Winter conditions in eastern hemlock and mixed-hardwood deer wintering areas of Vermont

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Abstract

In regions experiencing harsh winter, eastern hemlock (Tsuga canadensis (L.) Carrière) is thought to moderate winter conditions and provide cover for white-tailed deer (Odocoileus virginianus Zimmerman, 1780). In Vermont, USA, eastern hemlock is the dominant tree in many white-tailed deer wintering areas. Hemlock woolly adelgid (Adelges tsugae Annand; HWA), an insect introduced from Asia, is causing widespread mortality of eastern hemlock. HWA cold-hardiness research and cold-hardiness zone climate models predict that HWA is capable of winter survival in portions of southern Vermont. This study quantifies the effects of eastern hemlock cover on winter temperatures and snow depths and assesses the effect of hemlock dominance on the winter severity values for white-tailed deer and on cold hardiness zone designations. Within site-paired eastern hemlock and hardwood stands, temperatures were recorded at 30 min intervals and snow depths were recorded every 2 weeks in the winters of 2003–2004 and 2004–2005. Extreme temperatures and snow depths were significantly moderated within hemlock stands. In southern Vermont, eastern hemlock mortality caused by HWA will alter these pockets of moderated microclimate, adding additional stress to white-tailed deer. Furthermore, the magnitude of temperature buffering in hemlock stands suggests that HWA may be capable of winter survival farther north than previously estimated.

Dans les régions soumises à des hivers rigoureux, on estime que la pruche du Canada (Tsuga canadensis (L.) Carrière) peut adoucir les conditions hivernales et procurer un couvert au cerf de Virginie (Odocoileus virginianus Zimmerman, 1780). Au Vermont (É.-U.), la pruche du Canada est l'essence dominante dans plusieurs aires d'hivernage du cerf de Virginie. La mortalité de la pruche du Canada causée par le puceron lanigère de la pruche (Adelges tsugae Annand; PLP), un insecte introduit d'Asie, est très répandue. Des recherches sur la tolérance au froid du PLP et des modèles climatiques des zones de tolérance au froid prédisent que le PLP serait capable de survivre à l'hiver dans certains secteurs du sud du Vermont. Cette étude quantifie les effets du couvert de pruche du Canada sur la température hivernale et la profondeur de la neige et elle évalue l'effet de la dominance de la pruche sur les valeurs de l'indice de sévérité de l'hiver pour le cerf de Virginie et sur la désignation des zones de tolérance au froid. Dans des peuplements appariés de pruche du Canada et de feuillus, la température a été enregistrée aux 30 min et l'épaisseur de neige a été mesurée aux deux semaines durant les hivers 2003–2004 et 2004–2005. Les extrêmes de température et la profondeur de neige étaient significativement moindres dans les peuplements de pruche. Dans le sud du Vermont, la mortalité de la pruche du Canada causée par le PLP devrait altérer ces enclaves au microclimat modéré, causant un stress additionnel au cerf de Virginie. De plus, comme les extrêmes de température sont moins prononcés dans les peuplements de pruche, il se peut que le PLP soit capable de survivre à l'hiver dans des régions plus au nord qu'on le croyait jusqu'à maintenant.

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