The effects of deer and an invasive shrub, Lonicera maackii, on forest understory plant composition

ABSTRACT

Overabundant generalist ungulates and invasive plants negatively impact forest plants, but few studies have investigated how these stressors interact. We tested the impacts after 5–6 years of exclusion vs. access of white-tailed deer and the presence or removal of an invasive shrub, Lonicera maackii (Amur honeysuckle), on forest understory plant composition in Ohio, USA. Exclusion of deer resulted in increased tree seedling density and species richness, and increased shrub basal area, but decreased species richness of the forest floor layer, as well as decreased cover of bare ground and annual plants. The removal of L. maackii resulted in impacts on a broader range of understory plants, including greater species richness and cover of the forest floor layer, and greater cover of graminoids and vines specifically. There were also interaction effects between deer and L. maackii. Where deer were excluded and L. maackii was removed, there was greater cover of tree seedlings, vines, and spring perennials, and a tendency for greater native species richness. These findings reveal that deer and invasive shrubs have synergistic effects on forest understories, indicating that management of both is warranted.

RÉSUMÉ

Les ongulés généralistes surabondants et les plantes envahissantes ont un impact négatif sur les plantes forestières, mais peu d’études se sont penchées sur les interactions entre ces facteurs. Nous avons testé les effets après 5 à 6 ans de l’exclusion du cerf de Virginie et de la présence ou l’élimination d’un arbuste envahissant, Lonicera maackii, sur la composition des plantes d’un sous-bois forestier dans l’Ohio, aux États-Unis. L’exclusion des cerfs a entraîné une augmentation de la densité et de la richesse spécifique des plantules d’arbres, ainsi qu’une augmentation de la surface terrière des arbustes, mais une diminution de la richesse spécifique des plantes du tapis forestier, ainsi que la couverture du sol nu et des plantes annuelles. L’élimination de L. maackii a eu des effets sur une gamme plus étendue de plantes du sous-bois, notamment une plus grande richesse spécifique et une plus grande couverture de plantes du tapis forestier, ainsi qu’une plus grande couverture de graminoïdes et de lianes. Il y a eu aussi des effets d’interaction entre le cerf et L. maackii. L’exclusion des cerfs et l’enlèvement de L. maackii ont résulté en une plus grande couverture de plantules d’arbres, de lianes et de plantes vivaces de printemps, et une tendance à une plus grande richesse en espèces indigènes. Ces résultats montrent que les cerfs et les arbustes envahissants ont des effets synergiques sur les sous-bois des forêts, justifiant une gestion simultanée des deux éléments perturbateurs.

KEYWORDS:

• Browse impacts
• forest herb community
• Odocoileus virginianus
• synergistic interactions
• tree seedlings

MOTS CLÉS:

• Impacts du broutement
• communauté d’herbacées forestières
• Odocoileus virginianus
• interactions synergistiques
• plantules

Acknowledgments

We thank Kylie Martinod for assistance in the field, Michael Vincent for plant identification, Michael R. Hughes for assistance with statistics and R code, Thomas Crist, two anonymous reviewers and Stéphane Aulagnier for valuable comments on earlier drafts, and Devra Levy for translating the abstract to French.

Disclosure statement

No potential conflict of interest was reported by the authors.

Supplementary material

Supplemental data for this article can be accessed here.

Additional information

Funding

This work was supported by Miami University’s Hughes Summer Scholar and Undergraduate Summer Scholar programs.