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Foraging and movement paths of female reindeer: insights from fractal analysis, correlated random walks, and Lévy flights

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Abstract:

Food-plant and foraging-site selection by semidomesticated female reindeer (Rangifer tarandus tarandus L.) was studied to shed light on the searching and foraging behaviour of this herbivore. The aims of the study were (i) to determine the role of food biomass and (or) plant nitrogen content in feeding-site selection and (ii) to analyse the extent to which movement patterns of reindeer are related to availability of food resources using several models of searching behaviour (fractal analysis, correlated random walks, and Lévy flights). The study was conducted in summer 1999 in a mountainous area of northern Sweden. Reindeer selected different plant communities during this period and changed search pattern in late summer. We found that reindeer selected feeding sites with higher green biomass of Betula spp. and Salix spp. However, there was no sharp threshold for foraging as suggested by some models. Contrary to qualitative predictions of optimal-foraging theory, we found no selection of feeding sites on the basis of the nitrogen content of food. The changed search pattern in late summer and the discrepancy between reindeer foraging paths and a correlated random walk model suggests that reindeer were responding to their environment by changing their searching behaviour.

Nous avons étudié les comportements de quête de nourriture et d'alimentation chez des rennes (Rangifer tarandus tarandus L.) femelles en relation avec les plantes dont elles se nourrissent et avec le choix de leurs sites d'alimentation, afin de jeter de la lumière sur le comportement alimentaire de cet herbivore. Nous voulions (i) déterminer le rôle de la biomasse de la nourriture et (ou) du contenu en azote des plantes dans la sélection d'un habitat et (ii) analyser à quel point les déplacements des rennes sont reliés aux ressources alimentaires disponibles au moyen de plusieurs modèles du comportement de quête de nourriture (analyse fractale, sentiers aléatoires corrélés et vols de Lévy). Ce projet a été réalisé au cours de l'été 1999, dans une zone montagneuse du nord de la Suède. Les rennes choisissent différentes communautés de plantes pendant l'été et changent la modalité de leur recherche de nourriture à la fin de l'été. Les rennes choisissent surtout les sites où la biomasse verte de Betula spp. et de Salix spp. est importante. Cependant, nous n'avons pas trouvé de seuil marqué pour la quête de nourriture comme le suggèrent certains modèles. Contrairement aux prédictions qualitatives dérivées de la théorie de la quête optimale, nous n'avons observé aucune sélection de site alimentaire en fonction du contenu en azote des aliments. Le changement de modalité de la quête de nourriture en fin d'été et l'écart entre les sentiers de quête de nourriture et celui d'un modèle de sentier aléatoire corrélé indique que les rennes réagissent à leur environnement en modifiant leur comportement de quête de nourriture.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: May 1, 2002

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