Instrumente

Urmăriți jurnalul

Catedra de cercetare industrială NSERC în managementul integrat al resurselor din Insula Anticosti, Departamentul de Biologie și Centrul de Studii Nordice, Universitatea Laval, Quebec, Quebec, G1V 0A6 Canada

Catedra de cercetare industrială NSERC în managementul integrat al resurselor din Insula Anticosti, Departamentul de Biologie și Centrul de Studii Nordice, Universitatea Laval, Quebec, Quebec, G1V 0A6 Canada

Direcția Faunei Terestre și Avifauna, Ministerul Faunei, Pădurilor și Parcurilor din Quebec, Quebec, Quebec, G1S 4X4 Canada

Catedra de cercetare industrială NSERC în managementul integrat al resurselor din Insula Anticosti, Departamentul de Biologie și Centrul de Studii Nordice, Universitatea Laval, Quebec, Quebec, G1V 0A6 Canada

Centre for Forest Research, Laval University, Quebec, Quebec, G1V 0A6 Canada

Catedra de cercetare industrială NSERC în managementul integrat al resurselor din Insula Anticosti, Departamentul de Biologie și Centrul de Studii Nordice, Universitatea Laval, Quebec, Quebec, G1V 0A6 Canada

Catedra de cercetare industrială NSERC în managementul integrat al resurselor din Insula Anticosti, Departamentul de Biologie și Centrul de Studii Nordice, Universitatea Laval, Quebec, Quebec, G1V 0A6 Canada

Catedra de cercetare industrială NSERC în managementul integrat al resurselor din Insula Anticosti, Departamentul de Biologie și Centrul de Studii Nordice, Universitatea Laval, Quebec, Quebec, G1V 0A6 Canada

Direcția Faunei Terestre și Avifauna, Ministerul Faunei, Pădurilor și Parcurilor din Quebec, Quebec, Quebec, G1S 4X4 Canada

Catedra de cercetare industrială NSERC în managementul integrat al resurselor din Insula Anticosti, Departamentul de Biologie și Centrul de Studii Nordice, Universitatea Laval, Quebec, Quebec, G1V 0A6 Canada

Centre for Forest Research, Laval University, Quebec, Quebec, G1V 0A6 Canada

Catedra de cercetare industrială NSERC în managementul integrat al resurselor din Insula Anticosti, Departamentul de Biologie și Centrul de Studii Nordice, Universitatea Laval, Quebec, Quebec, G1V 0A6 Canada

Abstract

Introducere

Resursele controlate de donatori pot acționa ca subvenții alimentare atunci când susțin populațiile consumatorilor la densități mai mari decât ceea ce s-ar prevedea fără dinamica controlată de donatori (Polis și colab. 1997). De exemplu, s-a sugerat că resursele controlate de donatori, cum ar fi furajele produse prin activități agricole, pot acționa ca subvenții alimentare care pot contribui la susținerea densităților persistente și ridicate ale erbivorelor (Alverson și colab. 1988; Jefferies și colab. 2004; Gauthier și colab. al. al. 2005). Furajele produse prin activități agricole pot fi într-adevăr independente în mare măsură de presiunea de pășunat/răsucire. Deoarece densitățile mari de erbivore pot avea consecințe ecologice și economice majore (Côté et al. 2004), este esențial să înțelegem mai bine interacțiunea dintre erbivore și sursele furajere care pot acționa ca subvenții alimentare.

