Articole de cercetare

  • Articol complet
  • Cifre și date
  • Referințe
  • Citații
  • Valori
  • Licențierea
  • Reimprimări și permisiuni
  • PDF

ABSTRACT

Introducere

Rețeaua alimentară terestră arctică se caracterizează prin modificări anuale pronunțate ale disponibilității prăzilor, determinate în principal de fluctuațiile multianuale ale lemmingului (Dicrostonyx și Lemmus spp.) abundență care influențează dinamica mai multor populații de prădători, inclusiv bufnițele cu zăpadăNyctea scandiaca), dovlecei cu coadă lungăStercorarius longicaudus) și vulpile arctice (Vulpes lagopus) (Macpherson 1969; Angerbjörn și colab. 1999; Roth 2002; Gilg și colab. 2006). Acești prădători se specializează pe un număr mic de surse de pradă, făcându-i deosebit de sensibili la schimbările în disponibilitatea prăzii (White 1978). Când prada primară este limitată, prădătorii caută deseori surse alternative de hrană, care pot ajuta prădătorii să susțină supraviețuirea și succesul reproductiv în perioade de lipsă de alimente și pot avea efecte în cascadă asupra altor specii de pradă (Holt 1977; Abrams & Matsuda 1996; Abrams și colab. 1998).

persistența

Vulpile arctice mănâncă în primul rând lemming-uri și mușchiuri în cea mai mare parte a ariei lor (Macpherson 1969; Angerbjörn și colab. 1999; Roth 2002; Gilg și colab. 2003). Modificările disponibilității rozătoarelor pot avea un impact puternic asupra supraviețuirii vulpii arctice și asupra producției reproductive (Angerbjörn și colab. 1999; Gilg și colab. 2006). Pentru a depăși perioadele în care rozătoarele sunt rare, vulpile arctice folosesc strategii alternative de hrănire, cum ar fi depozitarea ouălor (Stickney 1991; Samelius și Alisauskas 2000; Bêty și colab. 2002; Samelius și colab. 2007; Careau și colab. 2008; Samelius și colab. 2011) sau căutarea de resurse marine (Roth 2003; Tarroux și colab. 2010; Tarroux și colab. 2012). S-a descoperit că vulpile arctice iau până la 1570 ouă pe vulpe (Samelius și Alisauskas 2000) și stochează mai mult de 80% din ouăle pe care le colectează (Stickney 1991; Samelius și Alisauskas 2000), pe care le pot folosi până în primăvara următoare (Samelius și colab. 2007). Aceste resurse pot îmbunătăți potențialul de supraviețuire și producția reproductivă a vulpii arctice, dar nu compensează pe deplin scăderea prăzii rozătoarelor (Samelius și colab. 2011).

Păsările migratoare, în special gâștele, pot fi o sursă importantă de hrană pentru vulpile arctice vara, dar în Arctica înaltă disponibilitatea lor este limitată, deoarece își încep migrația sudică până la sfârșitul lunii august (Samelius și colab. 2007). Cu toate acestea, în extinderea sudică a distribuției vulpii arctice, gâștele pot fi o componentă mai importantă a dietei vulpii arctice mai târziu în an, datorită disponibilității atât a păsărilor produse local, cât și a migranților din zonele de cuibărit din nord, care sunt abundente pe tot parcursul toamnei . Adăugarea și persistența acestei surse alternative de pradă în toamnă poate ajuta la reducerea reducerii disponibilității rozătoarelor și la îmbunătățirea succesului reproductiv al vulpii arctice, care determină dinamica populației vulpii arctice (Tannerfeldt și Angerbjörn 1998).

Am explorat ipoteza conform căreia productivitatea gâștei influențează succesul reproducerii vulpii arctice prin testarea (1) dacă productivitatea gâștei a influențat succesul vulpei arctice în același an și (2) dacă consumul de gâște în toamnă a influențat producția de reproducere a vulpii arctice în anul următor. Am prezis că gâștele vor fi o sursă importantă de hrană pentru vulpile arctice în timpul toamnei, în apropierea limitei sudice a distribuției lor, în special în anii în care disponibilitatea limelor era scăzută. Am prezis că productivitatea gâscelor va crește succesul denelor de vulpe arctice în același an și că consumul de gâște în toamnă va crește producția de reproducere a vulpilor arctice în anul următor. În timp ce studiile anterioare au demonstrat importanța disponibilității alimentelor în timpul iernii și primăverii asupra producției de reproducere a vulpii arctice (Tannerfeldt & Angerbjörn 1998), puțini au analizat efectul disponibilității alimentelor în toamnă, în special la marginea sudică a distribuției vulpii arctice, unde prada alternativă este abundentă până în octombrie.

