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Terrestrial gastropod responses to an ecosystem-level calcium manipulation in a northern hardwood forest

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The effects of acid deposition on soil calcium (Ca), and in turn on land snail populations, have been of heightened concern for several decades. We compiled a 10 year record (1997–2006) of gastropod abundance on two small watersheds at the Hubbard Brook Experimental Forest, one of which was treated with a Ca addition in 1999. In years 3–7 post Ca addition, snail abundance in the treated watershed was 73% higher than in the reference area (p< 0.001); there was no significant difference in the 3 years prior to treatment, and no significant difference in slug abundance in any year. We analyzed relationships between snail density and microsite spatial variation in leaf-litter Ca concentration, litter-layer thickness, tree species composition, slope, dead wood, and forest-floor light level. We found that snail abundance was significantly correlated with litter Ca concentration (p< 0.001) and negatively correlated with the importance value of American beech (p = 0.05). Isotopic-tracer analysis indicated that, on average, 76% of Ca in snail shells 5years post treatment was derived from the added Ca. However, interannual variation in snail numbers indicates that other factors beyond available Ca have a strong influence on snail abundance.

Les effets des précipitations acides sur le calcium (Ca) du sol et, par ricochet sur les populations de gastéropodes terrestres, font l’objet de préoccupations croissantes depuis plusieurs décennies. Nous avons compilé un inventaire de 10 années (1997–2006) de l’abondance des gastéropodes dans deux petits bassins versants de la forêt expérimentale de Hubbard Brook, dont l’un a reçu une addition de Ca en 1999. Dans les années 3–7 suivant l’addition de Ca, l’abondance des escargots était de 73 % plus élevée que dans le bassin témoin (p< 0,001). Il n’y avait pas de différence significative durant les 3 années qui ont précédé le traitement, ni de différence significative dans l’abondance des limaces au cours de toutes ces années. Nous analysons les relations entre la densité des escargots et la variation spatiale au niveau du microsite de la concentration de Ca dans la litière de feuilles, de l’épaisseur de la litière de feuilles, de la composition spécifique des arbres, de la pente, du bois mort et des intensités lumineuses au niveau du sol forestier. L’abondance des escargots est en corrélation significative avec la concentration en Ca de la litière (p< 0,001) et en corrélation négative avec la valeur de l’importance du hêtre d’Amérique (p = 0,05). Des analyses de traceurs isotopiques indiquent qu’en moyenne 76 % du calcium de la coquille des escargots 5 années après le traitement provient de l’addition de Ca. Cependant, les variations d’une année à l’autre des densités d’escargots indiquent qu’il existe des facteurs autres que le Ca disponible qui ont une forte influence sur l’abondance des escargots.

Document Type: Research Article

Publication date: September 1, 2007

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