Меню списку журналів

Інструменти

Слідкуйте за журналом

Кафедра промислових досліджень NSERC з інтегрованого управління ресурсами острова Антікості, Департамент біології та Нордичний центр, Університет Лаваль, Квебек, Квебек, G1V 0A6, Канада

Напрямок наземного терену фауни та де львіфаун, міністр де ла Фаун, де ла Форе та парки дю Квебек, Квебек, Квебек, G1S 4X4 Канада

Центр лісових досліджень, Університет Лаваль, Квебек, Квебек, G1V 0A6 Канада

Анотація

Вступ

Ресурси, що контролюються донорами, можуть виступати в ролі продовольчих субсидій, коли вони підтримують споживче населення з вищою щільністю, ніж це було б передбачено без контрольованої донорами динаміки (Polis et al. 1997). Наприклад, висловлюється припущення, що контрольовані донорами ресурси, такі як фураж, вироблений в результаті сільськогосподарської діяльності, можуть виступати в якості субсидій на харчування, які можуть сприяти підтримці стійких та високих щільностей травоїдних тварин (Alverson et al. 1988, Jefferies et al. 2004, Gauthier et 2005). Корм, отриманий в результаті сільськогосподарської діяльності, дійсно може бути в значній мірі незалежним від випасу/перегляду. Оскільки висока щільність рослиноїдних тварин може мати серйозні екологічні та економічні наслідки (Côté et al. 2004), критично важливо глибше зрозуміти взаємодію між травоїдними тваринами та джерелами корму, які можуть виступати в ролі субсидій на харчування.

Ми прагнули краще зрозуміти, чи може використання контрольованого донорами корму надлишковою травоїдною твариною виступати в ролі продовольчої субсидії, а саме на користь споживачеві такого корму. З цією метою ми перевірили гіпотезу, згідно з якою використання контрольованих донорами ресурсів, які не є відокремленими від перегляду, а саме бальзамової ялиці, діє в поєднанні із суворою зимою, щоб сформувати закономірності втрати маси зими. По-перше, ми передбачали, що швидкість втрати маси тіла зменшиться із часткою бальзамічної ялиці у раціоні через перевагу цього корму в нашій досліджуваній зоні (Sauvé and Côté 2007). По-друге, ми передбачали, що швидкість втрати маси тіла буде вищою під час суворішої зими, що характеризується більшою глибиною снігу та більш холодними температурами вітряка, ніж під час м’якої зими. Щоб перевірити цю гіпотезу, ми спостерігали за втратою маси, раціоном та використанням середовища існування самок оленів, а також погодними умовами протягом двох дуже контрастних зим.

Матеріали і методи

Навчальний район

Дані погоди на опорних станціях

Захоплення та відбір проб оленів

Ми захопили 15 та 12 самок оленів під час зим 2008–2009 (з 12 грудня по 9 січня) та 2009–2010 (22 листопада – 11 лютого) відповідно, використовуючи пастки Стефенсона, гарматні сітки та сітчасті гармати, випущені з вертольота. Ми знеболювали оленів, вводячи суміш телазолу (Fort Dodge Animal Health, Форт Додж, Айова, США) та ксилазину (Bimeda-MTC Animal Health, Кембридж, Онтаріо, Канада) у дозах 3,2 та 1,6 мг/кг відповідно (Міллер та ін., 2003), вводиться шприцом після фізичних суперечок. Після хімічної іммобілізації ми розрахували повну масу тіла оленів за допомогою весняної шкали (± 0,25 кг; надалі - «рання зимова маса») та встановили їм нашийники GPS, обладнані супутниковим передавальним пристроєм Iridium, що дозволяє часто приймати місця розташування (Vectronic-Aerospace, Берлін, Німеччина). До випуску ми вводили йохімбін (Lloyd Laboratories, Шенандоа, Вірджинія, США), антагоніст ксилазину, у дозах 0,2 мг/кг (Murray et al. 2000).

