Reduced Density and Nest Survival of Ground-Nesting Songbirds Relative to Earthworm Invasions in Northern Hardwood Forests

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Abstract

Abstract: European earthworms (Lumbricus spp.) are spreading into previously earthworm-free forests in the United States and Canada and causing substantial changes, including homogenization of soil structure, removal of the litter layer, and reduction in arthropod abundance and species richness of understory plants. Whether these changes affect songbirds that nest and forage on the forest floor is unknown. In stands with and without earthworms in the Chequamegon-Nicolet National Forest, Wisconsin (U.S.A.), we surveyed for, monitored nests of, and measured attributes of habitat of Ovenbirds (Seiurus aurocapillus) and Hermit Thrushes (Catharus guttatus), both ground-dwelling songbirds, and we sampled earthworms at survey points and nests. Bird surveys indicated significantly lower densities of Ovenbirds and Hermit Thrushes in relation to Lumbricus invasions at survey point and stand extents (3.1 and 15–20 ha, respectively). Modeling of Ovenbird nest survival (i.e., the probability that nestlings successfully fledge) indicated that lower survival probabilities were associated with increased sedge cover and decreased litter depth, factors that are related to Lumbricus invasions, possibly due to reduced nest concealment or arthropod abundance. Our findings provide compelling evidence that earthworm invasions may be associated with local declines of forest songbird populations.

Abstract

Resumen: Las lombrices terrestres europeas (Lumbricus spp.) se están dispersando hacia bosques previamente libres de lombrices de tierra en Estados Unidos y Canadá y están provocando daños sustanciales, incluyendo la homogenización de la estructura de suelo, remoción de la capa de hojarasca y reducción de la abundancia de artrópodos y de la riqueza de plantas del sotobosque. Se desconoce si estos cambios afectan a las aves canoras que anidan y forrajean sobre el suelo del bosque. En parcelas con y sin lombrices en el Bosque Nacional Chequamegon-Nicolet, Wisconsin (E. U. A.), muestreamos a, monitoreamos nidos de y medimos atributos del hábitat de Seiurus aurocapillus y Catharus guttatus, especies de aves canoras que habitan sobre el suelo, y muestreamos lombrices de tierra en los puntos de muestreo y en los nidos. Los muestreos de aves indicaron densidades significativamente menores de S. aurocapillus y C. guttatus en relación con las invasiones de Lumbricus en el punto de muestreo y la parcela (3.1 y 15-20 ha, respectivamente). El modelado de la supervivencia de nidos de S. aurocapillus (i.e., la probabilidad de que las crías vuelen exitosamente) indicó que las menores probabilidades de supervivencia se asociaron con el incremento de la cobertura de arbustos y el decremento de la profundidad de la hojarasca, factores que están relacionados con las invasiones de Lumbricus, posiblemente debido a la reducción en el ocultamiento de nidos o la abundancia de artrópodos. Nuestros resultados proporcionan evidencia irrefutable de que las invasiones de lombrices terrestres se pueden asociar con declinaciones locales de poblaciones de aves canoras de bosque.

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