Am urmărit să înțelegem mai bine dacă utilizarea furajului controlat de donatori de către un erbivor supraabundant ar putea acționa ca o subvenție alimentară, și anume beneficiind consumatorului de astfel de furaje. În acest scop, am testat ipoteza că utilizarea resurselor controlate de donatori, care sunt decuplate de navigare, și anume brad de balsam, acționează în combinație cu severitatea iernii pentru a modela tiparele pierderii de masă în timpul iernii. În primul rând, am prezis că rata pierderii masei corporale va scădea odată cu proporția bradului de balsam din dietă, datorită preferinței pentru acest furaj în zona noastră de studiu (Sauvé și Côté 2007). În al doilea rând, am prezis că rata pierderii de masă corporală va fi mai mare în timpul unei ierni mai aspre, caracterizată prin adâncime mai mare a zăpezii și temperaturi mai scăzute ale vântului, decât într-o iarnă mai blândă. Pentru a testa această ipoteză, am monitorizat pierderea de masă, dieta și utilizarea habitatului căprioarelor femele, precum și condițiile meteorologice, în timpul a două ierni foarte contrastate.

Materiale și metode

Zonă de studiu

unui

Date meteo în stațiile de referință

Capturi de cerbi și prelevare de probe

Am capturat 15 și 12 căprioare femele în timpul iernilor 2008–2009 (din 12 decembrie până în 9 ianuarie) și respectiv în 2009–2010 (22 noiembrie - 11 februarie), respectiv, folosind capcane pentru cutii Stephenson, plase pentru tunuri și tunuri de plasă lansate de la un elicopter. Am anesteziat căprioara injectând un amestec de Telazol (Fort Dodge Animal Health, Fort Dodge, Iowa, SUA) și xilazină (Bimeda-MTC Animal Health, Cambridge, Ontario, Canada) în doze de 3,2 și respectiv 1,6 mg/kg. al. 2003), administrat cu o seringă în urma unei dispute fizice. După imobilizarea chimică, am estimat întreaga masă corporală a cerbului cu o scară de primăvară (± 0,25 kg; în continuare „masa de iarnă timpurie”) și le-am dotat cu gulere GPS echipate cu un dispozitiv de transmisie prin satelit Iridium care permite recepția frecventă a locațiilor (Vectronic - Aerospace, Berlin, Germania). Înainte de eliberare, am administrat yohimbină (Lloyd Laboratories, Shenandoah, Virginia, SUA), un antagonist al xilazinei, la doze de 0,2 mg/kg (Murray și colab. 2000).

În timpul iernilor 2008–2009 și 2009–2010, două femele și una cu guler au murit din cauza unei cauze naturale în timpul perioadei de studiu. Am estimat masa corporală completă („masa târzie a iernii” în continuare) a acelor femele (cu excepția uneia în 2008-2009, datorită consumului parțial de către scutori) folosind o scară de primăvară (± 0,25 kg) în decurs de cinci zile de la deces. Am eutanasiat și am estimat masa corporală completă sau masa de iarnă târzie a celor 13 și 11 căprioare rămase între 26 martie 2009 și 7 aprilie 2009 și între 6 aprilie 2010 și 21 aprilie 2010. Am extras dinții incisivi ai tuturor femeilor, cu excepția unei femele. estimează vârsta lor folosind straturi de ciment în dinții incisivi (Hamlin și colab. 2000). În ambele ierni, femelele au avut în medie 7 ani (2008-2009: interval = 2-12; 2009-2010: interval: 3-14). Le-am determinat starea reproductivă verificând prezența fetușilor în uter în primăvară. Zece din cele 14 femele în 2008-2009 și 11 din cele 12 femele în 2009-2010 erau însărcinate la sfârșitul iernii.

Monitorizarea dietei și a utilizării habitatului

Am determinat compoziția botanică a 87 și 53 de probe fecale colectate în 2008–2009 și respectiv în 2009–2010, folosind tehnici microhistologice adaptate din Sparks și Malechek (1968), Lefort și colab. (2007) și Christianson și Creel (2008) (a se vedea detalii în Anexa S2). Aceasta corespunde unei medii de 5,8 și 4,4 eșantioane pe individ în 2008-2009 (interval: 3-8) și respectiv 2009-2010 (interval: 2-7), pe care le-am colectat la fiecare 12 și 15 zile în medie în 2008– 2009 (interval: 1-30) și 2009-2010 (interval 5-43), respectiv. Am clasificat fragmentele observate într-unul dintre următoarele grupuri furajere pe baza caracteristicilor microhistologice: (1) licheni (arboricole sau ca deșeuri), (2) Abies balsamea, (3) Picea glauca, (4) frunze de foioase (în principal arbuști ericacei, Myrica gale, și Dasiphora floribunda, dar de asemenea Betula spp. și Alnus spp.), (5) graminoide, (6) furbeCornus canadensis, Equisetum spp., Fragaria spp., ferigi, Cirsium spp. și furbe necunoscute) și (7) altele (mușchi și licopode).

