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Terrestrial trophic dynamics in the Canadian Arctic

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The Swedish Tundra Northwest Expedition of 1999 visited 17 sites throughout the Canadian Arctic. At 12 sites that were intensively sampled we estimated the standing crop of plants and the densities of herbivores and predators with an array of trapping, visual surveys, and faecal-pellet transects. We developed a trophic-balance model using ECOPATH to integrate these observations and determine the fate of primary and secondary production in these tundra ecosystems, which spanned an 8-fold range of standing crop of plants. We estimated that about 13% of net primary production was consumed by herbivores, while over 70% of small-herbivore production was estimated to flow to predators. Only 9% of large-herbivore production was consumed by predators. Organization of Canadian Arctic ecosystems appears to be more top-down than bottom-up. Net primary production does not seem to be herbivore-limited at any site. This is the first attempt to integrate trophic dynamics over the entire Canadian Arctic.

En 1999, l'Expédition suédoise de la toundra du nord-ouest à échantillonné 17 sites à travers l'arctique canadien. Nous avons utilisé différentes méthodes de trappage, des recensements visuels et des transects de décomptes de fèces pour estimer la biomasse végétale, ainsi que les densités des herbivores et des prédateurs aux 12 sites inventoriés plus en détail. Nous avons développé un modèle d'équilibre trophique à l'aide d'ECOPATH pour intégrer ces observations et déterminer le sort des productions primaire et secondaire de ces écosystèmes de toundra, entre lequels la biomasse végétale varie par un facteur de 8. Nous estimons qu'environ 13 % de la production primaire nette est consommée par les herbivores, tandis que plus de 70 % de la production des petits mammifères est consommée par les prédateurs. Seulement 9 % de la production des grands herbivores est consommée par les prédateurs. Ces écosystèmes semblent façonnés plus par les effets trophiques descendants (top-down) que par les effects trophiques ascendants (bottom-up). La production primaire nette de ces sites ne semble pas limitée par les herbivores. Notre étude constitue la première tentative pour intégrer les la dynamique trophique sur l'ensemble de l'arctique canadien.
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Document Type: Research Article

Publication date: 2003-05-01

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  • Published since 1929, this monthly journal reports on primary research contributed by respected international scientists in the broad field of zoology, including behaviour, biochemistry and physiology, developmental biology, ecology, genetics, morphology and ultrastructure, parasitology and pathology, and systematics and evolution. It also invites experts to submit review articles on topics of current interest.
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