Metode

Am folosit indicele de producție pentru gâștele din Canada din Populația Prairie de Est (gâște juvenile km - 2), care a fost calculat anual (1976-2010) utilizând estimări ale densității cuiburilor, dimensiunii medii ale ambreiajului și succesului cuibului (proporția cuiburilor cu ouă care au eclozat) dintr-o zonă de studiu de 732 ha, la 10 km sud de Cape Churchill (Reiter & Andersen 2011). Productivitatea gâscelor este influențată în primul rând de temperaturile primăverii și de acoperirea zăpezii (Lindholm și colab. 1994; Skinner și colab. 1998; Dickey și colab. 2008), deci am presupus că productivitatea altor specii de gâscă cuibărite în zonă (predominant gâște de zăpadă mai mici) ar fi variază în mod similar între ani.

Am estimat densitățile de lemne în fiecare vară (iunie - octombrie) din 2010 până în 2013 folosind două sesiuni de capcană, una la scurt timp după topirea zăpezii și una înainte de prima ninsoare. Densitățile pe fiecare rețea au fost calculate pentru două perioade înainte de a calcula densitatea medie a rozătoarelor pentru anul. Am folosit tehnici de captare a mărcii pe două grile de captare (8 × 8; 15 m între stâlpi) și două transecte (300 m; 15 m între stâlpi) în habitatul preferat al lemmingilor cu guler din zona de studiu (Scott & Hansell 1989; Roth 2002 ). Capcanele vii Sherman au fost plasate la mai puțin de 5 m de fiecare miză (două capcane pe miză de rețea, trei capcane pe miză de transect) și momite cu unt de arahide și ovăz, cu măr și așternut adăugat pentru a proteja rozătoarele de deshidratare și de temperaturile reci. Am verificat capcane la fiecare 4-6 ore pe o perioadă continuă de 48 de ore (modificat din Roth 2002). Animalele capturate au fost cântărite, marcate prin tundere și eliberate la locul capturării.

Pentru a analiza dieta iernii/primăverii vulpii arctici, am ales în mod aleatoriu o probă fecală per den, am uscat probele la 90 ° C, am separat materialul fecal de resturile de pradă, am clătit rămășițele sub apă și am separat obiectele de pradă (păr, oase, coji de ouă), etc.), pe care le-am identificat la cel mai scăzut nivel taxonomic. În majoritatea cazurilor, nu am reușit să identificăm rozătoarele la specii și, prin urmare, am considerat rozătoarele ca o singură categorie de pradă pentru analiză. Am estimat importanța relativă a articolelor de pradă în puii de vulpe în funcție de frecvența lor de apariție, pe care am calculat-o ca numărul de apariții al fiecărui articol de pradă împărțit la numărul de probe de scat (Ciucci și colab. 1996; Klare și colab. 2011) .

Analiza statistică a fost făcută utilizând software-ul R (R Core Development Team 2011). Densitățile rozătoarelor au fost transformate în log pentru a îndeplini ipotezele de normalitate. Am folosit un test MANOVA pentru a compara valorile δ 13 C și δ 15 N ale părului de vulpe arctică de-a lungul anilor și s-au făcut comparații post hoc pentru fiecare element folosind ANOVA și HSD Tukey. Am folosit regresia liniară simplă pentru a compara recolta vulpilor arctici cu succesul reproductiv și pentru a examina efectele densității de gâscă juvenilă și a densității rozătoarelor asupra indicilor noștri pentru consumul de gâscă juvenilă, consumul de lemne și reproducerea vulpii arctice. Am folosit un test de corelație Pearson pentru a compara consumul modular de lemne cu consumul modal de ouă.

Rezultate

Densitățile rozătoarelor au fost scăzute în toți anii comparativ cu densitatea maximă (cca 12 ha ‒1) observată în 1994 (Roth 2002). Densitățile au fost scăzute în 2010 (0,35 ha –1 ± SD = 0,60) și 2011 (0,35 ha –1 ± SD = 0,35) și au crescut ușor în 2012 (1,74 ha –1 ± SD = 1,74) și 2013 (1,92 ha –1 ± SD = 1,50). Trei din cele 25 de persoane capturate din 2010 până în 2013 (în 4740 de nopți-capcană) erau mușchi de luncăMicrotus pennsylvanicus). Datorită numărului scăzut de capturi, nu am putut compara disponibilitatea sau capturarea volei și lemingilor în zona noastră de studiu, dar rețineți că lemingii cu guler au fost singurele specii de rozătoare capturate în zonă în perioada 1994-1997 (Roth 2002).

Proporția tufelor de reproducere a vulpilor arctici care au produs pui a fost puternic legată de recoltarea vulpii arctice (Fig. 1; R 2 = 0,776; F1,4 = 13,8; p = 0,020), sugerând indicele nostru de succes reproductiv este o bună reflectare a dinamicii populației vulpii arctice. Densitatea gâștei din Canada a variat între ani, dar nu a afectat succesul reproducerii vulpii arctice în același an (Fig. 2a; R 2 = 0,010; F1,3 = 0,029; p = 0,876) sau în următorul sezon de reproducereR 2 = 0.180, F1,4 = 0,878, p = 0,402). Cu toate acestea, densitatea rozătoarelor în vară a afectat pozitiv proporția de tufișuri de reproducere a vulpilor arctici care au avut succes în acea vară (Fig. 2b; R 2 = 0,718, F1,6 = 15,27, p = 0,008).