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16 July 2024 Extreme weather has variable effects on reproductive success of grassland songbirds at the northern extent of their range
Ryan J. Fisher, Stephen K. Davis
Author Affiliations +
Abstract

Grassland songbirds breeding in Canada and the United States have experienced significant population declines likely because of habitat loss and degradation. Many climate change models predict an increase in the frequency, intensity, and duration of extreme precipitation and temperature events that could place further pressures on declining species. We monitored the fate of 1,868 individual nesting attempts of 7 grassland songbird species in response to various precipitation and temperature measures over a 10-yr period (1997 to 2002 and 2004 to 2008) in Saskatchewan, Canada. Daily nest survival rates of 5 species, including 3 at-risk species, were negatively influenced by high levels of precipitation, although the amount of precipitation where declines in daily nest survival occurred varied. Daily nest survival rates of 2 species were negatively correlated with high temperatures. We failed to detect any relationship between precipitation or temperature and the number of fledglings produced from successful nests. Extreme weather events could add additional stressors to declining populations of grassland birds in Canada. Increases in the frequency and intensity of extreme weather, specifically extreme precipitation events and short-term high temperatures, will likely lead to lower reproductive success for several species compared to current levels. This may be especially problematic for management of Anthus spragueii (Sprague's Pipit) and Centronyx bairdii (Baird's Sparrow), where a large proportion (> 75%) of the breeding population occurs near the northern edge of the Great Plains. The continuing loss and degradation of northern grasslands may limit the ability of these species to disperse and find favorable climate conditions.

How to Cite Fisher, R. J., and S. K. Davis (2024). Extreme weather has variable effects on reproductive success of grassland songbirds at the northern extent of their range. Ornithological Applications 126:duae028.

LAY SUMMARY

  • Precipitation and temperature extremes may adversely affect reproductive success of grassland songbirds.

  • We studied how inclement weather affected reproductive success of seven grassland songbird species in Saskatchewan, Canada—an area at the northern extent of many of these species' ranges.

  • Passerculus sandwichensis (Savannah Sparrow), Anthus spragueii (Sprague's Pipit), Centronyx bairdii (Baird's Sparrow), and Poecetes gramineus (Vesper Sparrow) all experienced lower reproductive success after periods of heavy rain. Daily nest survival of Calcarius ornatus (Chestnut-collared Longspur) was highest at intermediate levels of precipitation. Spizella pallida (Clay-colored Sparrow) reproductive success increased after periods of heavy rain.

  • Reproductive success of P. sandwichensis started to decrease when mean daily maximum temperature was 25 °C and similarly, A. spragueii daily nest survival started to decrease when mean minimum temperatures exceeded 15 °C. Poecetes gramineus reproductive success increased with increased temperature.

  • Current and climate-change induced increases in the frequency, intensity, and duration of extreme weather could adversely affect multiple grassland songbird species.

Les oiseaux chanteurs des prairies se reproduisant au Canada et aux États-Unis ont connu un déclin important de leurs populations, probablement en raison de la perte et de la dégradation de leur habitat. De nombreux modèles de changements climatiques prédisent une augmentation de la fréquence, de l'intensité et de la durée des événements de précipitations et de températures extrêmes, ce qui pourrait accroître la pression sur les espèces en déclin. Nous avons évalué la survie des nids dans 1 868 tentatives de nidification individuelles de 7 espèces d'oiseaux chanteurs des prairies en réponse à divers niveaux de précipitations et de température sur une période de 10 ans (1997-2002 et 2004-2008) en Saskatchewan, au Canada. Les taux de survie quotidiens des nids de 5 espèces, incluant 3 espèces en péril, ont été influencés négativement par des niveaux élevés de précipitations, bien que la quantité de précipitations au moment des diminutions dans la survie quotidienne des nids ait varié. Les taux de survie quotidiens des nids de 2 espèces étaient négativement corrélés avec des températures élevées. Nous n'avons pas détecté de relation entre les précipitations ou la température et le nombre d'oisillons ayant atteint l'envol. Les événements météorologiques extrêmes pourraient ajouter un stress supplémentaire pour les populations d'oiseaux des prairies en déclin au Canada. L'augmentation de la fréquence et de l'intensité des conditions météorologiques extrêmes, en particulier les événements de précipitations extrêmes et les températures élevées de courte durée, entraînera probablement une baisse du succès reproducteur chez plusieurs espèces par rapport aux niveaux actuels. Ceci pourrait être particulièrement problématique pour la gestion d'Anthus spragueii et de Centronyx bairdii, pour lesquels une grande partie de la population reproductrice (> 75 %) niche près de la limite nord des Grandes Plaines. La perte et la dégradation continues des prairies nordiques peut limiter la capacité de ces espèces à se disperser et à trouver des conditions climatiques favorables.

Ryan J. Fisher and Stephen K. Davis "Extreme weather has variable effects on reproductive success of grassland songbirds at the northern extent of their range," Ornithological Applications 126(4), 1-14, (16 July 2024). https://doi.org/10.1093/ornithapp/duae028
Received: 4 December 2023; Accepted: 12 June 2024; Published: 16 July 2024
KEYWORDS
fledging success
grandes plaines
grassland bird
Great Plains
nest survival
oiseau des prairies
Precipitation
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