Contrasting Effects of Cattle Grazing Intensity on Upland-Nesting Duck Production at Nest and Field Scales in the Aspen Parkland, Canada
Effets contrastants du pâturage par les bestiaux sur la productivité des canards des terres émergées aux échelles du nid et du champ dans la forêt-parc de peuplier faux-tremble du Canada

Jeffrey M Warren, Montana State University
Jay Rotella, Montana State University
Jonathan E Thompson, Ducks Unlimited Canada

DOI: http://dx.doi.org/10.5751/ACE-00264-030206

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Abstract

The Aspen Parkland of Canada is one of the most important breeding areas for temperate nesting ducks in North America. The region is dominated by agricultural land use, with approximately 9.3 million ha in pasture land for cattle grazing. However, the effects of using land for cattle grazing on upland-nesting duck production are poorly understood. The current study was undertaken during 2001 and 2002 to investigate how nest density and nesting success of upland-nesting ducks varied with respect to the intensity of cattle grazing in the Aspen Parkland. We predicted that the removal and trampling of vegetation through cattle grazing would reduce duck nest density. Both positive and negative responses of duck nesting success to grazing have been reported in previous studies, leading us to test competing hypotheses that nesting success would (1) decline linearly with grazing intensity or (2) peak at moderate levels of grazing. Nearly 3300 ha of upland cover were searched during the study. Despite extensive and severe drought, nest searches located 302 duck nests. As predicted, nest density was higher in fields with lower grazing intensity and higher pasture health scores. A lightly grazed field with a pasture score of 85 out of a possible 100 was predicted to have 16.1 nests/100 ha (95% CI = 11.7–22.1), more than five times the predicted nest density of a heavily grazed field with a pasture score of 58 (3.3 nests/100 ha, 95% CI = 2.2–4.5). Nesting success was positively related to nest-site vegetation density across most levels of grazing intensity studied, supporting our hypothesis that reductions in vegetation caused by grazing would negatively affect nesting success. However, nesting success increased with grazing intensity at the field scale. For example, nesting success for a well-concealed nest in a lightly grazed field was 11.6% (95% CI = 3.6–25.0%), whereas nesting success for a nest with the same level of nest-site vegetation in a heavily grazed field was 33.9% (95% CI = 17.0–51.8%). Across the range of residual cover observed in this study, nests with above-average nest-site vegetation density had nesting success rates that exceeded the levels believed necessary to maintain duck populations. Our findings on complex and previously unreported relationships between grazing, nest density, and nesting success provide useful insights into the management and conservation of ground-nesting grassland birds.

Résumé

La forêt-parc de peuplier faux-tremble du Canada est l’une des plus importantes régions Nord-Américaines pour la reproduction des canards de la zone tempérée. La région est dominée par l’agriculture, avec environ 9,3 millions d’ha de pâturages réservés aux bestiaux. Toutefois, les effets de l’utilisation des terres pour le pâturage par les bestiaux sur la productivité des canards nichant dans les terres émergées sont peu connus. Cette étude a été entreprise en 2001 et 2002 afin de déterminer de quelle façon la densité et le succès de reproduction variaient en fonction de l’intensité du pâturage par les bestiaux dans la forêt-parc de peuplier faux-tremble. Nos prédictions étaient que le broutage et le piétinement de la végétation par les bestiaux réduiraient la densité de nids de canards. Des études précédentes ont rapporté des réponses positives ou négatives du succès de reproduction des canards à l’intensité du broutage, ce qui nous a amenés à tester les hypothèses compétitrices suivantes: le succès de reproduction (1) diminuera linéairement en fonction de l’intensité du broutage ou (2) atteindra un sommet à des niveaux intermédiaires de broutage. Près de 3300 ha de couvert végétal ont été inspectés dans le cadre de l’étude. En dépit d’une sécheresse intense, nos recherches ont permis de localiser 302 nids de canards. Tel que prédit, la densité était plus élevée dans les champs où l’intensité de broutage était plus faible et la qualité des pâturages était plus élevée. Notre modèle prédit qu’un champ faiblement brouté ayant un indice de qualité de pâturage de 85 sur une échelle de 100 aurait une densité de 16,1 nids/100 ha (I.C. 95% = 11.7–22.1), soit plus de 5 fois la densité de nids prédite pour un champ brouté intensivement ayant un indice de qualité de pâturage de 58 (3,3 nids/100 ha, I.C. 95% = 2.2–4.5). Le succès de reproduction était relié positivement à la densité de la végétation au site de nidification, pour la plupart des niveaux d’intensité de broutage étudiés, conformément à notre hypothèse selon laquelle la réduction du couvert végétal associée au broutage affecterait négativement le succès de reproduction. Toutefois, pour un nid bien camouflé, le succès de reproduction dans un pâturage peu intensif était de 11,6% (I.C. 95% = 3.6–25.0%), alors que pour un nid aussi bien camouflé dans un pâturage intensif, il était de 33,9%. Selon le gradient de couvert résiduel observé dans cette étude, les nids plus camouflés que la moyenne avaient un succès de reproduction supérieur au taux jugé nécessaire pour maintenir les populations de canards. Nos résultats sur les relations complexes et inconnues auparavant entre le broutage, la densité de nids et le succès de reproduction fournissent un éclairage nouveau sur la conservation et l’aménagement des populations d’oiseaux nichant au sol dans les prairies.

Key words

Aspen Parkland; duck production; grazing; nest density; nesting success; waterfowl

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Avian Conservation and Ecology ISSN: 1712-6568