The Effect of Road Proximity on Arthropod Communities in Yukon, Canada + Supplementary Appendix 1 (See Article Tools)

• Published in: ARCTIC
• Main Authors: Ste-Marie, Eric, Turney, Shaun, Buddle, Christopher M.
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: The Arctic Institute of North America 2018
• Subjects: roads; arthropods; entomology; northern; Subarctic; tundra; disturbance; insects; Hymenoptera; diversity; abundance; routes; arthropodes; entomologie; nord; subarctique; toundra; perturbation; insectes; hyménoptères; diversité; abondance; Arctic; Canada; Gravier; Northwest Territories; Soi; Yukon; Arctique*; subarctique*; Territoires du Nord-Ouest; Tundra
• Online Access: https://journalhosting.ucalgary.ca/index.php/arctic/article/view/67740

Roads affect the ecosystems they traverse: road construction and maintenance constitute substantial disturbance, while roads and vehicles have hydrological, thermal, and other abiotic effects. Arthropod communities respond to these abiotic effects of roads, as well as to the indirect effects of vegetation changes. The Dempster Highway is a year-round gravel highway that travels 737 km through the Subarctic and Arctic ecosystems of Yukon and the Northwest Territories, Canada. In July 2016, in a Subarctic region of Yukon, we established nine transects spaced at 4 – 12 km intervals along a 56 km segment of the Dempster Highway and sampled arthropods at 1, 10, and 100 m from the highway on each transect. Our objective was to determine the effect of road proximity on the diversity, abundance, and composition of arthropod communities, with a special focus on the functionally and phylogenetically diverse group, Hymenoptera. We found that total arthropod abundance was lowest at the intermediate distance from the road, a pattern driven by high Diptera abundance close to the road and high Collembola abundance far from the road. We suggest that Diptera may be responding to increased moisture and plant biomass near the road, while Collembola may be responding to changes in soil characteristics. Hymenoptera abundance was greater close to the road than farther away, a pattern that may be driven by high Diptera parasitoid abundance near the road. Our results suggest that arthropods are good indicators of ecosystem function and that roads may have important effects on Subarctic ecosystem services (e.g., pollination, pest control). As infrastructural development continues in the Canadian North, it is of vital importance to anticipate and predict the effects of this development on the unique and diverse fauna of the Subarctic ecosystem. Les routes ont des effets sur les écosystèmes qu’elles traversent. La construction et l’entretien des routes sont une source importante de perturbation, et en soi, les routes et les véhicules ont des incidences de nature hydrologique et thermique ainsi que d’autres effets abiotiques. Les populations d’arthropodes réagissent aux effets abiotiques des routes de même qu’aux effets indirects des changements de la végétation. La route Dempster est une route de gravier utilisée à l’année. Elle s’étend sur 737 km dans les écosystèmes subarctiques et arctiques du Yukon et des Territoires du Nord-Ouest, au Canada. En juillet 2016, dans une région subarctique du Yukon, nous avons établi neuf transects à intervalles de quatre à 12 km sur un segment de 56 km de la route Dempster, ce qui nous a permis de prélever des échantillons d’arthropodes à des distances de un, dix et 100 m de la route sur chacun des transects. Notre objectif consistait à déterminer l’effet de la proximité de la route sur la diversité, l’abondance et la composition des populations d’arthropodes, en portant une attention particulière au groupe fonctionnellement et phylogénétiquement divers des hyménoptères. Cette étude nous a permis de constater que l’abondance d’arthropodes était à son niveau le plus bas à distance intermédiaire de la route, tendance attribuable à la forte abondance de diptères à proximité de la route et à la forte abondance de collemboles loin de la route. Nous suggérons que les diptères répondent peut-être au degré d’humidité plus élevé et à la biomasse végétale plus grande le long de la route, tandis que les collemboles répondent peut-être aux changements des caractéristiques du sol. L’abondance d’hyménoptères était plus grande à proximité de la route que loin de celle-ci, une tendance susceptible de découler de la forte abondance de diptères parasitoïdes près de la route. Nos résultats suggèrent que les arthropodes sont de bons indicateurs de la fonction de l’écosystème et que les routes peuvent avoir des effets importants sur les services écosystémiques subarctiques (c’est-à-dire la pollinisation, la lutte antiparasitaire). Au fur et à mesure que la mise en place d’infrastructures se poursuit dans le Nord canadien, il est d’une importance capitale de pouvoir prévoir et prédire les effets de ces infrastructures sur la faune unique et diverse de l’écosystème subarctique.