Протягом зими 2008–2009 та 2009–2010 років дві та одна нашийникова самки загинули від природної причини протягом досліджуваного періоду. Ми оцінили повну масу тіла (надалі «пізньозимова маса») цих самок (за винятком однієї в 2008–2009 рр. Через часткове споживання смітниками) за допомогою весняної шкали (± 0,25 кг) протягом п’яти днів після смерті. Ми здійснили евтаназію та оцінили повну масу тіла або масу пізньої зими решти 13–11 самок оленів між 26 березня 2009 року та 7 квітня 2009 року та між 6 квітня 2010 року та 21 квітня 2010 року. Ми витягли зуби різців усіх, крім однієї самки, до оцінити їх вік за допомогою шарів цементу в зубах різців (Hamlin et al. 2000). Протягом обох зим самкам було в середньому 7 років (2008–2009: діапазон = 2–12; 2009–2010: діапазон: 3–14). Ми визначили їх репродуктивний статус, перевіривши наявність плодів у матці навесні. Десять з 14 самок у 2008–2009 рр. Та 11 з 12 самок у 2009–2010 рр. Були вагітними наприкінці зими.

Моніторинг дієти та використання середовища проживання

Ми визначили ботанічний склад 87 та 53 фекальних зразків, зібраних у 2008–2009 та 2009–2010 роках, відповідно, використовуючи мікрогістологічні методики, адаптовані від Sparks та Malechek (1968), Lefort et al. (2007) та Крістіансон і Кріл (2008) (див. Деталі в Додатку S2). Це відповідає середньому 5,8 та 4,4 зразка на одну особу у 2008–2009 рр. (Діапазон: 3–8) та 2009–2010 рр. (Діапазон: 2–7), відповідно, що ми збирали кожні 12 та 15 днів у середньому у 2008–2009 рр. 2009 (діапазон: 1–30) та 2009–2010 (діапазон 5–43) відповідно. Ми поділили фрагменти, що спостерігаються, на одну з наступних кормових груп на основі мікрогістологічних ознак: (1) лишайники (деревні або як сміттєві опади), (2) Abies balsamea, (3) Picea glauca, (4) листяні оглядачі (переважно шкідливі чагарники, Міріка шторм, і Дасифора флорибунда, але також Бетула spp. і Альнус spp.), (5) граміноїди, (6) форби (Кукурудза канадська, Equisetum spp., Фрагарія spp., папороті, Цирзіум spp. та невідомі корінці) та (7) інші (мохи та лікоподи).

Ми оцінили частку місцезнаходжень у кожному типі середовища існування, використовуючи одне місце телеметрії щогодини для кожного олененого оленя. Ми зв'язали кожне місце з однією з наступних шести категорій середовищ існування, використовуючи карти лісового покриву: (1) деревостани бальзамової ялиці (бальзамова ялиця> 25% від базальної площі), (2) ялинові насадження білої ялини (біла ялина> 50% базальної площа та бальзамова ялина 50% від базальної площі та бальзамова ялина 50% від базальної площі в насадженнях, в яких переважає бальзамова ялина. Ми також розглянули деревостани, де бальзамова ялина представляла 25–50% від загальної базальної площі, як бальзамові ялиці для оцінки середовища існування використання; ялиця бальзамічна - це дуже обраний кормовий ресурс взимку на острові Антікості (Сове та Кот 2007), який може впливати на використання середовища проживання оленів, навіть якщо він доступний у низькій пропорції (Лефорт та ін., 2007).

Статистичний аналіз

Порівняння погодних умов та раціону між зимами

Ми змоделювали варіації змінних реакції на глибину снігу та глибину занурення снігу відповідно, використовуючи лінійні змішані моделі (LMM), включаючи рік, тип середовища існування та їх взаємодію як предиктори. Ми вказали ідентифікаційний номер опорної станції як випадкову величину. Ми змоделювали коливання добової температури вітряка (середнє за погодинними даними, передбаченими за даними аеропорту; Додаток S1), використовуючи лінійні моделі (LM), включаючи рік, тип середовища існування та їх взаємодію як предиктори.

Ми порівняли частку наступних шести видів кормів у раціоні оленів між зимами: (1) ялиця бальзамічна, (2) ялина біла, (3) лишайники, (4) листяний брус, (5) граміноїди та різнотрав’я (далі - трав’янисті) ) та (6) інші (мохи та лікоподи). Ми застосували узагальнений LMM з квазібіноміальними помилками (logit link; Zuur et al. 2009) для моделювання коливань частки корму (відповідь). Ми включили змінні рік, тип корму та їх взаємодію як предиктори, і ми вказали ідентифікатор калу, вкладений в окремий ІД, як випадкові змінні.

