Effects of winter weather, population density and timing of reproduction on life-history traits and population dynamics of moose (Alces alces) in Estonia

Date

2013-01-14

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Publisher

Abstract

Suurte taimtoiduliste imetajate elukäigutunnused ja populatsioonidünaamika sõltuvad suurel määral nii ilmastikutingimustest kui ka asustustihedusest. Laialdaselt on teada, et karmid talved mõjutavad negatiivselt arktilises ja parasvöötme ökosüsteemides elavate sõraliste ellujäämust ja konditsiooni. Tingituna globaalsest kliima soojenemisest, on viimase viieteistkümne aasta jooksul oluliselt kasvanud ka uuringute arv, kus kirjeldatakse tavapärasest soojemate talvede negatiivseid mõjusid. Käesolevas väitekirjas uuritakse talvise ilmastiku ja populatsiooni asutustiheduse mõju põdralehmade kehasuurusele, viljakusnäitajatele, viljastamisajale ning populatsiooni kasvukiirusele. Paralleelselt kasutatakse kahte erinevat ilmastikunäitajat - Läänemere talvise jäätumise maksimaalset ulatust (MIE) ja Põhja-Atlandi ostsillatsiooni indeksit (NAO). Kuna selgelt eristuvate aastaaegadega kliimas on isendite kohasus suurel määral mõjustatud viljastamise ja/või sünni ajastamisest, analüüsiti töös ka viljastamisaja seoseid põdralehmade erinevate kohasusekomponentidega nagu pesakonna suurus ja loodete sooline jaotus. Doktoritöö tulemused näitavad, et põdralehmade elukäigutunnused on tihedalt seotud nii vahetute kui ka hilinemisega avalduvate talvede mõjuga. Samuti selgus, et seosed erinevate elukäigutunnuste ja ilmastikunäitajate vahel ei ole alati lineaarsed ning tavapärasest külmemad ja soojemad talved võivad avaldada olulist negatiivset mõju põdra elukäigule. Erinevate ilmastikunäitajate võrdluses oli maksimaalse jäätumise ulatus (MIE) NAO indeksiga võrreldes oluliselt tugevamini seotud nii põtrade elukäigutunnuste kui ka populatsiooni kasvukiirusega. Põdrapopulatsiooni asustustihedus mõjutas põdralehmade kehasuurust ja viljakust marginaalselt, ent vastupidiselt eeldatule oli asustustiheduse tõus olulisel määral seotud emasloomade varasema viljastamisega. See mõneti üllatav seos tuleneb tõenäoliselt viimastel kümnenditel oluliselt intensiivistunud metsade majandamisest ja sellega kaasnenud sobilike elupaikade kvaliteedi tõusust. Lisaks keskkonnamõjudele leiti töös selge seos põdralehmade viljastamisaja ja pesakonnatüübi vahel. Jooksuaja alguses viljastatud põdralehmade pesakondades oli palju kõrgem isasloodete osakaal ja neis esines oluliselt sagedamini mitmiklooteid kui hiljem viljastatud pesakondades. Kui eeldada, et varasem viljastamiaeg peegeldab isendi paremat konditsiooni, siis on antud töö tulemused vastavuses Trivers-Willardi hüpoteesiga.
Life-histories and population dynamics of large mammalian herbivores living in a variety of ecosystems have been found to be closely related to density-independent as well density-dependent processes. In ungulates, living in temperate and arctic environments, the negative effects of harsh winters on individual survival and condition are widely known. However, in parallel with the negative influence of severe winters, negative effects of warmer than average winters on ungulate populations have also been described. In this thesis, long-term data were used to explore the effects of weather and population density on body size, fecundity parameters, the timing of conception and on the population-growth rate in a wild moose (Alces alces) population in Estonia. In parallel, two different composite indices of winter weather were used - the maximal ice extent (MIE) of the Baltic Sea and the NAO (North Atlantic Oscillation). Given that in the strongly seasonal environments, the timing of reproductive events like conception can also have profound impact on individual fitness, the associations between the timing of conception and various components of maternal fitness such as litter size and foetal sex ratio were also studied. The results of this thesis reveal significant direct as well as time-lagged effects of winter weather on several life history traits and population dynamics of moose in Estonia. The relationships between climate and life-history traits are not always linear, suggesting that both higher or lower than the long-term mean of winter weather conditions can have significant impact on ungulate performance. The results of this thesis also demonstrate that winter effects based on the MIE index were consistently stronger than those based on the NAO index. Increase in population density had only a marginal negative effect on moose body size and fertility parameters, while it was significantly related to the advancement of conception date of female moose. The latter finding is opposite to the expected and may indicate that the effect of population density on conception date is mediated by the increase in habitat quality due to intensified forestry concurrent with increasing moose population abundance. In addition to environmental effects, a clear relationship between conception date and litter characteristics was revealed. Earlier-conceived females produced larger litters with higher proportion of male embryos than those conceived late. These adjustments are in accordance with the Trivers-Willard hypothesis if females that conceive earlier are in better condition.

Description

Väitekirja elektrooniline versioon ei sisalda publikatsioone.

Keywords

põder, populatsioonidünaamika, ilmastik, asustustihedus, paljunemisbioloogia, alces, population dynamics, population density, reproductive biology

Citation