More daughters in a less favourable world: Breeding in intensively-managed orchards affects tertiary sex-ratio in the great tit

Offspring sex-ratio is a key life-history trait that shows considerable variation among many bird species. Habitat quality is one of the numerous environmental factors acting on bias in sex-ratios in passerines. For the great tit Parus major, southern French apple orchards constitute both feeding and breeding habitats of considerably varying quality depending on the annual amount of chemical pesticides used for pest control, which have both direct (toxicity) and indirect (lower prey availability) effects on bird populations. In a two-year study, we specifically assessed the effect of three pest management strategies involving high (conventional), moderate (IPM) and no (organic) chemical pesticide inputs on fledgling sex-ratio using molecular sexing techniques. We found that great tit populations had significant variations in fledgling sex-ratio across our range of habitat quality, with conventional apple orchards producing a more biased sex-ratio towards daughters than IPM and organic orchards. Estimates of maternal traits (female body condition, first egg-laying date, clutch size and hatching rate) were also analysed but they were not significant predictors of brood sex-ratio. This study supports the sensitivity of bird tertiary sex-ratio to habitat quality. It also suggests that highly pesticide-treated agro-ecosystems may be poorer habitats for temperate insectivorous bird species. We provide further evidence that reducing chemical pressure might mitigate anthropogenic impacts on bird life-histories and population dynamics.

ZusammenfassungDas Geschlechterverhältnis des Nachwuchses ist ein Schlüsselmerkmal der Lebensgeschichte, welches beträchtlich zwi- schen Vogelarten variiert. Die Lebensraumqualität ist einer der zahlreichen Umweltfaktoren, die auf das Geschlechterverhältnis von Singvögeln einwirkt. Für die Kohlmeise (Parus major) bilden Apfelplantagen im Süden Frankreichs Nahrungs- und Bruthabitate von unterschiedlicher Qualität, welche von der Jahresmenge der eingesetzten Pestizide abhängt, die sowohl direkte (Toxizität) und indirekte (geringere Beuteverfügbarkeit) Auswirkungen auf Vogelpopulationen haben. In einer zweijährigen Studie bestimmten wir den Einfluss von drei Managementstrategien zur Schädlingskontrolle, die hohen (konventionell), mittleren (integriert) bzw. keinen (biologisch) Einsatz von chemischen Pestiziden beinhalteten, auf das Geschlechterverhältnis der Küken, wobei wir das Geschlecht molekular bestimmten. Wir fanden, dass Kohlmeisenpopulationen über unseren Bereich von Habitatqualität hinweg signifikante Unterschiede hinsichtlich des Geschlechterverhältnisses der Küken aufweisen können, wobei konventionelle Apfelplantagen ein stärker zu Töchtern hin verschobenes Geschlechterverhältnis hervorbrachten als integrierte und biologische Plantagen. Messungen von mütterlichen Merkmalen (körperliche Verfassung der Weibchen, Tag der ersten Eiablage, Gelegegröße und Schlüpfrate) wurden ebenfalls analysiert, aber sie steuerten das Geschlechterverhältnis der Nachkommen nicht signifikant. Diese Studie bestätigt die Empfindlichkeit des tertiären Geschlechterverhältnisses bei Vögeln gegenüber der Habitatqualität. Sie legt ebenfalls nahe, dass stark mit Pestiziden behandelte Agrarökosysteme schlechtere Habitate für insektenfressende Vögel sein können. Wir erbringen desweiteren Belege dafür, dass eine Reduktion der chemischen Belastung den anthropogenen Einfluss auf die Lebensgeschichte und Populationsdynamik von Vögeln abschwächen könnte.