Швидкість втрати маси тіла

Пов’язання дієти та використання середовища проживання

Результати

Порівняння погодних умов та раціону оленів між зимами

В усіх місцях проживання глибина снігу та глибина занурення снігу були в середньому на 86 та 22 см вище (95% ДІ [78–94] та [17–28]) відповідно взимку 2008–2009 рр., Ніж узимку 2009–2010 рр. (Рис. 2А, Б). Висота снігу не змінювалась серед середовищ існування протягом жодної зими (рис. 2А). Глибина занурення снігу була в середньому на 20 см вищою (95% ДІ [8–31]) у закритих (тобто лісових насадженнях), ніж у відкритих (тобто торфовищах та рівнинах) місцях проживання протягом зими 2008–2009 років. Глибина занурення снігу не відрізнялася між типами середовища існування протягом зими 2009–2010 рр. (Рис. 2Б). Температура похолодання вітру була в середньому на 5 ° C нижчою (95% ДІ [3–7]) взимку 2008–2009 рр., Ніж взимку 2009–2010 рр. (Рис. 2C). Добові температури, які також були на 5 ° C нижчими (95% ДІ [3–6]; Додаток S5) у 2008–2009 рр., Ніж у 2009–2010 рр., Зумовлювали ці міжрічні коливання добових температур холоду, оскільки швидкість вітру не змінювалась між років (різниця між роками: -0,3 км/год, 95% ДІ [-0,8-0,2]; Додаток S5).

Частка бальзамічної ялиці в раціоні зменшилася на 36% (95% ДІ [0,28–0,44]) між 2008–2009 та 2009–2010 роками, тоді як біла ялина та лишайники залишалися однаковими між зимами (різниця між зимами: біла ялина = 0,03, 95% ДІ [−0,50 до 0,12], а лишайники = 0,0, 95% ДІ [−3 до 4]; рис. 3). Частка листяних овечок, трав'янистих рослин та інших ресурсів (мохи та лікоподи) у харчуванні зросла на 15% (95% ДІ [0,11–0,20]), 12% (95% ДІ [0,08–0,16]) та 7% (95% ДІ [0,02–0,11]) відповідно між зимами 2008–2009 та 2009–2010. Ми проілюстрували коливання використання середовища існування між роками у Додатку S6.

Детермінанти коливань швидкості втрати маси тіла

У 2008–2009 рр. Маса ранньої та пізньої зими становила в середньому 52,8 кг (діапазон: 34,5–65,5) та 40,2 кг (діапазон: 25,0–48,5) відповідно. У 2009–2010 рр. Маса ранньої та пізньої зими становила в середньому 48,9 кг (діапазон: 41–56) та 38,2 кг (діапазон: 32–46) відповідно. Рання та пізня зимова маса не відрізнялася між роками (Додаток S4). Найкраща модель, що пояснює варіації швидкості втрати маси тіла, включала зиму, частку розташування насаджень на бальзамічній ялиці та взаємодію між обома змінними (Р. 2 = 0,39; Додаток S3). Темп втрати маси тіла був однаковим протягом обох зим (2008–2009: 12,3 кг/100 д, 95% ДІ [11,0–13,6]; 2009–2010: 11,5 кг/100 д, 95% ДІ [10,2–12,9]) . Швидкість втрати маси тіла зменшилась на 1,3 кг/100 д (95% ДІ [0,2–2,5]) і зросла на 1,2 кг/100 д [0,2–2,2] з кожним 20% збільшенням частки місць у деревостанах бальзамічної ялиці у 2008–2009 та 2009–2010 відповідно (рис. 4).

Зв'язок між змінними, що описують дієту та використання середовища існування

Обговорення

Протягом надзвичайно м’якої зими, що характеризується найменшим сніговим покривом, який спостерігався за останні 25 років на острові Антікості, самки білохвостих оленів зменшили відносне споживання бальзамічної ялиці та збільшили відносне споживання листяних огірків та трав’янистих рослин порівняно з більш суворою зимою . Дивно, але, незважаючи на дуже контрастні умови снігу та температуру холоду вітру між зимами, олені втрачали масу тіла з однаковою швидкістю протягом обох зим. Швидкість втрати маси тіла зменшувалась із використанням насаджень з бальзамічної ялини протягом суворішої зими, але відносини були зворотними протягом більш м’якої зими. Наше дослідження показує, що олені можуть полегшити втрату маси зими за допомогою контрольованого донорами середовища існування, яке тимчасово від'єднується від тиску, але ця користь зникає в більш м'яких умовах.

