Mesocarnivore trophic relationships in Mediterranean landscapes: the case study of red fox and stone marten

Abstract

Species coexistence can be mediated by several mechanisms of resource sharing and partitioning. Segregation may occur along several niche dimensions, namely spatial, temporal and trophic. Trophic niche is known to vary according to local and temporal resource availability, and competitor’s guild structure, among other factors. In Mediterranean ecosystems, many native environments have been converted into anthropic systems, such as eucalyptus plantation in Iberia. These plantations are considered to have a low resource availability and diversity, thus constraining species’ diet. Nonetheless, several species can coexist in these environments through changes in their feeding behaviour or other coexistence mechanisms. Red fox and stone marten are among the most widespread and common generalist mesopredators in Portugal that are known to co-occur within this habitat. In the absence of large predators, these carnivores occupy the highest trophic levels, being responsible for top-down regulation of the ecosystem. Therefore, this study aims to: (i) evaluate the impact of eucalyptus plantations on the trophic behaviour of these two mesocarnivores; (ii) assess the importance of each prey taxa and seasonal changes in their diet and (iii) uncover interspecific interactions in trophic niche partitioning. In the field, scats morphologically assigned to these species were collected for diet assessment. However, scat identification based only on morphological identification has proved to be prone to errors that may bias the results and further analyses. To prevent this error, molecular scatology was applied in this research and has become a common practice as a non-invasive and highly reliable method for scat identification. From February 2019 to September 2020 eight areas in central Portugal (six eucalyptus plantations and two native forests, that acted as control sites) were sampled, and 215 scats were collected. The success of molecular confirmation of species identification (rate of successful identification of species, relatively to analysed samples) was low (33%) but the success of morphological identification (molecular confirmation of morphological identification) was high (92% for V. vulpes and 71% for M. foina) when compared with previous studies. The diet of both mesopredators were mainly composed by fruits and adult arthropods (mainly coleopterans). Nevertheless, a distinctive pattern of fruit consumption was detected: plums were mainly eaten by red fox, whereas blackberries were largely consumed by stone marten. Trophic niche breadth and overlap varied between seasons and habitats, and species niche breadth proved to be dynamic, highlighting the opportunistic behaviour of both species. Trophic niche overlap was lower in situation of low resource abundance (eucalyptus plantations and dry season) probably linked to a resource partitioning mechanism. On the other hand, species niche overlap was higher in native habitats and in the rainy season, highlighting a potential resource sharing mechanism, allowed by an increase in resource availability. Overall, the results outline the generalist and opportunistic behaviour of both species, as well as their mechanisms of resource sharing and partitioning to promote coexistence according to different conditions.

A coexistência das espécies pode ser mediada por diversos mecanismos de partilha e segregação de recursos. Esta segregação pode ocorrer ao longo das várias dimensões do nicho, nomeadamente a dimensão espacial, temporal e trófica. Variações ao longo do nicho trófico ocorrem de acordo com a disponibilidade espacial e temporal dos recursos, com a estrutura da guilda de competidores, entre outros fatores. Muitos dos ecossistemas nativos mediterrânicos têm vindo a ser convertidos em ambientes antropogénicos como plantações de eucalipto na Península Ibérica. Considera-se que estas plantações apresentam uma baixa disponibilidade e diversidade de recursos, limitando consequentemente a dieta das espécies. No entanto, várias espécies coexistem nestes habitats através de alterações dos seus hábitos alimentares ou outros mecanismos de coexistência. A raposa e a fuinha são dos mesopredadores generalistas mais dispersos e comuns em Portugal, conhecidos por coocorrer nestes habitats. Na ausência de grandes predadores, estes carnívoros ocupam os níveis tróficos superiores, sendo responsáveis por regulações do tipo “top-down” no ecossistema. Desta forma, este estudo pretende: (i) avaliar o impacto das plantações de eucalipto nos comportamentos tróficos destes dois mesocarnívoros; (ii) analisar a importância de cada presa e variações sazonais nas suas dietas; (iii) e detetar interações interespecíficas na partição do nicho trófico. Dejetos identificados morfologicamente como pertencentes a estas espécies foram recolhidos para análise da sua dieta. No entanto, a identificação de dejetos baseada apenas em aspetos morfológicos é, comprovadamente, propensa a erros que podem enviesar os resultados e análises futuras. Neste estudo, e de forma a prevenir este erro, os dejetos foram analisados molecularmente, uma prática que se tem tornado comum como método não invasivo e altamente fiável para a identificação de dejetos. De fevereiro de 2019 a setembro de 2020, oito áreas do centro de Portugal (seis em eucaliptais e duas em áreas nativas, como áreas de controlo) foram amostradas, resultando em 215 dejetos recolhidos. O sucesso da identificação molecular da espécie (taxa de sucesso de identificação da espécie em relação às amostras analisadas) foi baixo (33%), mas o sucesso da identificação morfológica (confirmação molecular da identificação morfológica) foi elevado (92% em V. vulpes e 71% em M. foina) em comparação com estudos anteriores. A dieta de ambos predadores provou-se ser maioritariamente composta por frutos e artrópodes (maioritariamente coleópteros). No entanto, foi detetado um padrão distinto no consumo de frutos: as ameixas foram principalmente consumidas por raposas, enquanto as amoras foram abundantemente consumidas pela fuinha. A sobreposição dos nichos variou de acordo com a estação e habitat e a amplitude do nicho foi altamente dinâmica, destacando o comportamento oportunista de ambas as espécies. A sobreposição dos nichos foi menor em situações em que os recursos eram menos abundantes (eucaliptais e estação seca) provavelmente relacionado com mecanismos de repartição de recursos. Por outro lado, a sobreposição dos nichos foi maior em ambientes nativos e na estação chuvosa, destacando um potencial mecanismo de partilha de recursos, permitido pelo aumento na disponibilidade de recursos. No geral, os resultados realçam o comportamento oportunista e generalista de ambas as espécies, assim como os seus mecanismos de partilha e divisão de recursos que promovem a coexistência de acordo com as diferentes condições do meio.