Regional and seasonal patterns of nutritional condition and reproduction in elk
ABSTRACT Demographic data show many populations of Rocky Mountain (Cervus elaphus nelsoni) and Roosevelt (Cervus elaphus roosevelti) elk have been declining over the last few decades. Recent work suggests that forage quality and associated animal nutritional condition, particularly in late summer an...
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| Veröffentlicht in: | Wildlife monographs 2013-11, Vol.184 (1), p.1-45 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , , , , , , , , , , , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | eng |
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| Online-Zugang: | Volltext |
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| creator | Cook, Rachel C. Cook, John G. Vales, David J. Johnson, Bruce K. Mccorquodale, Scott M. Shipley, Lisa A. Riggs, Robert A. Irwin, Larry L. Murphie, Shannon L. Murphie, Bryan L. Schoenecker, Kathryn A. Geyer, Frank Hall, P. Briggs Spencer, Rocky D. Immell, Dave A. Jackson, Dewaine H. Tiller, Brett L. Miller, Patrick J. Schmitz, Lowell |
| description | ABSTRACT
Demographic data show many populations of Rocky Mountain (Cervus elaphus nelsoni) and Roosevelt (Cervus elaphus roosevelti) elk have been declining over the last few decades. Recent work suggests that forage quality and associated animal nutritional condition, particularly in late summer and early autumn, influence reproduction and survival in elk. Therefore, we estimated seasonal nutritional condition of 861 female elk in 2,114 capture events from 21 herds in Washington, Oregon, Wyoming, Colorado, and South Dakota from 1998 to 2007. We estimated ingesta‐free body fat and body mass, and determined age, pregnancy status, and lactation status. We obtained estimates for most herds in both late winter–early spring (late Feb–early Apr) and in autumn (Nov–early Dec) to identify changes in nutritional condition of individuals across seasons.
Body fat levels of lactating females in autumn were consistently lower than their non‐lactating counterparts, and herd averages of lactating elk ranged from 5.5% to 12.4%. These levels were 30–75% of those documented for captive lactating elk fed high‐quality diets during summer and autumn. Body fat levels were generally lowest in the coastal and inland northwest regions and highest along the west‐slope of the northern Cascades. Adult females in most herds lost an average of 30.7 kg (range: 5–62 kg), or about 13% (range: 2.6–25%) of their autumn mass during winter, indicating nutritional deficiencies. However, we found no significant relationships between spring body fat or change in body fat over winter with winter weather, region, or herd, despite markedly different winter weather among herds and regions. Instead, body fat levels in spring were primarily a function of fat levels the previous autumn. Thinner females in autumn lost less body fat and body mass over winter than did fatter females, a compensatory response, but still ended the season with less body fat than the fatter elk.
Body fat levels of lactating females in autumn varied among herds but were unrelated to their body fat levels the previous spring. Within herds, thinner females exhibited a compensatory response during summer and accrued more fat than their fatter counterparts over summer, resulting in similar body fat levels among lactating elk in autumn despite considerable differences in their fat levels the previous spring. Level of body fat achieved by lactating females in autumn varied 2‐fold among herds, undoubtedly because of differences in sum |
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Demographic data show many populations of Rocky Mountain (Cervus elaphus nelsoni) and Roosevelt (Cervus elaphus roosevelti) elk have been declining over the last few decades. Recent work suggests that forage quality and associated animal nutritional condition, particularly in late summer and early autumn, influence reproduction and survival in elk. Therefore, we estimated seasonal nutritional condition of 861 female elk in 2,114 capture events from 21 herds in Washington, Oregon, Wyoming, Colorado, and South Dakota from 1998 to 2007. We estimated ingesta‐free body fat and body mass, and determined age, pregnancy status, and lactation status. We obtained estimates for most herds in both late winter–early spring (late Feb–early Apr) and in autumn (Nov–early Dec) to identify changes in nutritional condition of individuals across seasons.
Body fat levels of lactating females in autumn were consistently lower than their non‐lactating counterparts, and herd averages of lactating elk ranged from 5.5% to 12.4%. These levels were 30–75% of those documented for captive lactating elk fed high‐quality diets during summer and autumn. Body fat levels were generally lowest in the coastal and inland northwest regions and highest along the west‐slope of the northern Cascades. Adult females in most herds lost an average of 30.7 kg (range: 5–62 kg), or about 13% (range: 2.6–25%) of their autumn mass during winter, indicating nutritional deficiencies. However, we found no significant relationships between spring body fat or change in body fat over winter with winter weather, region, or herd, despite markedly different winter weather among herds and regions. Instead, body fat levels in spring were primarily a function of fat levels the previous autumn. Thinner females in autumn lost less body fat and body mass over winter than did fatter females, a compensatory response, but still ended the season with less body fat than the fatter elk.
