1. What factors determine cyclic amplitude in the snowshoe hare (Lepus americanus) cycle?
- Author
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Krebs, Charles J., Bryant, John, Kielland, Knut, O'Donoghue, Mark, Doyle, Frank, Carriere, Suzanne, DiFolco, Donna, Berg, Nathan, Boonstra, Rudy, Boutin, Stan, Kenney, Alice J., Reid, Donald G., Bodony, Karin, Putera, Judy, Timm, Henry K., Burke, Toby, Maier, Julie A.K., and Golden, Howard
- Subjects
Mathematical models -- Usage ,Canada lynx -- Analysis ,Animal populations -- Analysis ,Predator control -- Analysis ,Zoology and wildlife conservation - Abstract
Snowshoe hares (Lepus americanus Erxleben, 1777) fluctuate in 9-10 year cycles throughout much of their North American range. These cycles show large variations in cyclic amplitude and we ask what factors could cause amplitude variation. We gathered data from 1976 to 2012 on hare numbers in the boreal forest of Alaska, Yukon, Northwest Territories, and northern British Columbia to describe the amplitude of hare fluctuations and to evaluate four possible causes. First, weather could cause variation in amplitude via hare reproduction or survival, but this mechanism does not fit our data. Second, bottom-up processes involving forest succession could explain amplitude variation through changes in winter forage availability, but succession is too slow a variable in our study areas. Third, plant defenses entrained by hare over-browsing in one cycle can produce variation in plant quality and quantity in subsequent cycles. A mathematical model suggests this is a possible explanation. Fourth, predator recovery following the cyclic low is inversely related to hare cyclic amplitude, and the existing data are consistent with this mechanism. A standardized regional monitoring program is needed to improve our understanding of cyclic amplitude variation in hares and the possible role of predators and winter foods in affecting amplitude. Key words: snowshoe hare, Lepus americanus, 10 year cycle, boreal forest, predation, Canada lynx, Lynx canadensis, succession, secondary chemicals, weather. L'abondance des lievres d'Amerique (Lepus americanus Erxleben, 1777) fluctue selon des cycles de 9-10 ans dans une bonne partie de l'aire de repartition nord-americaine de l'espece. Ces cycles presentent de grandes variations d'amplitude, et nous nous penchons sur les facteurs qui pourraient causer ces variations. Nous avons recueilli des donnees de 1976 a 2012 sur le nombre de lievres dans la foret boreale de l'Alaska, du Yukon, des Territoires-du-Nord-Ouest et du nord de la Colombie-Britannique afin de decrire l'amplitude des fluctuations des lievres et d'evaluer quatre causes possibles. Premierement, si la meteo peut causer des variations d'amplitude en agissant sur la reproduction ou la survie des lievres, ce mecanisme ne concorde pas avec les donnees. Deuxiemement, des processus ascendants associes a la succession forestiere pourraient expliquer les variations d'amplitude par des variations de la disponibilite de nourriture durant l'hiver, mais la succession est une variable qui evolue trop lentement dans les zones etudiees. Troisiemement, les mecanismes de defense des plantes induits par le surbroutement des lievres durant un cycle peuvent produire des variations de la qualite et de la quantite des plantes durant les cycles subsequents. Un modele mathematique suggere qu'il s'agit d'une explication possible. Quatriemement, le retablissement de predateurs suivant le creux d'un cycle est inversement relie a l'amplitude du cycle des lievres, et les donnees concordent avec ce mecanisme. Un programme de surveillance regionale normalise est necessaire pour ameliorer la comprehension des variations de l'amplitude des cycles des lievres et de l'effet eventuel des predateurs et de la nourriture hivernale sur cette amplitude. [Traduit par la Redaction] Mots-cles : lievre d'Amerique, Lepus americanus, cycle decennal, foret boreale, predation, lynx du Canada, Lynx canadensis, succession, substances chimiques secondaires, meteo., Introduction Snowshoe hares are a classic textbook example of animals with relatively regular population cycles (Elton and Nicholson 1942; Krebs 2009, p. 203). Three key questions arise from these cycles: [...]
- Published
- 2014
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