Am evaluat proporția locațiilor din fiecare tip de habitat folosind o locație de telemetrie în fiecare oră pentru fiecare cerb cu guler. Am asociat fiecare locație cu una dintre următoarele șase categorii de habitate folosind hărți de acoperire a pădurii: (1) arborete de brad balsamic (brad balsamic> 25% din suprafața bazală), (2) arborete de molid alb (molid alb> 50% din bazal) 50% din suprafața bazală și brad balsam 50% din suprafața bazală în standuri dominate de brad. Am considerat, de asemenea, standuri unde bradul balsam a reprezentat 25-50% din suprafața bazală totală ca brad balsam pentru a estima habitatul bradul de balsam este o resursă furajeră foarte selectată în timpul iernii pe Insula Anticosti (Sauvé și Côté 2007) care poate influența utilizarea habitatului cerbului chiar și atunci când este disponibil în proporție redusă (Lefort și colab. 2007).

Analize statistice

Compararea condițiilor meteorologice și a dietei între ierni

Am modelat variațiile variabilelor de răspuns adâncimea zăpezii și, respectiv, adâncimea de scufundare a zăpezii, utilizând modele mixte liniare (LMM), inclusiv anul, tipul de habitat și interacțiunile lor ca predictori. Am specificat ID-ul stației de referință ca variabilă aleatorie. Am modelat variațiile temperaturii zilnice a vântului (medie din datele orare prezise din datele aeroportului; Anexa S1) folosind modele liniare (LM), inclusiv anul, tipul de habitat și interacțiunile lor ca predictori.

Am comparat proporția următoarelor șase tipuri de furaje în dieta căprioarelor între ierni: (1) brad balsamic, (2) molid alb, (3) licheni, (4) frunze de foioase, (5) graminoide și furci (în continuare „erbacee”) ) și (6) altele (mușchi și licopode). Am montat un LMM generalizat cu erori cvasibinomiale (logit link; Zuur și colab. 2009) pentru a modela variațiile în proporția furajelor (răspuns). Am inclus variabilele anul, tipul de furaje și interacțiunea lor ca predictori și am specificat ID-ul fecalelor cuibărit în ID-ul individual ca variabile aleatorii.

Rata pierderii masei corporale

Conectarea dietei cu utilizarea habitatului

Rezultate

Comparația condițiilor meteorologice și a dietei căprioarelor între ierni

În cadrul habitatelor, adâncimea zăpezii și adâncimea de scufundare a zăpezii au fost în medie cu 86 și 22 cm mai mari (95% CI [78-94] și [17-28]), respectiv, în timpul iernii 2008-2009 decât în ​​timpul iernii 2009-2010 (Fig. 2A, B). Adâncimea zăpezii nu a variat între habitate în timpul iernii (Fig. 2A). Adâncimea de scufundare a zăpezii a fost în medie cu 20 cm mai mare (IÎ 95% [8-31]) în habitatele închise (adică arboretele pădurii) decât în ​​habitatele deschise (adică, turbăriile și tăieturile limpezi) în timpul iernii 2008-2009. Adâncimea de scufundare a zăpezii nu a diferit între tipurile de habitat în timpul iernii 2009–2010 (Fig. 2B). Temperaturile de răcire a vântului au fost în medie cu 5 ° C mai mici (95% CI [3-7]) în timpul iernii 2008-2009 decât în ​​timpul iernii 2009-2010 (Fig. 2C). Temperaturile zilnice, care au fost, de asemenea, cu 5 ° C mai mici (95% CI [3-6]; Anexa S5) în 2008-2009 decât în ​​2009-2010, au determinat aceste variații interanuale ale temperaturilor zilnice ale răcirii vântului, deoarece viteza vântului nu a variat între ani (diferență între ani: -0,3 km/h, 95% CI [-0,8 până la 0,2]; Anexa S5).