Харчова поведінка між зимами контрастної суворості

Втрата маси тіла між зимами протилежного ступеня тяжкості

Загальновизнано, що втрати маси зими у великих травоїдних тварин зменшуються із відношенням споживання енергії до потреб (Parker et al. 1999), а отже, втрати маси можуть зростати під час суворіших зим (Cederlund et al. 1991, Loison and Langvatn 1998 ). Однак інші дослідження показали, що втрата маси зими може не змінюватися залежно від суворості взимку (Loison et al. 1999). У нашому дослідженні швидкість втрати маси тіла не змінювалася між зимами, незважаючи на більш м’які снігові умови (тобто меншу глибину снігу та глибину занурення) та більш високі температури, які могли знизити потреби в енергії протягом м’якої зими. Неясно, чи існували потенційні відмінності у споживанні енергії між обома зимами. Це пов’язано здебільшого із спостереженням, що під час м’якшої зими олені споживали ресурси, які зазвичай покриває сніг (трав’янисті рослини та листяні озера). На сьогодні жодне дослідження не оцінило доступність та якість цих ресурсів протягом зими та порівняло їх із типовими зимовими кормами в нашій досліджуваній зоні. Це заважало нашій можливості подальшого тлумачення схожості темпів втрати маси між зимами та вимагає подальших досліджень, спрямованих на порівняння наявності та якості кормів у різних снігових та кормових умовах.

Тимчасове роз'єднання між динамікою ресурсів та споживачів

Подяка

Це дослідження було підтримане Радою з природничих наук та технічних досліджень Канади (NSERC; гранти, надані SDC), Produits forestiers Anticosti, Université Laval та Ministère des Ressources naturelles ou Forêts, de la Faune et des Parcs du Québec. MAG отримав стипендії від НКРЕКП (Олександр Грем Белл, Майкл Сміт та EnviroNorth) та Норвезької дослідницької ради. Ми вдячні С. Ріварду, Б. Белларжену та Елі-Бореаль за допомогу у вилові оленів; С. Де Бельфей і К. Хінсу за матеріально-технічну підтримку; Д. Дюто, Ж.Ф. Адам, Б. Шенар, Ж.П. Харнуа, Дж. Ено-Рішар, К. Ладхірі, Г. Лапріз, Л. Л'Італієн, Ж. Малуен, Д. Морен, Л. Річард, М. О'Коннор, Р. Теоре-Госелін, зокрема А. Veillette за їх цінну допомогу в польових умовах; та Ф. Пелтьє, М.‐А. Вільярд, Г. Моро, С. Ламарр, два анонімні рецензенти, та Д. П. С. Петерс за конструктивні коментарі щодо попередніх версій рукопису. Ми дотримувались усіх придатних інституційних та/або національних рекомендацій щодо догляду та використання тварин. MAG, CD, JPT та SDC задумали та спроектували дослідження. MAG провів дослідження та проаналізував дані. MAG написав першу версію рукопису, а CD, JPT та SDC сприяли подальшим версіям. Дослідження фінансувалось за рахунок грантів SDC.

Опис імені файлу

ecs21432-sup-0001-ДодатокS1.pdfДокумент PDF, 339,8 КБ

ecs21432-sup-0002-ДодатокS2.pdfДокумент PDF, 46,6 КБ

ecs21432-sup-0003-ДодатокS3.pdfДокумент PDF, 57,2 КБ

ecs21432-sup-0004-ДодатокS4.pdfДокумент PDF, 111,4 КБ

ecs21432-sup-0005-ДодатокS5.pdfДокумент PDF, 67 КБ

ecs21432-sup-0006-ДодатокS6.pdfДокумент PDF, 40,5 КБ

Зверніть увагу: Видавець не несе відповідальності за зміст або функціональність будь-якої допоміжної інформації, наданої авторами. Будь-які запити (крім відсутнього вмісту) слід направляти до відповідного автора статті.