Abstract In conservation biology, informed and sound management decisions depend on target specific information about the life history and demography of the endangered populations. I used long-term, individual-based life history data (breeding and capture-recapture data) to examine life-history and demography in order to assess population viability and management. My study systems consist of metapopulations of two endangered, long-distance migratory wader species breeding on Baltic coastal meadows, the Temminck’s stint (Calidris temminckii) and the Southern Dunlin (Calidris alpina schinzii), whose breeding habitats are mainly managed by livestock grazing. Demographic models indicated that both study populations were sinks, which persist through immigration due to low local recruitment insufficient to compensate for adult mortality or emigration. Philopatric Temminck’s stints had higher nest and apparent adult survival compared to immigrants. Consideration of dispersal status in population models resulted in the most realistic estimates of population growth and revealed a low demographic impact of immigrants. Immigrants had low return rates after reproductive failure, suggesting that the difference in apparent survival was partly caused by different breeding dispersal strategies. Thus, management actions improving reproduction, and thus site fidelity, should also influence viability. An artificial nest experiment indicated high trampling rates under recommended stocking rates on managed meadows. This was attributed to similar space use of nesting Dunlin and cattle. Cattle presence did not affect nest predation. Young Dunlin preferred intensively grazed low sward habitat over high sward habitat. Reproductive success was also higher in low sward habitat. However, nests in the preferred habitat had the highest risk of being trampled if not artificially protected. Thus, low sward habitat was found to work as an ecological trap if grazing was started too early in the breeding season. Due to the sink nature of the Dunlin population even small reductions in reproductive success caused by trampling were detrimental to long term viability. The results encourage continuation of the use of cattle grazing as a management tool, but also highlight the need for more detailed consideration of local grazing practices, especially when sketching management plans for endangered species. / Tiivistelmä Uhanalaisten lajien suojelussa tehokkaiden suojelutoimien suunnittelu edellyttää tietoa hoitokohteen elinkierron eri vaiheista ja niiden demografisesta merkityksestä. Käytän tutkimuksessani pitkäaikaisaineistoja (pesintä ja merkintä-takaisinpyynti) kuvatakseni tutkimuslajien demografiaa ja arvioidessani populaatioiden elinkykyä sekä hoitotoimia. Tutkimuskohteinani ovat lapinsirrin ja etelänsuosirrin, kahden uhanalaisen kahlaajan, Perämeren rantaniityillä pesivät metapopulaatiot. Näiden lajien elinympäristöjä hoidetaan pääosin laiduntamalla. Demografinen mallinnus osoitti molempien populaatioiden olevan nielupopulaatioita, joiden säilyminen on tulomuuton varassa sillä poikastuotto ei kompensoi aikuisten kuolleisuutta ja poismuuttoa. Tutkimusalueella syntyneiden ja sinne rekrytoituneiden lapinsirrien pesä- ja aikuissäilyvyydet olivat paremmat kuin tulomuuttajilla. Tämän huomioiminen populaatiomalleissa tuotti realistisimman kasvukertoimen arvion ja osoitti paikallisten rekryyttien olevan tulomuuttajia merkittävämpiä populaation kasvun kannalta. Pesinnässään onnistuneet tulomuuttajat palasivat seuraavina pesimäkausina epäonnistuneita todennäköisemmin. Paikallisilla rekryyteillä vastaavaa eroa ei havaittu. Ilmiö heijastellee tulomuuttajien muuttoalttiutta myöhemminkin ja voi kertoa erilaisista pesimädispersaalistrategioista. Lisääntymismenestyksen parantaminen voisi parantaa elinkykyä myös pienentämällä poismuuttoa. Tekopesäkokeen perusteella pesien tallausriski oli laidunnetuissa ympäristöissä korkea vaikka laidunnuspaine noudatteli hoitosuosituksia. Tämä johtunee ainakin osin laskennallista korkeammasta todellisesta laidunpaineesta, mikä puolestaan johtui lintujen ja karjan yhtäläisestä tilankäytöstä. Rekrytoituvat suosirrit suosivat voimakkaasti laidunnettuja matalakasvuisia niittyjä, joissa poikastuotto oli parempi kuin, laiduntamattomilla niityillä. Toisaalta, tallausriski on voimakkaasti laidunnetuilla niityillä suuri ja jo pienetkin pesätappiot uhkaavat suosirripopulaation elinkykyä. Täten laitumet voivat toimia ns. ekologisina loukkuina, jos laidunnus aloitetaan liian aikaisin suhteessa pesintään. Laidunnus on kuitenkin suositeltava hoitomuoto, sillä se näyttää tuottavan parhaita pesimäympäristöjä etelänsuosirrille. Tulosten mukaan laidunnuksen ajoitusta, laajuutta ja laidunnuspainetta on muokattava kohdekohtaisesti, jotta saavutetaan paras tulos uhanalaisten lajien suojelun kannalta.