Proporția bradului de balsam în dietă a scăzut cu 36% (IÎ 95% [0,28-0,44]) între 2008-2009 și 2009-2010, în timp ce cea a molidului alb și a lichenilor a rămas similară între ierni (diferența dintre ierni: molid alb = 0,03, IC 95% [-0,50 până la 0,12] și licheni = 0,0, IC 95% [-3 până la 4]; Fig. 3). Proporția de cădere de foioase, plante erbacee și alte resurse (mușchi și licopode) în dietă a crescut cu 15% (IÎ 95% [0,11-0,20]), 12% (IÎ 95% [0,08-0,16]) și 7% (IC 95% [0,02-0,11]), respectiv, între iernile 2008-2009 și 2009-2010. Am ilustrat variațiile în utilizarea habitatului între ani în Anexa S6.

Determinanți ai variațiilor ratei pierderii masei corporale

În 2008-2009, masa de iarnă timpurie și târzie a avut în medie 52,8 kg (interval: 34,5-65,5) și, respectiv, 40,2 kg (interval: 25,0-48,5). În 2009-2010, masa de iarnă timpurie și târzie a avut în medie 48,9 kg (interval: 41-56) și, respectiv, 38,2 kg (interval: 32-46). Masa timpurie și sfârșitul iernii nu a diferit între ani (Anexa S4). Cel mai bun model care explică variațiile ratei pierderii masei corporale a inclus iarna, proporția de locații în arboretele de brad balsam și interacțiunea dintre ambele variabile (R 2 = 0,39; Anexa S3). Rata pierderii masei corporale a fost similară în timpul ambelor ierni (2008-2009: 12,3 kg/100 d, 95% CI [11,0-13,6]; 2009-2010: 11,5 kg/100 d, 95% CI [10,2-12,9]) . Rata pierderii de masă corporală a scăzut cu 1,3 kg/100 d (IÎ 95% [0,2-2,5]) și a crescut cu 1,2 kg/100 d [0,2-2,2] cu fiecare creștere cu 20% a proporției de locații în arboretele de brad balsamic în 2008-2009 și respectiv în 2009-2010 (Fig. 4).

Relațiile dintre variabilele care descriu dieta și utilizarea habitatului

Discuţie

În timpul unei ierni excepțional de blânde, caracterizată prin cea mai superficială acoperire de zăpadă observată în ultimii 25 de ani pe Insula Anticosti, cerbele cu coadă albă și-au redus consumul relativ de brad balsam și și-au crescut consumul relativ de foioase și plante erbacee comparativ cu o iarnă mai dură. . În mod surprinzător, în ciuda condițiilor de zăpadă foarte contrastate și a temperaturilor de răcire a vântului între ierni, căprioarele au pierdut masa corporală la o rată similară în timpul ambelor ierni. Rata pierderii masei corporale a scăzut odată cu utilizarea arboretelor de brad balsam în timpul iernii mai aspre, dar relația a fost inversată în timpul iernii mai blânde. Studiul nostru arată că cerbul poate atenua pierderea de masă în timpul iernii utilizând un habitat controlat de donator, care este temporar decuplat de presiunea de navigare, dar că acest beneficiu dispare în condiții mai blânde.

