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Seed removal by small mammals, birds and ants in semi-arid Chile, and comparison with other systems

Authors


Douglas A. Kelt, Associate Professor of Wildlife Biology, Department of Wildlife, Fish, & Conservation Biology, University of California, Davis One Shields Avenue Davis, CA 95616, USA.
E-mail: dakelt@ucdavis.edu

Abstract

Aim  This study aims to evaluate the relative importance of birds, small mammals, and ants as seed predators at a semi-arid site in northern Chile.

Location  Northern Chile, in Parque Nacional Bosque Fray Jorge (30°41′ N, 71°40′ W, c. 80 m elevation).

Methods  We studied the relative abilities of birds, small mammals, and ants to find and remove millet seeds either singly (i.e. background seed removal) or in bulk. Single seeds were set in shallow depressions in Plexiglas trays which were established in long and arbitrary transects, and were available either to birds (diurnally) or small mammals (nocturnally) or were covered by hardware cloth and therefore available only to ants. Bulk removal was evaluated with seeds in Petri dishes that also were established in long and arbitrary transects, and trays were either open diurnally (birds) or nocturnally (small mammals); a third set of trays was covered with hardware cloth cages to excluded vertebrates, and ants were given access to Petri dishes with twigs that were arranged across the edge of the dishes. All experiments lasted four days and nights, and trays and dishes were checked and replenished as needed in the morning and evening. In the former study vertebrate consumption was determined as the mean number of seeds removed from trays (within a given transect) minus the number removed from ant-only trays. Because ants were rarely seen in vertebrate access Petri dishes, however, we did not correct consumption there. Treatments were compared using repeated measures mixed model analysis of variance. In addition to evaluating patterns within this community, we compared our results against those obtained in similar studies in various arid regions.

Results  Diurnal seed consumption was significantly greater than nocturnal seed consumption, which in turn was significantly greater than consumption by ants. Diurnal consumption was highly seasonal, evidently corresponding to the seasonal arrival and departure of migratory birds. In general, South American sites exhibit much lower levels of seed predation than sites in the northern hemisphere, but removal at our site appears to be much greater and more strongly avian-dominated than at other sites in South America. Our results are consistent with predictions based on a hypothesis relating precipitation to seed predictability.

Main conclusions  Both birds and small mammals were much more important seed consumers at our site than elsewhere in South America, whereas ants have been relatively unimportant at all South American sites studied to date. Although the dominant seed consumers differ across sites, overall levels of seed removal appear similar in South America and Australia, and substantially lower than reported from sites in the northern hemisphere and Africa.

Resumen

Objetivo  El objetivo de este estudio es evaluar la importancia relativa de aves, pequeños mamíferos y hormigas como depredadores de semillas en un sitio semiarido del norte de Chile.

Localidad  En el norte de Chile, en el Parque Nacional Bosque Fray Jorge (30° 41′ N, 71° 40 W, 80 m.s.n.m.).

Métodos  Estudiamos las capacidades relativas de aves, pequeños mamíferos y hormigas para encontrar y remover semillas de mijo tanto individualmente (es decir, remoción de la semilla del fondo) como en paquetes. Las semillas individuales se fijaron en depresiones superficiales en bandejas de Plexiglás que fueron puestas en transectos largos y arbitrarios, y que estaban disponibles para las aves (en el día) o los pequeños mamíferos (en la noche), o fueron cubiertas por una malla tipo harnero y por lo tanto disponibles solamente para las hormigas. La remoción de paquetes fue evaluado con semillas en placas Petri que también fueron establecidas en transectos largos y arbitrarios, y las bandejas fueron abiertas durante el día (para aves) o durante la noche (para pequeños mamíferos); un tercer grupo de bandejas se cubrió con jaulas de malla tipo harnero para excluir a los vertebrados, y a las hormigas se les dió acceso a las placas Petri con ramitas que se pusieron en los bordes de las placas. Todos los experimentos duraron cuatro días y cuatro noches, y las bandejas y las placas se revisaron y reabastecieron de acuerdo a lo necesario en la mañana y la tarde. En el estudio anterior el consumo por los vertebrados se determinó como el número promedio de las semillas removidas de las bandejas (dentro de un transecto) menos el número removido de las bandejas con acceso a las hormigas solamente. Debido a que las hormigas fueron raramente vistas en las placas Petri con acceso a los vertebrados, sin embargo, no corregimos el consumo allí. Los tratamientos se compararon usando el modelo mixto de análisis de varianza para medidas repetidas. Además, para evaluar los patrones dentro de esta comunidad, comparamos nuestros resultados con otros obtenidos en estudios similares en varias regiones áridas.

Resultados  El consumo de semillas durante el día era significativamente mayor que el de la noche, lo que en cambio fue significativamente mayor que el consumo por las hormigas. El consumo diurno fue altamente estacional, lo que evidentemente corresponde a la llegada y salida estacional de aves migratorias. En general, las localidades sudamericanas exhiben niveles de depredación de semillas que son mucho más bajas que en sitios del hemisferio norte, pero la remoción en nuestro sitio parece ser mucho mayor y dominado por aves que en otras localidades de América del sur. Nuestros resultados son consistentes con las predicciones basadas en una hipótesis que relaciona la precipitación con la predicción de semillas.

Conclusiones principales  Tanto las aves como los pequeños mamíferos fueron consumidores de semillas mucho más importantes en nuestro sitio que en otros sitios de Sudamérica, mientras que las hormigas han sido relativamente poco importantes en todos los sitios sudamericanos estudiados hasta la fecha. Aunque los consumidores de semillas dominantes difieren entre sitios, los niveles totales de remoción de semillas parecen similares en América del Sur y Australia, y substancialmente más bajos que los documentados para sitios del hemisferio norte y África.

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