Abstract Many waders are in decline, and the number of endangered species and populations is increasing. Their protection and management requires knowledge of both ecological and genetic state of the populations. In this thesis, I studied the distribution-wide genetic variation, structure and phylogeography of the Temminck’s Stint (Calidris temminckii) and Terek Sandpiper (Xenus cinereus) using microsatellites and sequence data from the mitochondrial control region and cytochrome oxidase I gene. I compared these regionally endangered species to other waders with varying evolutionary histories, breeding systems and habitat preferences to examine the levels of genetic variation and structure at different spatial scales. In addition, I studied the genetic structure of the endangered Baltic population of the Southern Dunlin (Calidris alpina schinzii) with microsatellites. I used genetic information in all three study species to determine units for conservation. The Temminck’s Stint and Terek Sandpiper, both not restricted to the Arctic, had low distribution-wide structuring. They also had quite low levels of variation when compared to other species breeding at similar latitudes, indicating reductions in population sizes during past climate changes. Especially the peripheral breeding populations were differentiated and showed signs of inbreeding and genetic drift when compared to the main range. The Temminck’s Stint populations at the Bothnian Bay and Yakutia, and Terek Sandpiper populations in Finland and Belarus, should be treated as separate management units. The broader interspecific comparison of waders suggests that habitat availability, mating system and the extent of philopatry may affect the genetic composition of species. The genetic analyses of the Southern Dunlin indicated strong effects of philopatry and inbreeding throughout the range. Local subpopulations at the Bothnian Bay and in Sweden need to be considered as separate management units. Management efforts at the Baltic should be focused on increasing connectivity and providing large enough breeding habitats for potential immigrants and recruits. / Tiivistelmä Useat kahlaajapopulaatiot ovat pienentyneet ja uhanalaistuneet maailmanlaajuisesti. Lajien ja populaatioiden ekologiaa ja genetiikkaa on tunnettava, jotta suojelutoimia voidaan kohdistaa oikein. Tutkin väitöskirjassani lapinsirrin (Calidris temminckii) ja rantakurvin (Xenus cinereus) geneettistä rakennetta, muuntelua ja fylogeografiaa levinneisyysalueen laajuisesti mikrosatelliittien ja mitokondrion kontrollialueen ja sytokromioksidaasi I -geenin sekvenssien avulla. Tutkin, mitkä tekijät vaikuttavat geneettisen rakenteeseen ja muunteluun vertaamalla näitä lajeja muihin kahlaajiin, joilla on erilaisia lisääntymisstrategioita, jotka pesivät vaihtelevissa ympäristöissä ja joista monet eroavat toisistaan myös fylogeografialtaan. Lisäksi tutkin Itämeren rannalla pesivän etelänsuosirrin (Calidris alpina schinzii) geneettistä populaatiorakennetta mikrosatelliittien avulla. Käytin geneettistä tietoa hyväksi luonnonsuojeluyksikköjen määrittämisessä kaikille kolmelle tutkimuslajilleni. Lapinsirrin ja rantakurvin fylogeografinen historia oli samankaltainen. Geneettisen muuntelun määrä oli vähäisempää verrattuna muihin, samankaltaisissa ympäristöissä pesiviin kahlaajiin. Molemmat lajit ovat todennäköisesti kärsineet historiallisten ilmaston-muutosten aiheuttamasta populaatioiden pienenemisestä. Erityisesti levinneisyysalueen reunoilla pesivät populaatiot olivat erilaistuneita, ja niissä näkyi sukusiitoksen ja geneettisen satunnaisajautumisen merkkejä. Perämeren ja Jakutian lapinsirri- sekä Valko-Venäjän ja Suomen rantakurvipopulaatioita tulee kohdella erillisinä suojeluyksiköinään. Vertailu muihin kahlaajiin osoitti, että niin pesimä- ja talvehtimisalueiden laajuus kuin lisääntymisstrategiat ja paikkauskollisuus voivat vaikuttaa lajien geneettiseen koostumukseen. Etelänsuosirrin geneettiset analyysit paljastivat merkkejä sukusiitoksesta, joita paikkauskollisuus ja populaatioiden pienuus ovat voimistaneet. Perämeren ja Ruotsin populaatioita tulee kohdella erillisinä suojeluyksiköinään. Suojelutoimet on kohdistettava tarpeeksi suurien, hyvälaatuisten pesimäpaikkaverkostojen ylläpitämiseen.