollisionen keine große Rolle bei der Bedrohung der Population spielen. Allerdings könnten seit Anfang dieses Jahrhunderts 50 – 100 % der geschätzten Gesamtpopulation der Wilderei zum Opfer gefallen sein. Die Daten zum Raum- und Nahrungsbedarf des Balkanluchses stammen von sieben mit Funkhalsband versehenen Individuen (6 Männchen und 1 Weibchen), die im Zeitraum von 2010 bis 2020 gefangen und wissenschaftlich begleitet wurden. Die durchschnittliche Größe der Territorien der Männchen beträgt 373 km² (95 % MCP) und 400 km² (0,7 Kernel), während das Territorium des Weibchens 119 km² (95 % MCP) und 108 km² (0,7 Kernel) beträgt. Dieses Ergebnis ist vergleichbar mit der in Mittel- und Westeuropa lebenden Eurasischen Luchspopulation. GPS-Cluster halfen die Beutereste von 153 Luchsrissen zu finden, diese stammten von fünf verschiedenen Arten: Reh, Gams, Feldhase, Rotfuchs und Marder. Dennoch ist die Hauptbeute des Balkanluchses, ähnlich wie bei anderen europäischen Populationen, das Rehwild, das etwa 70 % der dokumentierten Beutearten ausmacht. Die für den Balkanluchs gesammelten Daten deuten auf eine niedrigere Prädationsrate hin, die wahrscheinlich mit einer geringeren Huftierdichte im Untersuchungsgebiet im Vergleich zu den meisten Teilen Mitteleuropas zusammenhängt. Zwar kann sich der Eurasische Luchs an eine geringere Beutedichte von Huftieren anpassen, indem er den Jagdaufwand erhöht, die Streifgebietsgröße verändert oder auf kleinere Beute umsteigt, dies kann jedoch negative demografische Auswirkungen auf die vom Aussterben bedrohte Balkanpopulation haben. Ich habe die Daten aus der Nahrungsökologie des Balkanluchses verwendet, um sie mit den beiden benachbarten Unterarten (L. l. carpathicus und L. l. dinniki) zu vergleichen, und den ökologisch besser geeigneten Kandidaten für eine genetische Rettung abzuleiten. Neben der Beutepräferenz und der Beuteverfügbarkeit interessierten mein Team und mich die Habitatpräferenzen basierend auf dem Resource Selection Index – Relative Habitat Use Index, um auf die Ähnlichkeit der Habitatnutzung zwischen den drei Populationen schließen zu können. Schließlich verglich ich die veröffentlichten Daten zu Gewichtsmessungen zwischen den drei Unterarten als relevanter Faktor im Hinblick auf die Anpassung an die Umwelt. Wir kamen zu dem Schluss, dass der L. l. carpathicus dem L. l. balcanicus ökologisch ähnlicher ist und daher wahrscheinlich besser für den Lebensraum des südwestlichen Balkans geeignet ist, basierend auf der Beutepräferenz (Rehe als Hauptbeute), der lokalen Verfügbarkeit von Beutetieren (geringere Lagomorph- und höhere Huftierverfügbarkeit) und der Nutzung von Lebensräumen (überwiegende Nutzung von Misch- und Laubwäldern). Auch der Größenvergleich unter Berücksichtigung des Gewichts zeigt deutlich, dass der Balkanluchs seinem Pendant in den Karpaten ähnlicher ist. Angesichts der Einzigartigkeit des Balkanluchses auf mitochondrialer Ebene diskutierten wir, dass eine mögliche Verstärkung der Population ausschließlich mit männlichen Karpatenluchsen erfolgen sollte, um eine männliche Verbreitung nachzuahmen, die nachweislich bis vor 15000 Jahren stattgefunden hat. Es ist sehr wahrscheinlich, dass der nächste Schritt der Erhaltung des Balkanluchses eine Verstärkung der Population sein wird. Der kürzlich veröffentlichte hohe Inzuchtkoeffizient zusammen mit dem dokumentierten geringen Fortpflanzungserfolg in den letzten zwei Jahren veranlasste das Team, die Suche nach einem geeigneten Kandidaten für eine Rettungsmission zu beginnen. Diese Arbeit bietet einen Einblick in die ökologischen Besonderheiten dieses Feliden als Grundlage für die Auswahl geeigneter Schutzmaßnahmen für seine langfristige Erhaltung.
 
Statistik