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Article Dans Une Revue Revue d'Écologie Année : 1967

Ecologie hivernale des Lemmings et fluctuations de leurs populations

W.A. Fuller
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Résumé

In this paper I have suggested that the populations of Lem mings are normally held at low levels by adverse environmental factors, chiefly factors associated with snow. However, the fertility of these animals is so great that if there is a temporary relaxation in the environmental control mechanism, a population peak can be produced in a few months — a period of winter breeding, followed by a normal summer reproductive period. There appear to be two critical periods in the year. The fall critical period begins with « thermal overturn » and ends with the « hiemal threshold ». Pruitt (1957) has shown that the former occurs at about the same date each year because it is a function of latitude whereas the latter may be quite variable. During the critical period much of the tundra becomes unsuited to Lemmings because both soil and air temperatures are below 0°C and no insulating blanket of snow is present. There will, however, be favorable microhabitats — in the hollows where the first early snow accumulates for example — and I suggest that the size of the overwintering population depends directly upon the number of such favorable microhabitats, ie. the « carrying capacity » is not related either to food supply or population density. The autumn period probably also governs the quality of the food available to the animals during the winter. Given a sufficient snow cover and food of adequate quality, Lemmings reproduce under the snow. The second critical period occurs in the spring at about the time of the melting of the snow. Again, the number of secure microhabitats may be reduced, this time by flooding of the lower sections. At that time of year reproduction invariably stops, and many deaths may occur. If the unfavorable period is prolonged, growth of the overwintered animals and the beginning of summer breeding are both delayed. Thus to produce a Lemming outbreak the following sequence of events should occur : 1) vegetation should be quick-frozen in order to preserve its nutrient value ; 2) the fall critical period should be short in order to permit the maximum number of animals to enter the winter ; 3) snowfall should be sufficient to ensure that the subnivean temperature does not fall much below 0°C, so that winter breeding can occur ; 4) spring should come early and quickly with much sublimation of the snow, rather than melting, and green vegetation should appear early to give the animals the energy and protein source necessary for growth and reproduction. The outbreak are terminated by two factors. First, summer reproduction is dampened presumably as a result of social stress, thus putting an end to population increase. Second, the excess animals are unable to find a secure microhabitat at the fall critical period and the population density is once more reduced to the carrying capacity of the environment.
Dans cet article j’ai essayé de suggérer que les populations de Microtinés sont maintenues à de bas niveaux par des conditions adverses de leur milieu. Cependant, la fécondité de ces animaux est si grande que dès que survient un relâchement du mécanisme de contrôle imposé par l’habitat ils peuvent atteindre leur nombre maximum en quelques mois. Les Lemmings en sont capables, en tous cas, après une période de reproduction hivernale, suivie d’une période de reproduction normale en été. En ce qui concerne les Microtinés forestiers, deux séries successives de mises-bas pen dant l’été sont peut-être nécessaires. Il semble qu’il y ait deux périodes critiques chaque année, en automne et au printemps. Durant la période critique automnale une grande partie de la toundra n’est pas propice aux Lemmings parce que les températures du sol et de l’air sont au-dessous de 0° C et parce qu’il n’y a pas de couche de neige isolante. Cependant, des micromilieux favorables existent, par exemple, dans des « creux » où la première neige s’accumule. Je suggère que l’ordre de grandeur de la population qui survit à l’hiver dépend directement du nombre de ces micromilieux favorables. Dans cette façon de voir, la « capacité limite » de l’habitat ne dépend donc directement ni de la quantité de nourriture, ni de la densité de la population. Par ailleurs, de la période automnale dépend aussi la qua lité de la nourriture accessible aux animaux sous la neige. Si la couche de neige est suffisante pour servir de protection, et la nourriture de qualité adéquate, la reproduction peut continuer sous la neige, chez les Lemmings en tout cas. La seconde période critique se situe au printemps — à peu près à l’époque de la fonte des neiges. De nouveau, le nombre des micromilieux-refuges, est réduit, cette fois par l’inondation dans les points bas. Pendant ce temps, la reproduction est toujours inter rompue, et la mortalité peut-être élevée. Si la période défavorable se prolonge, la croissance et la reproduction des animaux qui ont survécu à l’hiver sont retardées. Ainsi, pour produire une « explosion » de la population chez les Lemmings, quatre conditions sont nécessaires : (1) la végé tation doit être gelée de bonne heure dans la saison pour que sa valeur nutritive soit préservée ; (2) la période critique automnale doit être courte, pour permettre à un nombre maximum d’animaux d’atteindre l’hiver ; (3) les chutes de neige doivent être suffisantes pour que la température sous la neige ne tombe pas sensiblement au-dessous de 0° C, rendant ainsi possible la repro duction hivernale ; et enfin (4) le printemps doit venir tôt et rapi dement. Il doit y avoir une importante sublimation de la neige, plutôt que des fontes génératrices d’inondations. La végétation nouvelle doit apparaître tôt pour apporter aux animaux les calo ries et les protéines qui leur sont nécessaires pour croître et se reproduire. La fin de la pullulation serait liée à l’intervention de deux facteurs. En premier lieu, la reproduction d’été est probablement limitée par un mécanisme régulateur dépendant de la densité (« density-dependent mechanism ») qui met fin à l’augmentation du nombre des individus. En second lieu, les animaux en excès sont incapables de trouver un micromilieu adéquat leur permet tant de passer la période critique automnale. La densité de la population est alors fixée par la « capacité limite » du milieu.
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Dates et versions

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Identifiants

  • HAL Id : hal-03531614 , version 1

Citer

W.A. Fuller. Ecologie hivernale des Lemmings et fluctuations de leurs populations. Revue d'Écologie, 1967, 2, pp.97-115. ⟨hal-03531614⟩
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