Cerf de Virginie, Odocoileus virginianus, sont un spectacle distinctif dans le paysage américain, mais ils sont aussi un spectacle beaucoup plus courant qu'il n'est naturel. L'action humaine a conduit à des populations de cerfs beaucoup plus élevées dans certaines régions, ce qui pourrait avoir un impact sur la vie végétale locale.

Les conférenciers d'un colloque de 2016 sur « Les interactions entre le cerf de Virginie et les plantes envahissantes dans les forêts de l'est de l'Amérique du Nord » ont exploré ces sujets, et neuf de leurs présentations sont publiées dans un numéro spécial de AoB PLANTS. Les articles décrivent les effets interactifs basés sur des études à long terme sur les cerfs et les plantes envahissantes, expliquent les mécanismes sous-jacents à ces effets et introduisent de nouvelles approches de recherche.

Qui aide qui ?

L'arrivée des cerfs aide-t-elle les plantes à envahir ? En prélevant les plantes les plus savoureuses du sous-bois, le cerf ouvre-t-il un terrain à la colonisation ?

Morrison se penche sur Effets du cerf de Virginie et des plantes envahissantes sur la strate herbacée des forêts périurbaines. Défrichée ou prédateurs, les forêts proches de l'homme offrent un habitat sûr pour les cerfs. Compte tenu de la plus grande pression exercée sur la couche herbacée par le cerf, cela permet-il à l'herbe annuelle Microstegium vimineum envahir? Morrison a examiné l'effet des clôtures à cerfs et Microstegium vimineum invasion pour voir ce qui s'est passé. Ce n'est que lorsqu'il y avait une combinaison d'accès aux cerfs et M. vimineum y avait-il un effet fortement négatif sur le pourcentage de couverture ligneuse indigène.

Heberling et ses collègues ont examiné la Effets du cerf sur la performance photosynthétique des herbes forestières envahissantes et indigènes. L'étude a examiné comment les cerfs affectaient la photosynthèse dans Alliaria pétiolée (moutarde à l'ail) et deux vivaces herbacées indigènes au goût agréable, Maianthemum racemosum et Trille grandiflorum. En été, l'herbivorie a conduit à des feuilles plus petites avec une photosynthèse plus élevée dans Alliaria et Maianthemum racemosum, Mais pas en Trillium, dont le taux de photosynthèse maximal a chuté dans les zones non clôturées. Cela montre que les cerfs surabondants peuvent provoquer des changements physiologiques qui profitent à l'invasion des plantes.

Mais s'agit-il uniquement de cerfs aidant les plantes? Les plantes pourraient-elles aussi aider les cerfs ? Martinod et Gorchov disent que la manière Le cerf de Virginie broute un arbuste envahissant dont la phénologie foliaire étendue répond aux hypothèses d'une hypothèse de concurrence apparente. L'idée est que les espèces végétales envahissantes à phénologie foliaire étendue (ELP) élèvent les populations d'herbivores généralistes et, lorsqu'elles n'ont plus d'ELP, cette augmentation de population augmente alors l'herbivorie des plantes indigènes. Martinod et Gorchov ont testé cela en estimant la proportion du régime alimentaire du cerf de Virginie composé de Lonicera maackii, un arbuste envahissant avec PEL, quantifiant le schéma saisonnier du broutage des cerfs sur cet arbuste envahissant et comparant sa qualité nutritionnelle aux tiges ligneuses sans feuilles. Ils ont trouvé des cerfs broutés L. maackii chaque mois, mais la consommation était élevée au début du printemps et à la fin de l'été. Cela signifiait que L. maackii fournissait de la nourriture pour augmenter la population de cerfs. En conséquence, les espèces indigènes ont été relativement plus durement touchées au cours des autres périodes.

Les cerfs et les espèces envahissantes font-ils équipe?

Owings examine également une combinaison de L. maackii et cerf. Ils examinent Effets individuels et interactifs du cerf de Virginie et d'un arbuste exotique sur la régénération artificielle et naturelle en forêt mixte de feuillus.
L'équipe a utilisé des exclos et l'enlèvement d'arbustes à cinq sites pour étudier les effets du cerf de Virginie et L. maackii à la fois sur des semis sous-plantés de castanea dentata et Quercus rubra et sur la composition, la richesse en espèces et la diversité des semis d'arbres indigènes naturellement régénérés. Bien qu'ils aient trouvé des effets, ils n'ont pas observé d'interaction.