Body fat levels of lactating females in autumn varied among herds but were unrelated to their body fat levels the previous spring. Within herds, thinner females exhibited a compensatory response during summer and accrued more fat than their fatter counterparts over summer, resulting in similar body fat levels among lactating elk in autumn despite considerable differences in their fat levels the previous spring. Level of body fat achieved by lactating females in autumn varied 2‐fold among herds, undoubtedly because of differences in summer nutrition. Thus, summer nutrition set limits to rates of body fat accrual of lactating females that in turn limited body condition across the annual cycle.
Pregnancy rates of 2‐ to 14‐year‐old females ranged from 68% to 100% in coastal populations of Washington, 69% to 98% in Cascade populations of Washington and Oregon, 84% to 94% in inland northwestern populations of Washington and Oregon, and 78% to 93% in Rocky Mountain populations. We found evidence of late breeding, even in herds with comparatively high pregnancy rates. Mean body mass of calves (n = 242) in 3 populations was 75 kg, 81 kg, and 97 kg, representing 55–70% of potential mass for 6‐ to 8‐month‐old calves on high‐quality diets. Mean mass of 11 yearling females caught in autumn was 162 kg, approximately 70% of potential for autumn, and pregnancy rate was 27%. Mean mass of 28 yearlings caught in spring was 163 kg and pregnancy rate was 34%.
Our data suggest widespread occurrence of inadequate summer nutrition. Summer ranges of just 3 herds supported relatively high levels of autumn body fat (11–13% body fat) and pregnancy rates (>90%) even among females that successfully raised a calf year after year. Most other summer ranges supported relatively low autumn levels of body fat (5–9% body fat), and reproductive pauses were common (<80% pregnancy rates). Overall, our data failed to support 2 common assumptions: 1) summer and early autumn foraging conditions are typically satisfactory to prevent nutritional limitations to adult fat accretion, pregnancy rates, and calf and yearling growth; and 2) winter nutrition and winter weather are the principal limiting effects on elk productivity. Instead, a strong interaction existed among level of summer nutrition, lactation status, and probability of breeding that was little affected by winter conditions—adequacy of summer nutrition dictated reproductive performance of female elk and growth as well as growth and development of their offspring in the Northwest and Rocky Mountains. Our work signals the need for greater emphasis on summer habitats in land management planning on behalf of elk. © 2013 The Wildlife Society.
RESUMEN
Los datos demográficos disponibles muestran que las poblaciones de alce de las Montañas Rocosas (Cervus elaphus nelsoni) y de alce de Roosevelt (Cervus elaphus roosevelti) han ido disminuyendo en las últimas décadas. Estudios recientes sugieren que la calidad del forraje y el estado nutricional del alce, especialmente a finales del verano y principios del otoño, influyen en su reproducción y supervivencia. En consecuencia, se decidió estimar el estado nutricional de 861 hembras de alce, en 2114 eventos de captura, de 21 rebaños en Washington, Oregón, Wyoming, Colorado y Dakota del Sur desde 1998 al 2007. Se estimó la grasa corporal (sin incluir el bolo alimentario) y la masa corporal y también se determinó la edad, el estado de embarazo y el estado de lactancia de estos animales. Estas estimaciones fueron obtenidas, para la mayoría de los rebaños, a finales del invierno y principios de la primavera (finales de febrero y principios de abril) así como en otoño (noviembre y principios de diciembre) con el fin de identificar los cambios en el estado nutricional de los individuos a través de las estaciones.
En otoño, los niveles de grasa corporal de las hembras que daban de lactar fueron consistentemente más bajos que aquellos de las hembras que no daban de lactar y el promedio de hembras en estado de lactancia varió entre 5.5% y 12.4%. Estos niveles equivalen al 30–75% de aquellos documentados en la literatura para hembras en cautividad, en estado de lactancia y alimentadas con dietas de alta calidad durante el verano y el otoño. Los niveles de grasa corporal fueron generalmente más bajos en regiones costeras y al interior del Noroeste americano, mientras que los niveles más altos fueron observados a lo largo de la ladera occidental de las Cascadas del Norte. Durante el invierno, las hembras adultas en la mayoría de los rebaños perdieron un promedio de 30.7 kg (rango: 5–62 kg), o alrededor del 13% (rango: 2.6–25%) de la masa corporal registrada en otoño, lo que es indicativo de deficiencias nutricionales. Sin embargo, no se encontraron correlaciones significativas entre la grasa corporal registrada en primavera, o el cambio en la grasa corporal durante el invierno, y el clima invernal, la región o el rebaño, a pesar de los diferentes climas invernales entre los rebaños y las regiones. Por otro lado, se observó que los niveles de grasa corporal en la primavera fueron principalmente una función de los niveles de grasa del otoño precedente. Las hembras más delgadas perdieron menos grasa corporal y masa corporal durante el invierno que las hembras más gordas—lo que podría interpretarse como una respuesta compensatoria—pero aún así terminaron la temporada con menos grasa corporal que las hembras más gordas.
