Protection from natural enemies in managing rare plant species

: Natural enemies such as pathogens, herbivores, and seed predators can substantially limit the abundance of plants, including rare species. Vulnerability to particular enemies is likely to differ between life-history stages. We hypothesized that short-term protection of juvenile plants from herbivores can be used to increase population growth of rare species and thus improve the probability of long-term persistence. Using the federally listed (threatened) Pitcher's thistle (Cirsium pitcheri ) as a model, we experimentally excluded insect herbivores from juvenile rosettes to evaluate the potential benefits of deliberate insect control as a tool for management of rare species. Herbivore effects varied spatially across the local environment. Excluding insects in portions of the habitat where herbivory was high had direct benefits, including a 53% decrease in juvenile plant mortality (60% to 7%) and a 10-fold increase in seed production of juveniles that matured and flowered. In other areas, where herbivore-induced juvenile mortality was relatively low, excluding insects either increased seed production of plants that flowered or had no major effect. Our data also suggest indirect benefits to the metapopulation via potential improvement in dispersal among patches. Temporal variation in growing conditions occurred between years, suggesting that multiple-year exclusions would be most effective. Our study suggests that small–scale manipulation of often inconspicuous interactions between rare plants and their natural enemies can be an effective, relatively low-cost tool for the management and restoration of rare plant species. Resumen: Los enemigos naturales como los patogenos, herviboros y depredadores de semillas pueden limitar sustancialmente la abundancia de plantas, incluyendo especies raras. La vulnerabilidad a enemigos particulares es posible que difiera entre estadios de la historia de vida. Hipotetizamos que la proteccion a corto plazo de plantas juveniles contra herviboros puede ser utilizada para incrementar el crecimiento poblacional de especies raras y asi mejorar la probabilidad de persistencia a largo plazo. Usando la planta Cirsium pitcheri enlistada a nivel federal como en peligro de extincion como modelo, excluimos experimentalmente insectos herviboros de las rosetas juveniles para evaluar los beneficios potenciales del control deliberado del insecto como una herramienta en el manejo de especies raras. Los efectos de herviboros varian espacialmente a lo largo del ambiente local. Excluyendo insectos en porciones del habitat donde la herviboria era alta tuvo beneficios directos, incluyendo 53% en la disminucion de la mortalidad de plantas juveniles (60–7%) y un incremento de 10 veces en la produccion de semillas de juveniles que maduraron y florecieron. En otras areas, donde la mortalidad de juveniles inducida por herviboros fue relativamente baja, la exclusion de insectos incremento la produccion de semillas de plantas que florecieron o no tuvo un efecto mayor. Nuestros datos sugieren beneficios indirectos de la metapoblacion via el mejoramiento potencial de la dispersion entre parches. La variacion temporal en condiciones de crecimiento ocurre entre anos, sugiriendo que exclusiones de multiples anos pueden ser las mas efectivas. Nuestro estudio sugiere que la manipulacion a pequena escala de interacciones frecuentemente inconspicuas entre plantas raras y sus enemigos naturales pueden ser efectivas y es una herramienta de relativamente bajo costo para el manejo y restauracion de especies raras de plantas.