Bourg et ses collègues ont étudié Effets interactifs de l'exclusion des cerfs et de l'élimination des plantes exotiques sur les communautés de sous-bois de forêts de feuillus. Ils ont prédit que seules l'exclusion des cerfs et l'élimination des plantes exotiques en tandem augmenteraient les mesures des espèces de plantes indigènes etl'exclusion des cerfs à elle seule diminuerait l'abondance des plantes exotiques au fil du temps. L'exclusion des cerfs a entraîné des augmentations significatives de l'abondance et de la richesse des espèces ligneuses indigènes de plus de 30 cm de hauteur. Les changements d'abondance chez deux membres focaux de la communauté de jeunes arbres indigènes ont montré que les chênes (Quercus spp.) n'a augmenté qu'avec l'élimination combinée des espèces exotiques et l'exclusion des cerfs, tandis que les érables tolérants à l'ombre (Acer spp.) n'a montré aucun changement. Ils ont également constaté des déclins significatifs de l'abondance des échasses japonaises envahissantes (Microstegium vimineum) dans les parcelles exclues des cerfs, ce qui semblerait convenir à l'étude de Morrison.

Averill et ses collègues ont mené Une évaluation régionale des effets du cerf de Virginie sur l'invasion végétale Ils ont testé les effets des cerfs sur l'abondance et la diversité des plantes herbacées et ligneuses, indigènes et introduites, sur 23 sites de recherche consacrés au cerf de Virginie, répartis dans le centre-est et le nord-est des États-Unis et représentant une large gamme de densités de cerfs et d'abondance et d'espèces de plantes envahissantes. À mesure que la densité de cerfs augmentait, la proportion d'espèces introduites, leur couverture et la densité de leurs tiges augmentaient également. Comme l'abondance absolue des plantes introduites n'était pas affectée par les cerfs, l'augmentation de leur proportion est probablement un effet indirect de la réduction de la couverture végétale indigène par les cerfs. En effet, ils grignoter une niche pour les plantes envahissantes à remplir.

Comment obtenez-vous les données ?

Les études ci-dessus pourraient montrer qu'il y a de bonnes raisons de s'attendre à ce que les cerfs modifient la flore locale, mais comment mesurez-vous le changement au fil du temps ? Blossey et ses collègues utilisent Une approche d'indicateurs pour saisir les impacts du cerf de Virginie et d'autres ongulés en présence de multiples facteurs de stress associés. Ils ont planté des cohortes en 2010 et 2011 dans des parcelles de 30 × 30 m accessibles aux cerfs et clôturées dans 12 forêts de l'État de New York. Ils ont utilisé ces parcelles comme sentinelles pour regarder ce qui se passait. Ils ont trouvé des effets spécifiques à l'année et au site avec un fort herbivore des cerfs d'individus non protégés (70 à 90 % des chênes broutés par les cerfs contre aucun dans les zones clôturées) dépassant de loin l'importance des attaques de rongeurs.

Erickson et ses collègues ont essayé Reconstituer le régime alimentaire d'un herbivore à l'aide d'un roman rbcL Mini-code-barres ADN pour plantes. Ils ont étudié le régime alimentaire des cerfs en examinant ce qui est ressorti et en comparant les résultats avec l'inventaire complet des espèces végétales et la collection de référence correspondante de séquences de code-barres et de chloroplastes. Dans de nombreux cas, ils ont pu attribuer une taxonomie au niveau de l'espèce, ce qui fournit pour la première fois une résolution taxonomique suffisante pour quantifier la fréquence relative à laquelle les espèces végétales indigènes et exotiques sont consommées par le cerf de Virginie.

Nuzzo et ses collègues ont évalué les effets interactifs des cerfs, des vers de terre et des plantes envahissantes en utilisant des parcelles jumelées clôturées et ouvertes de 30 × 30 m dans 12 forêts différentes de 2009 à 2012. Ils ont enregistré non seulement les réponses de la communauté végétale à moins de 1 m² quadrats, mais aussi les réponses de certaines espèces individuelles. Plantes herbacées préférées des cerfs (Eurybia divaricata, Maianthemum racemosum, Polygonatum pubescens et Trille recurvatum) a grandi et la probabilité de floraison a augmenté en l'absence de cerfs. Malgré l'augmentation de la couverture de plantes herbacées indigènes en réponse à la réduction des cerfs, la réponse anticipée de la végétation du sous-étage ne s'est pas matérialisée au niveau de la communauté. Ils ont conclu L'évaluation de la composition de la communauté végétale ne parvient pas à saisir les impacts du cerf de Virginie sur les espèces végétales indigènes et envahissantes.

Les contributions de ce numéro spécial offrent une confirmation supplémentaire d'un consensus scientifique déjà fort sur les impacts des cerfs, ainsi que des preuves croissantes de la facilitation des plantes envahissantes par les cerfs, via des mécanismes herbivores ou non consommateurs. Le succès du cerf de Virginie en Amérique du Nord est un exemple classique de gestion de la faune causant des conséquences imprévues, et les idées tirées de ce numéro spécial peuvent être applicables ailleurs.

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