Los niveles de grasa corporal de las hembras que daban de lactar en otoño variaron entre los rebaños, pero no guardaron ninguna relación con los niveles de grasa corporal de la primavera anterior. Dentro de los rebaños, las hembras más delgadas mostraron una respuesta compensatoria durante el verano y acumularon más grasa que las hembras más gordas a lo largo del verano, dando lugar a similares niveles de grasa corporal entre las hembras que daban de lactar en otoño a pesar de las considerables diferencias en sus niveles de grasa de la primavera anterior. El nivel de grasa corporal adquirido por las hembras que daban de lactar en otoño varió el doble entre los rebaños, sin duda debido a las diferencias en la alimentación durante el verano. Así, el nivel de nutrición alcanzado durante el verano parece haber establecido restricciones en las tasas de acumulación de grasa corporal de las hembras que daban de lactar, lo que a su vez limitó su condición física a través del ciclo anual.
Las tasas de embarazo de las hembras de entre 2 a 14 años de edad varió entre 68% y 100% en las poblaciones costeras de Washington, entre 69% y 98% en las poblaciones de Cascade de Washington y Oregón, entre 84% a 94% en las poblaciones del interior del noroeste de Washington y Oregón, y entre 78% y 93% en las poblaciones de las Montañas Rocosas. Se encontró evidencia de reproducción tardía incluso en rebaños con tasas de embarazo relativamente altas. La media de masa corporal de los terneros (n = 242) en tres poblaciones fue de 75, 81 y 97 kg, es decir entre 55% y 70% de la masa potencial de terneros de 6 a 8 meses de edad alimentados con dieta de alta calidad. La media de masa corporal de 11 becerras atrapadas en otoño fue de 162 kg, lo que equivale aproximadamente a 70% de su masa potencial en otoño; su tasa de embarazo fue del 27%. La media de masa corporal de 28 becerras atrapadas en primavera fue de 163 kg y su tasa de embarazo fue del 34%.
Nuestros datos sugieren una amplia incidencia de malnutrición durante el verano. Las zonas de alimentación de verano de sólo tres rebaños sustentaron niveles relativamente altos de grasa corporal de otoño (11–13%) y tasas de embarazo (>90%) incluso entre las hembras que lograron criar un ternero año tras año. La mayoría de las otras zonas de alimentación de verano sustentaron niveles de grasa corporal relativamente bajos (5–9%) y en esas zonas las pausas reproductivas fueron comunes (tasas de embarazo <80%). En general, nuestros datos no apoyan dos supuestos comunes: 1) las condiciones de búsqueda de forraje durante el</description><identifier>ISSN: 0084-0173</identifier><identifier>EISSN: 1938-5455</identifier><identifier>DOI: 10.1002/wmon.1008</identifier><identifier>CODEN: WLMOAF</identifier><language>eng</language><publisher>Bethesda, MD: Blackwell Publishing Ltd</publisher><subject>Animal, plant and microbial ecology ; Applied ecology ; Biological and medical sciences ; body condition scoring ; body fat ; Cervus elaphus ; Conservation, protection and management of environment and wildlife ; elk ; Fundamental and applied biological sciences. Psychology ; General aspects ; nutritional condition ; nutritional limitations ; Parks, reserves, wildlife conservation. Endangered species: population survey and restocking ; pregnancy ; productivity ; reproduction ; rump fat ; summer convergence hypothesis ; ultrasonography ; winter</subject><ispartof>Wildlife monographs, 2013-11, Vol.184 (1), p.1-45</ispartof><rights>The Wildlife Society, 2013</rights><rights>2015 INIST-CNRS</rights><lds50>peer_reviewed</lds50><woscitedreferencessubscribed>false</woscitedreferencessubscribed><citedby>FETCH-LOGICAL-c3378-9aac1b4fd57ee2034fee42bc1ecd3465c62a6ad425bfc0c13d64e808ae400ed93</citedby><cites>FETCH-LOGICAL-c3378-9aac1b4fd57ee2034fee42bc1ecd3465c62a6ad425bfc0c13d64e808ae400ed93</cites></display><links><openurl>$$Topenurl_article</openurl><openurlfulltext>$$Topenurlfull_article</openurlfulltext><thumbnail>$$Tsyndetics_thumb_exl</thumbnail><link.rule.ids>314,776,780,1411,27901,27902</link.rule.ids><backlink>$$Uhttp://pascal-francis.inist.fr/vibad/index.php?action=getRecordDetail&idt=27889782$$DView record in Pascal Francis$$Hfree_for_read</backlink></links><search><creatorcontrib>Cook, Rachel C.