I know it when I see it: Incidence, timing and intensity of immigration in spruce budworm. (23rd December 2021)

• Record Type: Journal Article
• Authors: Rhainds, Marc; Lavigne, Dan; Boulanger, Yan; DeMerchant, Ian; Delisle, Johanne; Motty, Jeff; Rideout, Troy; Labrecque, Alain
• Is Part Of: Agricultural and forest entomology. Volume 24:Number 2(2022)
• Page Start: 152
• Page End: 166
• Publication Date: 2021-12-23
• Subjects: balsam fir -- Choristoneura fumiferana -- island biogeography -- long‐range immigration -- oscillatory eruptive population dynamics -- spruce trees; Insect pests -- Control -- Periodicals; Agricultural pests -- Control -- Periodicals; Forest insects -- Control -- Periodicals; 632.7
• DOI: 10.1111/afe.12479
• Languages: English
• ISSNs: 1461-9555

Abstract

Abstract: Incidence of immigration in spruce budworm Choristoneura fumiferana (Lepidoptera: Tortricidae) was inferred with rules of thumb and numerical thresholds contrasting closed populations (residents >> migrants) versus populations subjected to major immigration event, based on attributes of daily time series of abundance at light traps (abundance, statistical mode, sex ratio and protandry level). The data set included time series with known migration event (Bas St‐Laurent, QC, 2013), which were used to calibrate numerical thresholds associated with immigration. The study site on west coast of Newfoundland provided a natural laboratory to infer long‐range immigration due to geographic isolation from the mainland, proximity to the coast and low population density at onset of the study. Time series between 2014 and 2016 exhibited trends consistent with scenario of closed population, including low numbers of budworms, limited variation in day‐to‐day abundance and strong level of protandry (males fly seasonally earlier than females). Time series with candidate major immigration event (Bas St‐Laurent 2013, Sally's Cove 2017, 2018) displayed specific combinations of parameters, including: (a) sharp increment (>one order of magnitude) in abundance of both males and females from one day to the next (statistical mode, approximately corresponding to timing of migration); (b) pure (100%) convergence of pulse detection interval (post‐immigration period when migrants with nonzero survival rate are collected at light traps) across traps for males and females and (c) overall absence of protandrous flight. Parameters related to immigration thresholds highlighted that females are more likely to migrate than males, as indicated by increased ratio of females per male during pulse detection interval. Aerial collection of adult spruce budworms with helikite in 2019 confirmed the preponderance of females among true migrants. Résumé: La présence/absence d'immigration locale chez la tordeuse des bourgeons de l'épinettes (Lepidoptera: Tortricidae) a été inférée à l'aide de de seuils numériques qui contrastent les populations fermées (résidents d'origine locale >> immigrants d'origine externe) versus des populations soumises à des apports massifs d'immigrants. Les seuils ont été définies sur la base de séries temporelles d'abondance des adultes de tordeuses dans les pièges lumineux, principalement en tenant compte du mode statistique et de la synchronisation (ou absence de synchronisation) du vol pour les mâles et les femelles. Les données présentées dans le manuscrit comprennent une série temporelle incluant un épisode d'immigration connu (Bas St‐Laurent, QC, 2013), comme outil pour calibrer les seuils numériques avec et sans immigration massive externe. Le site expérimental sur la côte ouest de Terre Neuve près de Sally's Cove constitue un laboratoire naturel pour inférer les immigrations de tordeuses, dû à son isolation géographique, proximité côtière, et de très basses densités de tordeuses au début de l'étude. Sur la base des séries temporelles d'abondance, il ne semble pas y avoir eu d'immigrations majeures entre 2014 et 2016 (scénario de population fermée), comme en font foi le nombre réduit de tordeuses capturées dans les pièges, le faible niveau de variation d'abondance entre les journées, ainsi que le niveau élevé de protandrie. Les séries temporelles incluant des épisodes d'immigration (Bas St‐Laurent, QC, 2013; Sally's Cove en 2017 et 2018) sont caractérisées par une combinaison spécifique de facteurs: (1) une forte augmentation (>un ordre de grandeur) de l'abondance des mâles et des femelles en l'espace d'un jour (mode statistique, correspondant approximativement au moment de la migration); (2) une convergence totale (100%) des paramètres reliés à l'immigration, en particulier l'intervalle de détection (période post‐migration pendant laquelle les migrants avec un taux de survie non‐nul sont recueillis dans les pièges lumineux) est identique pour chaque piège, à la fois pour les mâles et les femelles; et (3) l'absence de vol protandre. L'estimation des seuils d'immigration a mis en évidence que les femelles sont plus susceptibles de migrer que les mâles, comme l'indique l'augmentation du ratio de femelles par mâle pendant l'intervalle de détection. La collecte aérienne de tordeuses des bourgeons de l'épinette adultes avec un « helikite » en 2019 a confirmé la prépondérance des femelles parmi les migrants.