Characterizing trophic ecology of two generalist carnivores : a case study of suburban red foxes and cats
Caractérisation de l'écologie trophique de deux carnivores généralistes : une étude de cas sur les renards roux et les chats dans les écosystèmes péri-urbains
Résumé
Red foxes (Vulpes vulpes) and domestic cats (Felis silvestris catus) (hereafter, foxes and cats) are among the most abundant medium-sized carnivores in urbanized habitats. In Europe, they play the role of top-predators in these habitats due to the lack of large predators such as wolves, bears or lynx. Understand the trophic ecology of these carnivores in urbanized habitats is worthy in order to determine their role in these disturbed habitats. During this PhD, I first synthetized all the available knowledge about home range size and diet of these carnivores within urbanized areas worldwide. I obtained that foxes exhibited significantly larger home range size than cats. Among foxes, those juveniles had reduced home range size than adults. Intact cats displayed larger home range size than desexed ones. Regarding diet, mammals were the main prey category of both foxes and cats. They also shown similar diet diversity. I found that the consumption of invertebrates by the two carnivores was negatively related to the consumption of both birds and mammals. The consumption of invertebrates and mammals was lower in habitats under a high anthropogenic pressure than in those under a medium anthropogenic pressure. Consequently, the ecologic similarities between foxes and cats should be study more precisely by monitoring simultaneously both predator species in urbanized areas. I carried out a field study to monitor predator diets and the availability (density, richness and diversity) of their potential prey (lagomorphs, small mammals, birds and invertebrates) in three suburban habitats in the South of Paris. I assessed that foxes and cats consumed the same principal prey (earthworms in Minimum Number of Individuals consumed and small mammals in Total Ingested Biomass). Surprisingly, those carnivores presented a relative narrow diet breadth (B) (foxes: B = 0.323 and cats: B= 0.342) likely as a consequence of their high consumption of earthworms. I found a high degree of diet overlap (O) between foxes and cats (O = 0.781) supporting the similar diet composition previously described. Then, I determined how the two study carnivores select their potential prey monitored. I obtained that both carnivores selected positively (they consumed proportionally more than their availability in the habitat) vertebrate prey and negatively (they consumed proportionally less than their availability in the habitat) invertebrate prey. All these results suggest that foxes and cats may make a synergetic predation pressure over some of their prey. Consequently, quantify the impact the impact of these carnivores over their main prey seem to be worthy in order to understand their effect on prey population viability. In the last part of this PhD, I assessed the impact of cats on mainland prey. Surprisingly, I obtained that most of their prey were not threatened (according to IUCN status) and with stable or increasing populations. Moreover, the population viability of the ten-bird species most eaten by cats in USA did not show any change when I eliminated cat predation. Consequently, cats were not the main threat to the study mainland prey. Taking into account all results reached during this PhD, the interaction between these two carnivores and their main prey should be modeled in order to understand predator impact on prey populations. To do this, deterministic and stochastic models could be constructed. To improve these models, genetic approaches (DNA metabarcoding to verify and/or complete morphological analysis of scats and microsatellites to identify predators) will help to better understand predator trophic behavior. Moreover, spatial approaches such as the use of GPS collars (for foxes) and data loggers (for cats) will provide knowledge about habitat use preferences and patterns of daily activities of these carnivores.
Le renard roux (Vulpes vulpes) et le chat domestique (Felis silvestris catus) (ci-après, les renards et les chats) sont parmi les carnivores de taille moyenne les plus abondants dans les habitats urbanisés. En Europe, ils jouent le rôle de prédateurs supérieurs dans ces habitats en raison du manque de grands prédateurs tels que les loups, les ours ou les lynx. Comprendre l'écologie trophique de ces carnivores dans les habitats urbanisés est digne de déterminer leur rôle dans ces habitats perturbés. Au cours de ce doctorat, j'ai d'abord synthétisé toutes les connaissances disponibles sur la taille du domaine vital et le régime de ces carnivores dans les zones urbanisées du monde entier. J'ai obtenu que les renards présentent une taille de domaine vital significativement plus grande que celle des chats. Parmi les renards, ces juvéniles ont réduit la taille du domaine vital par rapport aux adultes. Les chats intacts avaient une plus grande taille du domaine vital que les chats désexés. En ce qui concerne le regime alimentaire, les mammifères étaient la principale proie des renards et des chats. Ils ont également montré une diversité du régime alimentaire similaire. Par conséquent, les similitudes écologiques entre les renards et les chats devraient être étudiées plus précisément en surveillant simultanément les deux espèces de prédateurs dans les zones urbanisées. J'ai réalisé une étude de terrain pour suivre les régimes alimentaires des prédateurs et la disponibilité (densité, richesse et diversité) de leurs proies potentielles (lagomorphes, petits mammifères, oiseaux et invertébrés) dans trois habitats suburbains du sud de Paris. J'ai obtenu que les renards et les chats consommaient la même proie principale (les vers de terre dans le nombre minimum d'individus consommés et les petits mammifères dans la biomasse totale ingérée). Étonnamment, ces carnivores présentaient une largeur de régime alimentaire relativement étroite (B) (renards: B = 0.323 et chats: B = 0.342) probablement en raison de leur forte consommation de vers de terre. J'ai trouvé un haut degré de chevauchement de régime (O) entre les renards et les chats (O = 0.781) soutenant la composition de régime alimentaire similaire précédemment décrite. Ensuite, j'ai déterminé comment les deux carnivores sélectionnent leurs proies potentielles. J'ai obtenu que les deux carnivores ont sélectionné positivement (ils ont consommé proportionnellement plus que leur disponibilité dans l'habitat) des proies vertébrées et négativement des proies invertébrées. Tous ces résultats suggèrent que les renards et les chats peuvent faire une pression de prédation synergique sur certaines de leurs proies. Par conséquent, quantifier l'impact de ces carnivores sur leurs principales proies semble être nécessaire pour comprendre leur effet sur la viabilité des populations de proies. Finalement, j'ai évalué l'impact des chats sur les proies continentales. Étonnamment, j'ai obtenu que la plupart de leurs proies n'étaient pas menacées (selon le statut de l'UICN) et avec des populations stables ou en augmentation. De plus, la viabilité de la population des dix espèces d'oiseaux les plus consommées par les chats aux États-Unis n'a montré aucun changement lorsque j'ai éliminé la prédation par les chats. Par conséquent, les chats n'étaient pas la principale menace pour les proies continentales étudiées. En tenant compte de tous les résultats obtenus au cours de cette thèse, l'interaction entre ces deux carnivores et leurs principales proies devrait être modélisée afin de comprendre l'impact des prédateurs sur les populations de proies. Pour ce faire, des modèles déterministes et stochastiques pourraient être construits. Pour améliorer ces modèles, des approches génétiques et spatiales permettront de mieux comprendre le comportement trophique de ces prédateurs.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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