</creatorcontrib><creatorcontrib>Cook, John G.</creatorcontrib><creatorcontrib>Vales, David J.</creatorcontrib><creatorcontrib>Johnson, Bruce K.</creatorcontrib><creatorcontrib>Mccorquodale, Scott M.</creatorcontrib><creatorcontrib>Shipley, Lisa A.</creatorcontrib><creatorcontrib>Riggs, Robert A.</creatorcontrib><creatorcontrib>Irwin, Larry L.</creatorcontrib><creatorcontrib>Murphie, Shannon L.</creatorcontrib><creatorcontrib>Murphie, Bryan L.</creatorcontrib><creatorcontrib>Schoenecker, Kathryn A.</creatorcontrib><creatorcontrib>Geyer, Frank</creatorcontrib><creatorcontrib>Hall, P. Briggs</creatorcontrib><creatorcontrib>Spencer, Rocky D.</creatorcontrib><creatorcontrib>Immell, Dave A.</creatorcontrib><creatorcontrib>Jackson, Dewaine H.</creatorcontrib><creatorcontrib>Tiller, Brett L.</creatorcontrib><creatorcontrib>Miller, Patrick J.</creatorcontrib><creatorcontrib>Schmitz, Lowell</creatorcontrib><title>Regional and seasonal patterns of nutritional condition and reproduction in elk</title><title>Wildlife monographs</title><addtitle>Wild. Mon</addtitle><description>ABSTRACT
Demographic data show many populations of Rocky Mountain (Cervus elaphus nelsoni) and Roosevelt (Cervus elaphus roosevelti) elk have been declining over the last few decades. Recent work suggests that forage quality and associated animal nutritional condition, particularly in late summer and early autumn, influence reproduction and survival in elk. Therefore, we estimated seasonal nutritional condition of 861 female elk in 2,114 capture events from 21 herds in Washington, Oregon, Wyoming, Colorado, and South Dakota from 1998 to 2007. We estimated ingesta‐free body fat and body mass, and determined age, pregnancy status, and lactation status. We obtained estimates for most herds in both late winter–early spring (late Feb–early Apr) and in autumn (Nov–early Dec) to identify changes in nutritional condition of individuals across seasons.
Body fat levels of lactating females in autumn were consistently lower than their non‐lactating counterparts, and herd averages of lactating elk ranged from 5.5% to 12.4%. These levels were 30–75% of those documented for captive lactating elk fed high‐quality diets during summer and autumn. Body fat levels were generally lowest in the coastal and inland northwest regions and highest along the west‐slope of the northern Cascades. Adult females in most herds lost an average of 30.7 kg (range: 5–62 kg), or about 13% (range: 2.6–25%) of their autumn mass during winter, indicating nutritional deficiencies. However, we found no significant relationships between spring body fat or change in body fat over winter with winter weather, region, or herd, despite markedly different winter weather among herds and regions. Instead, body fat levels in spring were primarily a function of fat levels the previous autumn. Thinner females in autumn lost less body fat and body mass over winter than did fatter females, a compensatory response, but still ended the season with less body fat than the fatter elk.
Body fat levels of lactating females in autumn varied among herds but were unrelated to their body fat levels the previous spring. Within herds, thinner females exhibited a compensatory response during summer and accrued more fat than their fatter counterparts over summer, resulting in similar body fat levels among lactating elk in autumn despite considerable differences in their fat levels the previous spring. Level of body fat achieved by lactating females in autumn varied 2‐fold among herds, undoubtedly because of differences in summer nutrition. Thus, summer nutrition set limits to rates of body fat accrual of lactating females that in turn limited body condition across the annual cycle.