Comportarea furajelor între iernile de severitate contrastată

Pierderea masei corporale între iernile de severitate contrastată

Se recunoaște, în general, că pierderea de masă în timpul iernii la ierbivorele mari scade odată cu raportul dintre aportul de energie și cerințe (Parker și colab. 1999) și, astfel, pierderea de masă poate crește în timpul iernilor dure (Cederlund și colab. 1991, Loison și Langwatt 1998 ).). Cu toate acestea, alte studii au arătat că pierderea masei în timpul iernii nu poate varia în funcție de duritatea iernii (Loison și colab. 1999). În studiul nostru, rata pierderii de masă corporală nu a variat între ierni, în ciuda condițiilor mai slabe de zăpadă (adică adâncime mai mică a zăpezii și adâncime de scufundare) și temperaturi mai calde care ar putea fi reduse necesarul de energie în timpul iernii mai blânde. Nu este clar dacă au existat diferențe potențiale în aportul de energie între ambele ierni. Acest lucru se datorează în principal observației că, în timpul iernii mai blânde, căprioarele consumau resurse pe care zăpada le acoperă de obicei (plante erbacee și frunze de foioase). Până în prezent, niciun studiu nu a estimat disponibilitatea și calitatea acestor resurse în timpul iernii și le-a comparat cu furajele tipice de iarnă din zona noastră de studiu. Acest lucru ne-a împiedicat capacitatea de a interpreta în continuare similaritatea în rata pierderii de masă între ierni și solicită studii suplimentare care să vizeze compararea disponibilității și calității furajelor într-o gamă largă de condiții de zăpadă și furaje.

Decuplarea temporală între resursă și dinamica consumatorului

Mulțumiri

Acest studiu a fost susținut de Consiliul de Cercetări în Științe Naturale și Inginerie din Canada (NSERC; subvenții acordate SDC), Produits forestiers Anticosti, Université Laval și Ministère des Ressources naturallles ou Forêts, de la Faune și des Parcs du Québec. MAG a primit burse de la NSERC (Alexander Graham Bell, Michael Smith și EnviroNorth) și Consiliul Norvegian de Cercetare. Suntem recunoscători lui S. Rivard, B. Baillargeon și Héli-Boréal pentru ajutor la capturarea căprioarelor; către S. De Bellefeuille și C. Hins pentru sprijin logistic; lui D. Duteau, J.-F. Adam, B. Chénard, J.‐P. Harnois, J. Hénault-Richard, K. Ladhiri, G. Laprise, L. L'Italien, J. Malouin, D. Morin, L. Richard, M. O'Connor, R. Théoret-Gosselin și în special A. Veillette pentru asistența lor valoroasă în domeniu; și lui F. Pelletier, M.‐A. Villard, G. Moreau, S. Lamarre, doi recenzori anonimi și D. P. C. Peters pentru comentarii constructive asupra versiunilor anterioare ale manuscrisului. Am urmat toate liniile directoare instituționale și/sau naționale aplicabile pentru îngrijirea și utilizarea animalelor. MAG, CD, JPT și SDC au conceput și proiectat studiul. MAG a efectuat studiul și a analizat datele. MAG a scris prima versiune a manuscrisului, iar CD, JPT și SDC au contribuit la versiunile ulterioare. Studiul a fost finanțat prin subvenții ale SDC.

Descrierea numelui de fișier
ecs21432-sup-0001-AppendixS1.pdfPDF document, 339,8 KB
ecs21432-sup-0002-AppendixS2.pdfPDF document, 46,6 KB
ecs21432-sup-0003-AppendixS3.pdf Document PDF, 57,2 KB
ecs21432-sup-0004-AppendixS4.pdfPDF document, 111,4 KB
ecs21432-sup-0005-AppendixS5.pdf Document PDF, 67 KB
ecs21432-sup-0006-AppendixS6.pdf Document PDF, 40,5 KB

Vă rugăm să rețineți: editorul nu este responsabil pentru conținutul sau funcționalitatea oricăror informații de susținere furnizate de autori. Orice întrebări (altele decât conținutul lipsă) ar trebui să fie adresate autorului corespunzător pentru articol.