A field assessment of the Spalinger–Hobbs mechanistic foraging model: free-ranging moose in winter

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Abstract:

The mechanistic foraging models introduced by Spalinger and Hobbs in 1992 have been very influential in studies of herbivory at a variety of scales. However, almost no field study has evaluated whether the assumption regarding invariability of parameters with time holds for large herbivores with long foraging bouts, and most studies have obtained the model parameters from very short trials. We used free-ranging moose, Alces alces (L., 1758), to test this assumption of invariability and to compare intake calculated by the Spalinger–Hobbs model using parameters obtained from 10-min trials with intake calculated using data obtained from entire bouts. Our results revealed that the invariance assumption was not fully met: moose increased bite and chew rates and took smaller bites the longer a bite or chew sequence lasted, which resulted in declining intake rates. As a result, the original model misestimated intake by more than double for mountain birch (Betula pubescens ssp. czerepanovii (Orlova) Hämet-Ahti) and by up to 23% for willow (Salix spp.). Compared with data from entire foraging bouts, parameters derived from only the first 10 min of a bout overestimated intake of mountain birch by 31% and underestimated intake of willow by up to 24%. Our results suggest that for herbivores with long foraging bouts, one could modify the model to allow some parameters to vary with time but, more simply, one should parameterize the model using data from entire foraging bouts.

Les modèles mécanistes de recherche de nourriture introduits par Spalinger et Hobbs en 1992 ont eu une grande influence sur les études de la phytophagie à plusieurs échelles. Néanmoins, à peu aucune étude de terrain n'a évalué si les présuppositions concernant l'invariance des paramètres dans le temps tient chez les grands herbivores qui ont de longues périodes d'alimentation; la plupart des études ont, en effet, mesuré les paramètres des modèles sur de très courts essais. Nous avons testé cette invariance chez des orignaux, Alces alces (L., 1758), en liberté et comparé l'ingestion calculée par le modèle Spalinger–Hobbs à l'aide de paramètres obtenus d'essais de 10 minutes à l'ingestion calculée sur des sessions entières. Nos résultats indiquent que la présupposition d'invariance ne s'applique pas entièrement : les orignaux augmentent leurs taux de morsure et de mastication et prennent de plus petites bouchées à mesure que la séquence de morsures ou de mastication s'allonge, ce qui réduit les taux d'ingestion. En conséquence, le modèle original donne un ingestion erronée de plus de 200 % pour le bouleau de montagne, Betula pubescens spp. czerepanovii (Orlova) Hämet-Ahti, et de jusqu'à 23 % chez les saules, Salix spp. Par comparaison aux ingestions calculées sur des sessions entières d'alimentation, les calculs basés sur les paramètres obtenus au cours des 10 premières minutes d'une session surestiment l'ingestion de bouleaux de montagne de 31 % et sous-estiment l'ingestion des saules de jusqu'à 24 %. Nos résultats indiquent que, chez les herbivores qui font de longues sessions d'alimentation, le modèle devrait être modifié pour permettre à certains paramètres de varier dans le temps; il serait plus simple, cependant, de calculer les paramètres à partir de données mesurées sur la session entière.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: April 1, 2005

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