Pregnancy rates of 2‐ to 14‐year‐old females ranged from 68% to 100% in coastal populations of Washington, 69% to 98% in Cascade populations of Washington and Oregon, 84% to 94% in inland northwestern populations of Washington and Oregon, and 78% to 93% in Rocky Mountain populations. We found evidence of late breeding, even in herds with comparatively high pregnancy rates. Mean body mass of calves (n = 242) in 3 populations was 75 kg, 81 kg, and 97 kg, representing 55–70% of potential mass for 6‐ to 8‐month‐old calves on high‐quality diets. Mean mass of 11 yearling females caught in autumn was 162 kg, approximately 70% of potential for autumn, and pregnancy rate was 27%. Mean mass of 28 yearlings caught in spring was 163 kg and pregnancy rate was 34%.
Our data suggest widespread occurrence of inadequate summer nutrition. Summer ranges of just 3 herds supported relatively high levels of autumn body fat (11–13% body fat) and pregnancy rates (>90%) even among females that successfully raised a calf year after year. Most other summer ranges supported relatively low autumn levels of body fat (5–9% body fat), and reproductive pauses were common (<80% pregnancy rates). Overall, our data failed to support 2 common assumptions: 1) summer and early autumn foraging conditions are typically satisfactory to prevent nutritional limitations to adult fat accretion, pregnancy rates, and calf and yearling growth; and 2) winter nutrition and winter weather are the principal limiting effects on elk productivity. Instead, a strong interaction existed among level of summer nutrition, lactation status, and probability of breeding that was little affected by winter conditions—adequacy of summer nutrition dictated reproductive performance of female elk and growth as well as growth and development of their offspring in the Northwest and Rocky Mountains. Our work signals the need for greater emphasis on summer habitats in land management planning on behalf of elk. © 2013 The Wildlife Society.
RESUMEN
Los datos demográficos disponibles muestran que las poblaciones de alce de las Montañas Rocosas (Cervus elaphus nelsoni) y de alce de Roosevelt (Cervus elaphus roosevelti) han ido disminuyendo en las últimas décadas. Estudios recientes sugieren que la calidad del forraje y el estado nutricional del alce, especialmente a finales del verano y principios del otoño, influyen en su reproducción y supervivencia. En consecuencia, se decidió estimar el estado nutricional de 861 hembras de alce, en 2114 eventos de captura, de 21 rebaños en Washington, Oregón, Wyoming, Colorado y Dakota del Sur desde 1998 al 2007. Se estimó la grasa corporal (sin incluir el bolo alimentario) y la masa corporal y también se determinó la edad, el estado de embarazo y el estado de lactancia de estos animales. Estas estimaciones fueron obtenidas, para la mayoría de los rebaños, a finales del invierno y principios de la primavera (finales de febrero y principios de abril) así como en otoño (noviembre y principios de diciembre) con el fin de identificar los cambios en el estado nutricional de los individuos a través de las estaciones.
En otoño, los niveles de grasa corporal de las hembras que daban de lactar fueron consistentemente más bajos que aquellos de las hembras que no daban de lactar y el promedio de hembras en estado de lactancia varió entre 5.5% y 12.4%. Estos niveles equivalen al 30–75% de aquellos documentados en la literatura para hembras en cautividad, en estado de lactancia y alimentadas con dietas de alta calidad durante el verano y el otoño. Los niveles de grasa corporal fueron generalmente más bajos en regiones costeras y al interior del Noroeste americano, mientras que los niveles más altos fueron observados a lo largo de la ladera occidental de las Cascadas del Norte. Durante el invierno, las hembras adultas en la mayoría de los rebaños perdieron un promedio de 30.7 kg (rango: 5–62 kg), o alrededor del 13% (rango: 2.6–25%) de la masa corporal registrada en otoño, lo que es indicativo de deficiencias nutricionales. Sin embargo, no se encontraron correlaciones significativas entre la grasa corporal registrada en primavera, o el cambio en la grasa corporal durante el invierno, y el clima invernal, la región o el rebaño, a pesar de los diferentes climas invernales entre los rebaños y las regiones. Por otro lado, se observó que los niveles de grasa corporal en la primavera fueron principalmente una función de los niveles de grasa del otoño precedente. Las hembras más delgadas perdieron menos grasa corporal y masa corporal durante el invierno que las hembras más gordas—lo que podría interpretarse como una respuesta compensatoria—pero aún así terminaron la temporada con menos grasa corporal que las hembras más gordas.
