Spatial patterns and spread of exotic earthworms at local scales

Abstract

Given the substantial impacts of non-native species on invaded systems, an understanding of the rates and spatial patterns of invasive spread is critical. Spread may vary across spatial scales, with dispersal of invasive species occurring both via diffusive spread at local sites and long-distance jump dispersal at larger scales. Research on earthworm invasions in North American forests has focused on patterns of spread across landscapes, with less examination of spread at local sites. We sampled the exotic earthworm Dendrobaena octaedra (Savigny, 1826) on 500 m × 500 m grids at three sites in the boreal forest of northeastern Alberta in 2006 and again in 2012-2013 to examine distributional changes over time. Earthworms spread farther from roads (the presumed site of initial introduction) over time, and spatial patterns at our sites suggest transport by vehicles and waterways are key vectors of dispersal at the local level. Spread was estimated to be occurring at a rate of at least 17.9 m/year. Our study indicates that both diffusive spread and jump dispersal of earthworms can be important at local scales and that local diffusive spread may be substantially higher than previously estimated.Résumé : Étant donné les impacts considérables des espèces non indigènes sur les systèmes envahis, la compréhension des taux et de la distribution spatiale de la dissémination envahissante est d'une importance critique. La dissémination peut varier selon l'échelle spatiale, la dispersion d'espèces envahissantes s'effectuant tant par dissémination par diffusion à l'échelle locale que par dispersion par grands sauts à des échelles plus grandes. La recherche sur les invasions de lombrics dans les forêts nordaméricaines s'est axée sur les motifs de dissémination à l'échelle des paysages, s'intéressant moins à la dissémination locale. Nous avons échantillonné du lombric exotique Dendrobaena octaedra (Savigny, 1826) sur des grilles de 500 m × 500 m en trois sites dans la forêt boréale du nord-est de l'Alberta en 2006, puis en 2012-2013, afin d'examiner les variations de leur répartition dans le temps. La dissémination des lombrics s'éloignait des routes (sites présumés de l'introduction initiale) avec le temps, les motifs de répartition spatiale dans les sites étudiés donnant à penser que les véhicules et les cours d'eau constituent des vecteurs clés de la dispersion à l'échelle locale. Il a été estimé que la dissémination s'effectuait à un taux d'au moins 17,9 m/an. Notre étude indique que tant la dissémination par diffusion que la dispersion par sauts des lombrics peuvent être importantes à des échelles locales et que la dissémination locale par diffusion peut être sensiblement plus importante que ce que laissaient croire les estimations passées. [Traduit par la Rédaction]

Earthworm communities in arable fields and restored field margins, as related to management practices and surrounding landscape diversity

“…Although slow, dispersal and therefore colonization can take place over the years (Eijsackers, 2011). Furthermore, passive dispersal by, e.g., tires of (agricultural) vehicles (Marinissen and van den Bosch, 1992;Cameron and Bayne, 2014), waterways and animals (e.g. birds) (Schwert, 1980) plays a role in earthworm movement.…”

Predictive mapping to identify refuges for plant communities threatened by earthworm invasion

“…Schneider et al (2016) cautioned that the performance of SDMs for earthworms may vary when comparing earthworms across functional groups. Cameron and Bayne (2014) also noted that spatial links between earthworms and roads should weaken as invasions 'mature' and the distribution of invasive earthworms is limited more so by the environmental factors affecting survival and reproduction than dispersal.…”

Atmospheric change as a driver of change in the Canadian boreal zone1

“…Winter temperature limits the distribution and range expansion of non-native earthworms, which are generally intolerant of freezing (Cameron et al 2007). Other environmental attributes (e.g., litter quality and pH) and dispersals facilitated by natural disturbances (wildfires) and human activities (e.g., road construction, fish bait abandonment) could also influence the spread of these earthworms in the boreal (e.g., Addison 2009;Cameron and Bayne 2014;Saltmarsh et al 2016).…”