Prothonotary Warbler demography and nest site selection in natural and artificial cavities in bottomland forests of Arkansas, USA

Anthropogenic alterations to bottomland forests in the United States that occurred post-European settlement likely negatively affected many avian species. The Prothonotary Warbler (Protonotaria citrea), a secondary cavity nester that breeds predominantly in these forests, has steadily declined over the past 60 years, and our ability to mitigate this trend is partially limited by a lack of basic biological data. Although much research has been devoted to Prothonotary Warblers, most studies have focused on local breeding populations that use nest boxes; we lack information about habitat selection behavior and demographic parameters of individuals that use natural cavities, which includes the vast majority of the global population. We studied warblers nesting both in boxes and natural cavities in central Arkansas, USA. We aimed to evaluate: (1) microhabitat features important for nest site selection, (2) relationships between these features and nest survival, and (3) demographic parameters of individuals breeding in natural cavities versus nest boxes. We hypothesized (1) selected nest site characteristics are associated with nest survival, and (2) natural cavities and nest boxes provide similar nest features related to clutch size and number fledged, but that predation protection differs. We found that warblers preferred nesting in dead trees with cavities that were higher and shallower than available random cavities, and that canopy cover within 5 m of nests was inversely related to nest survival. Demographic parameters did not differ between natural cavities and nest boxes; however, when excluding flooded nests, boxes experienced lower rates of nest depredation. We believe that forest management strategies that increase the number of suitable dead nest trees and restore the natural hydrology of these ecosystems would create and improve habitat for this iconic species. We advocate multiscale experimental canopy cover manipulation to explore the causal mechanism (s) of the relationship we found between canopy cover and nest survival. Démographie et sélection du site de nidification de la Paruline orangée dans des cavités naturelles et artificielles en forêts sur terres basses de l'Arkansas, É. -U. RÉSUMÉ. Les changements d'origine anthropique apportés aux forêts des terres basses aux États-Unis suivant la colonisation européenne ont vraisemblablement affecté négativement de nombreuses espèces d'oiseaux. Les effectifs de la Paruline orangée (Protonotaria citrea), oiseau utilisateur secondaire de cavités qui niche surtout dans ces forêts, ont fortement diminué depuis les 60 dernières années, et notre capacité à freiner cette tendance est en partie limitée par un manque de données biologiques fondamentales. Bien que cette espèce ait fait l'objet de nombreuses recherches, la plupart de celles-ci se sont concentrées sur les populations nicheuses locales utilisant des nichoirs; nous n'avons pas de données sur le comportement de sélection d'habitat ni sur les paramètres démographiques des individus qui utilisent les cavités naturelles, soit la grande majorité de la population mondiale. Nous avons étudié des parulines qui nichent dans des nichoirs et des cavités naturelles en Arkansas, É. -U. Nous avons cherché à évaluer : 1) les caractéristiques des microhabitats importantes dans la sélection du site de nidification; 2) les liens entre ces caractéristiques et le taux de survie des nids; et 3) les paramètres démographiques des individus nichant dans des cavités naturelles c. ceux nichant dans des nichoirs. Nous avons émis les hypothèses selon lesquelles : 1) les caractéristiques des sites de nidification choisis sont associées à la survie au nid; et 2) les cavités naturelles et les nichoirs présentent des caractéristiques de nid similaires quant à la taille de la ponte et au nombre de jeunes prenant leur envol, mais leur protection contre la prédation diffère. Nous avons trouvé que les parulines préfèrent nicher dans des arbres morts avec cavités qui étaient plus hautes et plus profondes que les cavités disponibles en général, et que le couvert forestier dans les 5 m des nids était inversement lié à la survie au nid. Les paramètres démographiques des cavités naturelles et des nichoirs étaient les mêmes; toutefois, lorsqu'on excluait les nids inondés, les nichoirs avaient un taux de prédation de nids plus faible. Nous pensons que les stratégies d'aménagement forestier qui augmentent le nombre d'arbres morts à cavités propices et rétablissent l'hydrologie naturelle de ces écosystèmes créeraient de l'habitat ou l'amélioreraient pour cette espèce emblématique. Nous privilégions la manipulation expérimentale multiéchelle du couvert forestier afin d'explorer le ou les mécanismes causaux de la relation que nous avons établies entre le couvert et la survie au nid.