Los niveles de grasa corporal de las hembras que daban de lactar en otoño variaron entre los rebaños, pero no guardaron ninguna relación con los niveles de grasa corporal de la primavera anterior. Dentro de los rebaños, las hembras más delgadas mostraron una respuesta compensatoria durante el verano y acumularon más grasa que las hembras más gordas a lo largo del verano, dando lugar a similares niveles de grasa corporal entre las hembras que daban de lactar en otoño a pesar de las considerables diferencias en sus niveles de grasa de la primavera anterior. El nivel de grasa corporal adquirido por las hembras que daban de lactar en otoño varió el doble entre los rebaños, sin duda debido a las diferencias en la alimentación durante el verano. Así, el nivel de nutrición alcanzado durante el verano parece haber establecido restricciones en las tasas de acumulación de grasa corporal de las hembras que daban de lactar, lo que a su vez limitó su condición física a través del ciclo anual.
Las tasas de embarazo de las hembras de entre 2 a 14 años de edad varió entre 68% y 100% en las poblaciones costeras de Washington, entre 69% y 98% en las poblaciones de Cascade de Washington y Oregón, entre 84% a 94% en las poblaciones del interior del noroeste de Washington y Oregón, y entre 78% y 93% en las poblaciones de las Montañas Rocosas. Se encontró evidencia de reproducción tardía incluso en rebaños con tasas de embarazo relativamente altas. La media de masa corporal de los terneros (n = 242) en tres poblaciones fue de 75, 81 y 97 kg, es decir entre 55% y 70% de la masa potencial de terneros de 6 a 8 meses de edad alimentados con dieta de alta calidad. La media de masa corporal de 11 becerras atrapadas en otoño fue de 162 kg, lo que equivale aproximadamente a 70% de su masa potencial en otoño; su tasa de embarazo fue del 27%. La media de masa corporal de 28 becerras atrapadas en primavera fue de 163 kg y su tasa de embarazo fue del 34%.
Nuestros datos sugieren una amplia incidencia de malnutrición durante el verano. Las zonas de alimentación de verano de sólo tres rebaños sustentaron niveles relativamente altos de grasa corporal de otoño (11–13%) y tasas de embarazo (>90%) incluso entre las hembras que lograron criar un ternero año tras año. La mayoría de las otras zonas de alimentación de verano sustentaron niveles de grasa corporal relativamente bajos (5–9%) y en esas zonas las pausas reproductivas fueron comunes (tasas de embarazo <80%). 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Endangered species: population survey and restocking</topic><topic>pregnancy</topic><topic>productivity</topic><topic>reproduction</topic><topic>rump fat</topic><topic>summer convergence hypothesis</topic><topic>ultrasonography</topic><topic>winter</topic><toplevel>peer_reviewed</toplevel><toplevel>online_resources</toplevel><creatorcontrib>Cook, Rachel C.</creatorcontrib><creatorcontrib>Cook, John G.</creatorcontrib><creatorcontrib>Vales, David J.</creatorcontrib><creatorcontrib>Johnson, Bruce K.</creatorcontrib><creatorcontrib>Mccorquodale, Scott M.</creatorcontrib><creatorcontrib>Shipley, Lisa A.</creatorcontrib><creatorcontrib>Riggs, Robert A.</creatorcontrib><creatorcontrib>Irwin, Larry L.</creatorcontrib><creatorcontrib>Murphie, Shannon L.</creatorcontrib><creatorcontrib>Murphie, Bryan L.</creatorcontrib><creatorcontrib>Schoenecker, Kathryn A.</creatorcontrib><creatorcontrib>Geyer, Frank</creatorcontrib><creatorcontrib>Hall, P. 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Demographic data show many populations of Rocky Mountain (Cervus elaphus nelsoni) and Roosevelt (Cervus elaphus roosevelti) elk have been declining over the last few decades. Recent work suggests that forage quality and associated animal nutritional condition, particularly in late summer and early autumn, influence reproduction and survival in elk. Therefore, we estimated seasonal nutritional condition of 861 female elk in 2,114 capture events from 21 herds in Washington, Oregon, Wyoming, Colorado, and South Dakota from 1998 to 2007. We estimated ingesta‐free body fat and body mass, and determined age, pregnancy status, and lactation status. We obtained estimates for most herds in both late winter–early spring (late Feb–early Apr) and in autumn (Nov–early Dec) to identify changes in nutritional condition of individuals across seasons.
