Spatial heterogeneity of primary production as both cause and consequence of foraging patterns of an expanding Greater Snow Goose colony

Abstract

AbstractIn response to spatial heterogeneity of resources, many herbivores move between discrete areas to enhance access to the best foraging areas. Local forage removal by mobile herd-foraging herbivores in turn is likely to produce spatial variability in both plant nutritive quality and quantity. On the tundra of Bylot island, Nunavut, owing to the recent demographic explosion of their population, most greater snow geese move out of their nesting area soon after hatch to rear their young at distant feeding sites. A previous study showed that goslings using these distant sites are generally heavier and larger than those that stay in the colony throughout the brood-rearing period. In this study, we examine the hypothesis that goslings' growth was reduced in the nesting area compared to distant brood-rearing areas because grazing pressure reduced standing crop. In light of the recent expansion in the distribution of geese during brood-rearing, we also investigated if the negative effect of chronic grazing on net above-ground primary production (NAPP) differed between the colony and distant brood-rearing sites. We monitored NAPP, grazing pressure, and intensity of use in the goose colony and in 2 distant brood-rearing areas over a 10-y period by sampling plant biomass inside and outside moveable goose exclosures erected annually and by counting goose feces along transects at the end of the summer. NAPP of graminoids in the nesting area was 40% lower than at the other brood-rearing areas, but the percentage of primary production consumed by geese (28%) did not differ among the 3 sites despite large annual variations. Cumulative feces density revealed that intensity of use of the 2 brood-rearing areas by geese was nearly 2 times higher than at the colony, but the timing of use differed as grazing on the brood-rearing areas occurred only after hatch, unlike the nesting area. We conclude that geese not only respond to spatial heterogeneity in resource availability but also create and sustain it through their foraging behaviour.RésuméEn réponse à l'hétérogénéité spatiale des ressources, de nombreuses espèces herbivores se déplacent entre des secteurs distincts afin d'avoir accès aux meilleures zones d'alimentation. La déplétion locale de la ressource induite par les herbivores qui se déplacent et recherchent leur nourriture en groupe est, en retour, susceptible d'entraîner une variation spatiale de la quantité et de la qualité nutritionnelle des plantes. Dans la toundra de l'île Bylot, Nunavut, du fait de l'explosion démographique récente de leur population, la plupart des grandes oies des neiges quittent désormais la zone de nidification très rapidement après l'éclosion afin d'élever leurs jeunes dans des sites d'alimentation éloignés. une étude antérieure a montré que les oisons effectuant ce déplacement sont généralement plus grands et ont une masse corporelle plus élevée que ceux qui restent dans la zone de nidification au cours de la période d'élevage. Dans cette étude, nous examinons l'hypothèse selon laquelle la plus faible croissance des oisons dans la zone de nidification serait le résultat d'une pression de pâturage qui réduirait fortement la biomasse aérienne. À la lumière de l'expansion récente de la distribution des oies pendant la période d'élevage, nous avons également examiné si l'effet négatif d'un pâturage chronique sur la production primaire aérienne nette (PPAN) différait entre la colonie et les sites d'élevage. Nous avons mené un suivi de la PPAN, de la pression de pâturage et de l'intensité d'utilisation dans la zone de nidification de la colonie et dans deux secteurs d'élevage des oisons sur une période de 10 ans en échantillonnant la biomasse végétale à l'intérieur et à l'extérieur d'exclos amovibles mis en place annuellement et en comptant les fèces d'oies le long de transects à la fin de l'été. La PPAN des graminoïdes dans la zone de nidification était 40 % plus faible que dans les autres zones d'élevage des oisons, mais le pourcentage de la production primaire consommé par les oies (28 %) n'était pas différent entre les trois sites malgré de fortes variations annuelles. La densité cumulée de fèces a révélé que l'intensité d'utilisation des deux zones d'élevage par les oies était presque deux fois plus élevée que celle de la colonie. Toutefois, la période d'utilisation était différente puisque, contrairement à la colonie, le pâturage ne commencait dans les zones d'élevage qu'après l'éclosion des oisons. Nous concluons que les oies, non seulement répondent à l'hétérogénéité spatiale de leur ressource, mais peuvent aussi créer et maintenir cette hétérogénéité par le biais de leur comportement de quête alimentaire.Keywords: arctic polygon fengrazing impactherbivore movementnet above-ground primary productionplant-herbivore interactionspopulation increaseMots-clés: augmentation de la populationdéplacements des herbivoresimpact du broutementinteractions plante-herbivoreproduction primaire aérienne nettezone humide arctique à polygons