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Impact of introduced white-tailed deer and native insect defoliators on the density and growth of conifer saplings on Anticosti Island, Québec

Anne CHOUINARD and Louise FILION
Écoscience
Vol. 12, No. 4 (2005), pp. 506-518
Published by: Taylor & Francis, Ltd.
Stable URL: http://www.jstor.org/stable/42901732
Page Count: 13
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Impact of introduced white-tailed deer and native insect defoliators on the density and growth of conifer saplings on Anticosti Island, Québec
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Abstract

Invaders can have negative impacts on native flora, fauna, and ecosystems, especially on remote islands where they compete with indigenous plants and animals. Since their introduction on Anticosti Island (Québec) in the late 1890s, whitetailed deer (Odocoileus virginianus) have had detrimental effects on preferred forage species. To determine the impact of deer browsing on tree growth and forest structure, we compared stem density, age, and size of conifer species across a range of open, semi-forested, and forest stands, where browsing severity on balsam fir (Abies balsamea), a preferred species, was variable. Most balsam fir saplings showed signs of browsing, with maximum impact at low sapling density. At most stands, balsam fir saplings were smaller than white spruce (Picea glauca) and black spruce (Picea mañana) saplings and developed bonsai-like growth forms. Browsing was light on white spruce; no browsing was recorded on black spruce. Tree-ring analysis was used to differentiate the influence of deer browsing from the possible effects of past insect activity on conifer species. Periods of radial growth reduction coincided with documented spruce budworm (Choristoneura fumiferana) and hemlock looper (Lambdina fiscellaria) infestations during the 20th century. The combined influence of insect defoliation and deer browsing on fir was evidenced by contrasted patterns in stem growth above and below browsing height. Balsam fir sapling mortality in the 1980s and early 1990s was likely due to severe deer browsing rather than insect defoliation. Reduced sapling growth and recruitment of balsam fir to the canopy will likely modify the forest composition from balsam fir-to white sprucedominated stands. Les espèces introduites peuvent avoir des effets nuisibles sur la flore et la faune indigènes ainsi que sur les écosystèmes, en particulier sur les îles éloignées des continents où elles entrent en concurrence avec ceux-ci. Depuis son introduction sur l'île d'Anticosti (Québec) vers la fin des années 1890, le cerf de Virginie (Odocoileus virginianus) a eu des effets préjudiciables sur les espèces qu'il préfère pour son alimentation. Afin d'évaluer l'impact du broutement par le cerf sur la croissance des arbres et la structure des forêts, nous avons comparé la densité des tiges, l'âge ainsi que la taille des conifères dans une gamme de peuplements ouverts, semi-forestiers et forestiers, dans lesquels le broutement du sapin baumier (Abies balsamea), une des espèces préférées du cerf, était fort variable. La grande majorité des gaules de sapin baumier portaient des traces de broutement, l'impact étant le plus marqué là où la densité de gaules était la plus faible. Dans la plupart des peuplements étudiés, les gaules étaient de plus petite taille chez le sapin baumier que chez l'épinette blanche (Picea glauca) et l'épinette noire (Picea mañana) et les gaules de sapin présentaient souvent une forme de croissance en bonsaï. Le broutement était faible chez l'épinette blanche et il n'a pas été observé chez l'épinette noire. Nous avons utilisé l'analyse des cernes annuels de croissance pour distinguer l'influence du broutement par le cerf de celle des insectes défoliateurs sur la croissance des conifères. Certaines périodes de réduction de la croissance radiale correspondent à des infestations de la tordeuse des bourgeons de l'épinette (Choristoneura fumiferana) et de l'arpenteuse de la pruche (Lambdina fiscellaria), survenues au 20e siècle et qui sont bien documentées. L'influence de la défoliation par les insectes additionnée à celle du broutement par le cerf est mise en relief par le patron contrasté de croissance des tiges, respectivement au-dessus et en dessous de la limite maximale du broutement par le cerf. La mortalité des gaules dans les années 1980 et au début des années 1990 est davantage associée au broutement par le cerf qu'à la défoliation par les insectes. La réduction de croissance des gaules et la déficience de recrutement en sapin baumier dans les strates supérieures contribuent à modifier la composition des forêts de conifères, l'épinette blanche se substituant au sapin baunier comme espèce dominante.

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