Body fat levels of lactating females in autumn were consistently lower than their non‐lactating counterparts, and herd averages of lactating elk ranged from 5.5% to 12.4%. These levels were 30–75% of those documented for captive lactating elk fed high‐quality diets during summer and autumn. Body fat levels were generally lowest in the coastal and inland northwest regions and highest along the west‐slope of the northern Cascades. Adult females in most herds lost an average of 30.7 kg (range: 5–62 kg), or about 13% (range: 2.6–25%) of their autumn mass during winter, indicating nutritional deficiencies. However, we found no significant relationships between spring body fat or change in body fat over winter with winter weather, region, or herd, despite markedly different winter weather among herds and regions. Instead, body fat levels in spring were primarily a function of fat levels the previous autumn. Thinner females in autumn lost less body fat and body mass over winter than did fatter females, a compensatory response, but still ended the season with less body fat than the fatter elk.
Body fat levels of lactating females in autumn varied among herds but were unrelated to their body fat levels the previous spring. Within herds, thinner females exhibited a compensatory response during summer and accrued more fat than their fatter counterparts over summer, resulting in similar body fat levels among lactating elk in autumn despite considerable differences in their fat levels the previous spring. Level of body fat achieved by lactating females in autumn varied 2‐fold among herds, undoubtedly because of differences in summer nutrition. Thus, summer nutrition set limits to rates of body fat accrual of lactating females that in turn limited body condition across the annual cycle.
Pregnancy rates of 2‐ to 14‐year‐old females ranged from 68% to 100% in coastal populations of Washington, 69% to 98% in Cascade populations of Washington and Oregon, 84% to 94% in inland northwestern populations of Washington and Oregon, and 78% to 93% in Rocky Mountain populations. We found evidence of late breeding, even in herds with comparatively high pregnancy rates. Mean body mass of calves (n = 242) in 3 populations was 75 kg, 81 kg, and 97 kg, representing 55–70% of potential mass for 6‐ to 8‐month‐old calves on high‐quality diets. Mean mass of 11 yearling females caught in autumn was 162 kg, approximately 70% of potential for autumn, and pregnancy rate was 27%. Mean mass of 28 yearlings caught in spring was 163 kg and pregnancy rate was 34%.
Our data suggest widespread occurrence of inadequate summer nutrition. Summer ranges of just 3 herds supported relatively high levels of autumn body fat (11–13% body fat) and pregnancy rates (>90%) even among females that successfully raised a calf year after year. Most other summer ranges supported relatively low autumn levels of body fat (5–9% body fat), and reproductive pauses were common (<80% pregnancy rates). Overall, our data failed to support 2 common assumptions: 1) summer and early autumn foraging conditions are typically satisfactory to prevent nutritional limitations to adult fat accretion, pregnancy rates, and calf and yearling growth; and 2) winter nutrition and winter weather are the principal limiting effects on elk productivity. Instead, a strong interaction existed among level of summer nutrition, lactation status, and probability of breeding that was little affected by winter conditions—adequacy of summer nutrition dictated reproductive performance of female elk and growth as well as growth and development of their offspring in the Northwest and Rocky Mountains. Our work signals the need for greater emphasis on summer habitats in land management planning on behalf of elk. © 2013 The Wildlife Society.
RESUMEN
Los datos demográficos disponibles muestran que las poblaciones de alce de las Montañas Rocosas (Cervus elaphus nelsoni) y de alce de Roosevelt (Cervus elaphus roosevelti) han ido disminuyendo en las últimas décadas. Estudios recientes sugieren que la calidad del forraje y el estado nutricional del alce, especialmente a finales del verano y principios del otoño, influyen en su reproducción y supervivencia. En consecuencia, se decidió estimar el estado nutricional de 861 hembras de alce, en 2114 eventos de captura, de 21 rebaños en Washington, Oregón, Wyoming, Colorado y Dakota del Sur desde 1998 al 2007. Se estimó la grasa corporal (sin incluir el bolo alimentario) y la masa corporal y también se determinó la edad, el estado de embarazo y el estado de lactancia de estos animales. Estas estimaciones fueron obtenidas, para la mayoría de los rebaños, a finales del invierno y principios de la primavera (finales de febrero y principios de abril) así como en otoño (noviembre y principios de diciembre) con el fin de identificar los cambios en el estado nutricional de los individuos a través de las estaciones.
