Selection of Multiple Umbrella Species for Functional and Taxonomic Diversity to Represent Urban Biodiversity

Surrogates, such as umbrella species, are commonly used to reduce the complexity of quantifying biodiversity for conservation purposes. The presence of umbrella species is often indicative of high taxonomic diversity; however, functional diversity is now recognized as an important metric for biodiversity and thus should be considered when choosing umbrella species. We identified umbrella species associated with high taxonomic and functional biodiversity in urban areas in Switzerland. We analyzed 39,752 individuals of 574 animal species from 96 study plots and 1397 presences of 262 plant species from 58 plots. Thirty-one biodiversity measures of 7 taxonomic groups (plants, spiders, bees, ground beetles, lady bugs, weevils and birds) were included in within- and across-taxa analyses. Sixteen measures were taxonomical (species richness and species diversity), whereas 15 were functional (species traits including mobility, resource use, and reproduction). We used indicator value analysis to identify umbrella species associated with single or multiple biodiversity measures. Many umbrella species were indicators of high biodiversity within their own taxonomic group (from 33.3% in weevils to 93.8% in birds), to a lesser extent they were indicators across taxa. Principal component analysis revealed that umbrella species for multiple measures of biodiversity represented different aspects of biodiversity, especially with respect to measures of taxonomic and functional diversity. Thus, even umbrella species for multiple measures of biodiversity were complementary in the biodiversity aspects they represented. Thus, the choice of umbrella species based solely on taxonomic diversity is questionable and may not represent biodiversity comprehensively. Our results suggest that, depending on conservation priorities, managers should choose multiple and complementary umbrella species to assess the state of biodiversity. Seleccion de Multiples Especies Paraguas para la Diversidad Funcional y Taxonomica para Representar la Biodiversidad Urbana Resumen Los sustitutos como las especies paraguas comunmente se usan para reducir la complejidad de la cuantificacion de la biodiversidad por motivos de conservacion. La presencia de una especie paraguas casi siempre es indicativa de una diversidad taxonomica alta; sin embargo, la diversidad funcional ahora se reconoce como una medida importante de la biodiversidad y por lo tanto debe considerarse al elegir especies paraguas. Identificamos especies paraguas asociadas con la biodiversidad taxonomica alta y funcional en areas urbanas en Suiza. Analizamos 39, 752 individuos de 574 especies de animales de 96 parcelas de estudio y 1, 397 registros de 262 especies de plantas de 58 parcelas. Treinta y un medidas de biodiversidad de siete grupos taxonomicos (plantas, aranas, abejas, carabidos, catarinas, gorgojos y aves) se incluyeron en los analisis dentro de- y a lo largo de- taxones. Dieciseis medidas fueron taxonomicas (riqueza de especies y diversidad de especies), mientras que 15 fueron funcionales (caracteristicas de especies incluyendo la movilidad, uso de recursos y reproduccion). Usamos el analisis del valor indicador para identificar especies paraguas asociadas con una o multiples medidas de biodiversidad. Muchas especies paraguas fueron indicadoras de alta biodiversidad dentro de su grupo taxonomico (desde 33.3% en gorgojos hasta 93.8% en aves) y en menor medida fueron indicadoras a lo largo de taxones. El analisis de componentes principales revelo que las especies paraguas para medidas multiples de la biodiversidad representaron diferentes aspectos de la biodiversidad, especialmente con respecto a las medidas de la diversidad taxonomica y funcional. Asi, incluso las especies paraguas para medidas multiples de la biodiversidad fueron complementarias en los aspectos de biodiversidad que representaron. Entonces, la eleccion de una especie paraguas basada unicamente en la diversidad taxonomica es cuestionable y puede no representar a la biodiversidad integralmente. Nuestros resultados sugieren que, dependiendo de las prioridades de conservacion, los administradores deben elegir especies paraguas multiples y complementarias para estudiar el estado de la biodiversidad.