The diversity of life on our planet is under siege. Around the world habitat loss, degradation, and fragmentation are among the main threats to biodiversity, with negative outcomes exacerbated by climate change. Our poor understanding of the mechanisms governing ecological responses to global change, especially in tropical montane systems, constrains our ability to predict and mitigate these threats to biodiversity. This dissertation addresses the effects of habitat loss, fragmentation and climatic drivers on avian diversity across the Andes, with a special focus on the implications for climate change. Specifically, we examined (1) sensitivity of birds to forest cover and patch size within one of the most threatened ecosystems of the Andes, Polylepis forests, (2) how factors related to climate, landscape configuration and human activities at regional scales shape patterns of avian species richness and endemism along elevational gradients in the western slope of the Andes, (3) the extent to which relationships between elevation and avian diversity at continental scales are influenced by complex interactions between temperature and precipitation, and (4) the degree to which avian communities in the Andes can persist under future climate scenarios. We surveyed 88 bird species across 59 Polylepis patches within five glacier valleys (3,300 to 4,700 m a.s.l.) of Cordillera Blanca (Ancash-Peru). We also compiled elevational ranges of 212 species within the region and 2,384 across the continent, together with climatic and environmental covariables across 16 elevational gradients across the Andes of Colombia, Ecuador, Peru, Bolivia, Argentina and Chile. At landscape scales, avian communities at high elevations seemed adapted to naturally patchy Polylepis landscapes. Species richness was greatest within small fragments and areas with reduced forest cover. Polylepis specialists persisted within small patches, as long as landscapes retained more than 10% of forest (>400 ha) within glacial valleys. At regional scales along the western slope of the Central Andes (Ancash, Peru), avian species richness and endemism peaked at mid-elevations (3,300 – 4,300 masl) where temperatures and precipitation were comparably moderate (i.e, intermediate levels). At continental scales, the influence of climatic factors on elevational diversity gradients differed between xeric and mesic slopes. Diversity gradients were best explained by the interaction between temperature and precipitation along the xeric slopes of the western central Andes of Peru and Chile, but primarily by temperature along mesic slopes, like the East slope to the Amazon. Based upon four climate scenarios for 2070, changes in temperature and precipitation in the western central Andes will be most severe above 2,000 masl, whereas human activities will intensify and expand below 500 and above 3,000 masl. Collectively, these results provide evidence for three overarching conclusions: 1) even fragmented or heterogeneous Polylepis landscapes have potential to adequately support avian communities in High Andean systems as well as provide habitat for numerous species of conservation concern; 2) elevational gradients in avian diversity across the Andes seem to be shaped more than by climatic than landscape or social factors; and 3) future changes in climate may profoundly alter the current avian communities, and efforts to forecast the consequences of climate change using temperature alone can produce misleading results, especially in xeric regions.

La diversidad de la vida en nuestro planeta está bajo asedio. En todo el mundo, la pérdida, degradación y la fragmentación del hábitat se encuentran entre las principales amenazas para la biodiversidad, con resultados negativos exacerbados por el cambio climático. Sin embargo, nuestra escasa comprensión de los mecanismos que rigen las respuestas ecológicas al cambio global, especialmente en los sistemas montanos tropicales, limita nuestra capacidad de predecir y mitigar estas amenazas a la biodiversidad. Esta disertación aborda los efectos de la pérdida de hábitat, la fragmentación y los factores climáticos en la diversidad aviar en los Andes, con un enfoque especial en las implicaciones para el cambio climático. Específicamente, examinamos (1) la sensibilidad de las aves a la cubierta forestal y el tamaño del parche dentro de uno de los ecosistemas más amenazados de los Andes, los bosques de Polylepis, (2) cómo los factores relacionados con el clima, la configuración del paisaje y las actividades humanas a escalas regionales, configuran los patrones de la riqueza y el endemismo de las especies de aves a lo largo de los gradientes de elevación en la vertiente occidental de los Andes, (3) el grado en que las relaciones entre la elevación y la diversidad de aves a escalas continentales están influenciadas por interacciones complejas entre temperatura y precipitación, y (4) el grado en que las comunidades de aves en los Andes pueden persistir en futuros escenarios climáticos. Examinamos 88 especies de aves en 59 parches de Polylepis en cinco valles glaciares (3.300 a 4.700 m.s.n.m.) de la Cordillera Blanca (Ancash-Perú). También compilamos rangos de elevación de 212 especies dentro de la región y 2,384 en todo el continente, junto con covariables climáticas y ambientales en 16 gradientes de elevación en los Andes de Colombia, Ecuador, Perú, Bolivia, Argentina y Chile. A escalas paisajísticas, las comunidades de aves en elevaciones altas parecían adaptadas a los paisajes de Polylepis en parches naturales. La riqueza de especies fue mayor en pequeños fragmentos y áreas con cobertura forestal reducida. Los especialistas de Polylepis persistieron en pequeños parches, siempre que los paisajes retengan más del 10% de los bosques (> 400 ha) dentro de los valles glaciares. A escalas regionales a lo largo de la vertiente occidental de los Andes centrales (Ancash, Perú), la riqueza y endemismo de las especies de aves alcanzó su punto máximo en elevaciones medias (3,300 - 4,300 msnm) donde las temperaturas y las precipitaciones fueron comparativamente moderadas (es decir, niveles intermedios). A escalas continentales, la influencia de los factores climáticos en los gradientes de diversidad de elevación difería entre las pendientes xérica (aridas) y mesica (húmedas). Los gradientes de diversidad se explicaron mejor por la interacción entre la temperatura y la precipitación a lo largo de las laderas xéricas de los Andes centrales occidentales de Perú y Chile, pero principalmente por la temperatura a lo largo de las laderas mésicas, como la ladera este del Amazonas. Según cuatro escenarios climáticos para 2070, los cambios de temperatura y precipitación en los Andes centrales occidentales serán más severos por encima de los 2.000 msnm, mientras que las actividades humanas se intensificarán y expandirán por debajo de los 500 y más de 3.000 msnm. En conjunto, estos resultados proporcionan evidencia para tres conclusiones generales: 1) incluso los paisajes de Polylepis fragmentados o heterogéneos tienen el potencial de apoyar adecuadamente a las comunidades de aves en los sistemas altoandinos, así como proporcionar hábitat para numerosas especies de interés para la conservación; 2) los gradientes de elevación en la diversidad aviar en los Andes parecen estar conformados más que por factores climáticos que por paisajes o sociales; y 3) los cambios futuros en el clima pueden alterar profundamente las comunidades aviares actuales, y los esfuerzos para pronosticar las consecuencias del cambio climático utilizando solo la temperatura pueden producir resultados engañosos, especialmente en las regiones xéricas.