En otoño, los niveles de grasa corporal de las hembras que daban de lactar fueron consistentemente más bajos que aquellos de las hembras que no daban de lactar y el promedio de hembras en estado de lactancia varió entre 5.5% y 12.4%. Estos niveles equivalen al 30–75% de aquellos documentados en la literatura para hembras en cautividad, en estado de lactancia y alimentadas con dietas de alta calidad durante el verano y el otoño. Los niveles de grasa corporal fueron generalmente más bajos en regiones costeras y al interior del Noroeste americano, mientras que los niveles más altos fueron observados a lo largo de la ladera occidental de las Cascadas del Norte. Durante el invierno, las hembras adultas en la mayoría de los rebaños perdieron un promedio de 30.7 kg (rango: 5–62 kg), o alrededor del 13% (rango: 2.6–25%) de la masa corporal registrada en otoño, lo que es indicativo de deficiencias nutricionales. Sin embargo, no se encontraron correlaciones significativas entre la grasa corporal registrada en primavera, o el cambio en la grasa corporal durante el invierno, y el clima invernal, la región o el rebaño, a pesar de los diferentes climas invernales entre los rebaños y las regiones. Por otro lado, se observó que los niveles de grasa corporal en la primavera fueron principalmente una función de los niveles de grasa del otoño precedente. Las hembras más delgadas perdieron menos grasa corporal y masa corporal durante el invierno que las hembras más gordas—lo que podría interpretarse como una respuesta compensatoria—pero aún así terminaron la temporada con menos grasa corporal que las hembras más gordas.
Los niveles de grasa corporal de las hembras que daban de lactar en otoño variaron entre los rebaños, pero no guardaron ninguna relación con los niveles de grasa corporal de la primavera anterior. Dentro de los rebaños, las hembras más delgadas mostraron una respuesta compensatoria durante el verano y acumularon más grasa que las hembras más gordas a lo largo del verano, dando lugar a similares niveles de grasa corporal entre las hembras que daban de lactar en otoño a pesar de las considerables diferencias en sus niveles de grasa de la primavera anterior. El nivel de grasa corporal adquirido por las hembras que daban de lactar en otoño varió el doble entre los rebaños, sin duda debido a las diferencias en la alimentación durante el verano. Así, el nivel de nutrición alcanzado durante el verano parece haber establecido restricciones en las tasas de acumulación de grasa corporal de las hembras que daban de lactar, lo que a su vez limitó su condición física a través del ciclo anual.
Las tasas de embarazo de las hembras de entre 2 a 14 años de edad varió entre 68% y 100% en las poblaciones costeras de Washington, entre 69% y 98% en las poblaciones de Cascade de Washington y Oregón, entre 84% a 94% en las poblaciones del interior del noroeste de Washington y Oregón, y entre 78% y 93% en las poblaciones de las Montañas Rocosas. Se encontró evidencia de reproducción tardía incluso en rebaños con tasas de embarazo relativamente altas. La media de masa corporal de los terneros (n = 242) en tres poblaciones fue de 75, 81 y 97 kg, es decir entre 55% y 70% de la masa potencial de terneros de 6 a 8 meses de edad alimentados con dieta de alta calidad. La media de masa corporal de 11 becerras atrapadas en otoño fue de 162 kg, lo que equivale aproximadamente a 70% de su masa potencial en otoño; su tasa de embarazo fue del 27%. La media de masa corporal de 28 becerras atrapadas en primavera fue de 163 kg y su tasa de embarazo fue del 34%.
Nuestros datos sugieren una amplia incidencia de malnutrición durante el verano. Las zonas de alimentación de verano de sólo tres rebaños sustentaron niveles relativamente altos de grasa corporal de otoño (11–13%) y tasas de embarazo (>90%) incluso entre las hembras que lograron criar un ternero año tras año. La mayoría de las otras zonas de alimentación de verano sustentaron niveles de grasa corporal relativamente bajos (5–9%) y en esas zonas las pausas reproductivas fueron comunes (tasas de embarazo <80%). En general, nuestros datos no apoyan dos supuestos comunes: 1) las condiciones de búsqueda de forraje durante el</abstract><cop>Bethesda, MD</cop><pub>Blackwell Publishing Ltd</pub><doi>10.1002/wmon.1008</doi><tpages>45</tpages></addata></record> |
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| identifier | ISSN: 0084-0173 |
| ispartof | Wildlife monographs, 2013-11, Vol.184 (1), p.1-45 |
| issn | 0084-0173 1938-5455 |
| language | eng |
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| source | Jstor Complete Legacy; Wiley Online Library Journals Frontfile Complete |
| subjects | Animal, plant and microbial ecology Applied ecology Biological and medical sciences body condition scoring body fat Cervus elaphus Conservation, protection and management of environment and wildlife elk Fundamental and applied biological sciences. Psychology General aspects nutritional condition nutritional limitations Parks, reserves, wildlife conservation. Endangered species: population survey and restocking pregnancy productivity reproduction rump fat summer convergence hypothesis ultrasonography winter |
| title | Regional and seasonal patterns of nutritional condition and reproduction in elk |
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