Population ecology of the pipistrelle bat (Pipistrellus pipistrellus Schreber, 1774) [Elektronische Ressource] : the significance of the year-round use of hibernacula for life histories / vorgelegt von Thomas Sendor

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• Publié le: 01 janvier 2003
• Nombre de lectures: 29
• Langue: Deutsch
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Extrait

Population ecology of the pipistrelle bat
(Pipistrellus pipistrellus Schreber, 1774): the
significance of the year-round use of
hibernacula for life histories
Dissertation
zur
Erlangung des Doktorgrades
der Naturwissenschaften
(Dr. rer. nat.)
dem
Fachbereich Biologie
der Philipps-Universitat? Marburg
vorgelegt von
Thomas Sendor
aus Starnberg
29. Mai 2002Diese Dissertation besteht aus einer Sammlung von Manuskripten (Kapi-
tel 2–6), von denen sich zum Zeitpunkt der Einreichung an den Promotions-
ausschuß des Fachbereichs Biologie der Philipps-Universit?at drei in verschie-
denen Stadien des Veroffentlichungsprozesses befinden:?
† Sendor, T., I. Roedenbeck, S. Hampl, M. Ferreri, and M. Simon (in
press):Revisionofmorphologicalidentificationofpipistrellebatphonic
types (Pipistrellus pipistrellus Schreber, 1774). Myotis 40.
† Sendor, T. and M. Simon (submitted): Does frost matter? Effects of
sex, age, and winter severity on seasonal pipistrelle bat (Pipistrellus
pipistrellus) survival. Journal of Animal Ecology.
† Sendor, T. and M. Simon (submitted): Mating behaviour or informa-
tion transfer? The function of summer swarming in the pipistrelle bat
(Pipistrellus pipistrellus). Behavioral Ecology and Sociobiology.
Die verbleibenden Manuskripte sind “in Vorbereitung”.
Ungeachtet der Koautorenschaft Dritter stellen samtliche Arbeiten selbstan-? ?
dige Leistungen meiner Person im Sinne der Promotionsordnung dar.
Vom Fachbereich Biologie
der Philipps-Universitat Marburg als Dissertation am 10.07.2002?
angenommen.
Erstgutachter: Prof. Dr. Roland Brandl
Zweitgutachter: Prof. Dr. Diethart Matthies
Tag der mundlichen Prufung am 15.07.2002? ??Okologie ist die Erforschung des Offensichtlichen
Ecology is the exploration of the obvious
Hermann RemmertContents
1. Synopsis : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 7
2. Morphological identification of pipistrelle bat phonic types : : : : : 15
2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.2 Materials and methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.3 Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.4 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.5 Acknowledgements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3. Seasonalpopulationdynamics: effectsofsex, age, andwinterweather 24
3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.2 Materials and methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3.2.1 Study site . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3.2.2 Field methods and data sources . . . . . . . . . . . . . 28
3.2.3 Data analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3.3 Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.3.1 Global model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.3.2 Modelling recapture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.3.3 Mo survival . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.4 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
3.4.1 Impact of transience and trap-dependence . . . . . . . 44
3.4.2 Differences between sexes . . . . . . . . . . . . . . . . 45
3.4.3 Age-structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
3.4.4 Seasonal, annual, and weather-related survival . . . . . 47
3.5 Acknowledgements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
4. The function of summer swarming: : : : : : : : : : : : : : : : : : : 57
4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
4.2 Materials and methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
4.2.1 Study site . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
4.2.2 Phenology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
4.2.3 Estimating population size . . . . . . . . . . . . . . . . 63
4.2.4 Modelling and estimating swarming time . . . . . . . . 65Contents 5
4.2.5 Behavioural observations . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
4.3 Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
4.3.1 Phenology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
4.3.2 Population sizes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
4.3.3 Swarming time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
4.3.4 Behavioural observations . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
4.4 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
4.4.1 Swarming and mating behaviour. . . . . . . . . . . . . 73
4.4.2 Sw and familiarisation with potential hibernacula 73
4.4.3 Ecological and evolutionary implications . . . . . . . . 74
4.5 Acknowledgements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
5. A quantitative phenological model of summer swarming : : : : : : : 82
5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
5.2 Material and methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
5.2.1 Study site . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
5.2.2 Monitoring of bat activity . . . . . . . . . . . . . . . . 84
5.2.3 Meteorological data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
5.2.4 Data analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
5.3 Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
5.4 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
5.5 Acknowledgements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
6. Hibernal ecology: microclimate, mass loss, roost switching and ener-
getics : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 98
6.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
6.2 Material and methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
6.2.1 Study site . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
6.2.2 Microclimate and weather data . . . . . . . . . . . . . 101
6.2.3 Analysis of hibernal population dynamics . . . . . . . . 101
6.2.4 Body mass dynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
6.2.5 Evaporative water loss . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
6.2.6 Scenarios of energy expenditure . . . . . . . . . . . . . 104
6.2.7 Model selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
6.3 Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
6.3.1 Microclimate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
6.3.2 Immigration and emigration dynamics of the hibernal
population . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
6.3.3 Body mass dynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
6.3.4 Predicted evaporative water loss . . . . . . . . . . . . . 112
6.3.5 Energy budget scenarios . . . . . . . . . . . . . . . . . 113Contents 6
6.4 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
6.4.1 Microclimate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
6.4.2 Hibernal population dynamics . . . . . . . . . . . . . . 116
6.4.3 Body mass dynamics, water balance and energetics . . 118
6.5 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
6.6 Acknowledgements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
7. Zusammenfassung: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 126
Appendix 131
A. Additional details on capture-recapture data : : : : : : : : : : : : : 132
A.1 CJS data summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
A.2 Goodness-of-fit test for the CJS-model . . . . . . . . . . . . . 132
A.3 Goo tests for model ` ;p . . . . . . . . . . . . 139a2⁄t m⁄t
A.4 Summary statistics for closed models . . . . . . . . . . . . . . 140
B. Winter immigration and emigration dynamics : : : : : : : : : : : : 143
C. Acknowledgements : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 1471. SynopsisStart of
mating period
Mating roosts
Migration
Transitory roosts
Birth; lactation
1. Synopsis 8
Low temperatures and food shortage during winter represent a major
challenge for virtually all animals of the temperate latitudes. Insectivorous
bats, as long-lived endothermic organisms, respond to this problem by hi-
bernation (Davis, 1970), sometimes combined with migration (e.g. Petit and
Mayer, 2000; Strelkov, 1969). Hibernation usually takes place at specific
hibernacula, which are separate from the summer roosts. These sites, how-
ever, are not only used in the hibernal period: Bats may also be observed
there,particularlyatundergroundhibernacula,inconsiderablenumbersdur-
ingthesummermonths(Fenton,1969;Degn et al.,1995). Thus, hibernacula
represent a central element in the life cycle of temperate bats. Although the
almostyear-rounduseofhibernaculahaslongbeenrecognised(Fenton,1969,
and references therein), questions about the functional significance of these
phenomena for the life-histories of bats have largely been ignored (but see
Kretzschmar and Heinz, 1995; Thomas et al., 1979). This is also reflected by
the common image of a standard bat life cycle (Fig. 1.1). The present thesis
deals with the all-the-year processes that are observable at a large hiber-
naculum of the pipistrelle bat, 45-kHz phonic type (Pipistrellus pipistrellus
J J
Spermatogenesis
M A
Day roosts
Maternity coloniesA S
Migration
Transitory roosts
M O
Hibernacula
NF
J D
Fig. 1.1: Schematic diagram of the annual life cycle of tem