Unpaved roads disrupt the effect of herbivores and pollinators on the reproduction of a dominant shrub

Abstract

Anthropogenic linear developments, such as trails and firebreaks, also called soft linear developments (SLD), can influence animal behavior, altering the ecological interactions in which animals are involved. For example, SLD can affect the behavior of pollinators and herbivores, but little is known about the combined effect of these three elements on plant reproduction.

We evaluated the combined effect of SLD, insect pollinators and herbivores (ungulates) on three reproductive output variables (fruit set, seed set, and seed mass) of a Mediterranean shrub (Halimium halimifolium). We considered two different habitats (SLD verges vs. adjacent scrublands), two scenarios of herbivory (with and without ungulates), and three scenarios of pollinator activity (without pollinators, with manual pollination and with natural pollination).

SLD had contrasting effects on H. halimifolium reproduction. In the absence of herbivores, overall fruit set was lower in the verges of SLD than in adjacent scrublands, probably due to lower flower pollination rates. Where herbivores were present, overall fruit set was similar between habitats, because ungulate browsing was lower in SLD verges than in adjacent scrublands. The quantity and weight of seeds per fruit was similar in both habitats, probably because all fertilized flowers received similar amounts of pollen.

SLD can alter the interaction among pollinators, herbivores and plants, leading to changes in the reproductive performance of the latter. These changes can have strong negative impacts on endangered plants that rely on fruit and seed production to persist. However, SLD verges could be safe places for plants particularly sensitive to herbivory by ungulates.

[AL] Anthropogene lineare Landschaftselemente wie Wanderwege oder Feuerschneisen können das Verhalten von Tieren beeinflussen und damit die ökologischen Interaktionen, an denen die Arten beteiligt sind, verändern. Diese grünen linearen Strukturen (GLS) können beispielsweise das Verhalten von Bestäubern und Herbivoren beeinflussen, aber wenig ist über den gemeinsamen Effekt dieser drei Elemente auf die Reproduktion von Pflanzen bekannt.

Wir untersuchten den gemeinsamen Effekt von GLS, bestäubenden Insekten und Herbivoren (freilaufende Nutz- und Wildtiere) auf drei die reproduktive Leistung beschreibenden Variablen (Fruchtansatz, Samenansatz und Samengewicht) bei einem mediterranen Strauch (Halimium halimifolium). Wir untersuchten zwei Habitattypen (Ränder von GLS und benachbartes Buschland), zwei Herbivorievarianten (mit und ohne Huftiere) und drei Bestäubungsszenarien (ohne Bestäuber, manuelle Bestäubung und natürliche Bestäubung).

GLS hatten unterschiedliche Auswirkungen auf die Reproduktion von H. halimifolium. Bei Herbivorenausschluss war der Gesamtfruchtansatz an den Rändern der GLS geringer als im Buschland, möglicherweise aufgrund von geringerer Bestäubung. Bei Anwesenheit von Herbivoren war der Gesamtfruchtansatz in beiden Habitattypen ungefähr gleich, weil die Huftiere an den GLS-Rändern weniger weideten als im Buschland. Die Menge und das Gewicht der Samen pro Frucht waren in beiden Habitattypen ähnlich, vermutlich weil alle befruchteten Blüten ähnliche Mengen von Pollen erhielten.

GLS können die Interaktionen zwischen Bestäubern, Herbivoren und Pflanzen verändern, was zu veränderter reproduktiver Leistung bei den Pflanzen führt. Diese Veränderungen können stark negative Auswirkungen auf gefährdete Pflanzenarten haben, die auf Frucht- und Samenproduktion angewiesen sind, um zu persistieren. Indessen können GLS-Ränder sichere Orte für Pflanzen sein, die gegen Pflanzenfraß durch Huftiere empfindlich sind.