Long-term cycle of the mountain hare population dynamics

The Mountain hare (Lepus timidus) is a popular game species and a traditional subject of population dynamics studies. The species is characterized by regular population fluctuations. Our research is aimed at characterizing chronological and ecological features of the mountain hare population cycles in the Russian Federation. To achieve this, we calculated the spectra of periodic components of the species’ population dynamics and defined the population rhythm periods and their power. The research is based on open access data on long-term population dynamics of the mountain hare in Russia. Data was processed by decomposing the complex curve of abundance dynamics into simple harmonics and calculating their power and magnitude. To reveal hidden fluctuations, we used Harms software; statistical calculations were performed with Past software. For trends, we checked the hypothesis of non-zero coefficients and calculated the R2 determination coefficient.The fluctuations of the mountain hare populations in Russia occur synchronously in most of the federal districts (except the Ural district). The population fluctuation spectra in the federal districts of European Russia generally coincide. Eastwards, the low frequency peak shifts from 15-17 years in European Russia to 30 years in the Russian Far East. The abundance fluctuation amplitude increases significantly towards the Far East, too. The greatest fluctuation amplitude is observed in the low frequency zone, where major abundance fluctuations are to be expected every 15-20 years.The results can be important in planning annual harvest quotas of the mountain hare, contributing to rational and sustainable use of the species.

mountain hare, winter route accounting, population size, population rhythm, cyclicity, abundance fluctuation amplitude, long-term population dynamics, biostatistics, correlation, spectral analysis

1. Соколов В. А. Млекопитающие России и сопредельных регионов. Зайцеобразные. - М.: Наука, 1994. - 272 с.

2. Elton C. S. Canadian snowshoe rabbit enquiry, 1931-1932 // The Canadian Field-Naturalist. - 1933. - Vol. 47. - N 4-5. - p. 63-69; 84-86.

3. Мошева Т. С., Молочаев А. В., Наумова А. А. Заяц-беляк // Состояние ресурсов охотничьих животных в Российской Федерации. - М., 2000. - С. 91-92.

4. Молочаев А. В. Заяц-беляк // Состояние ресурсов охотничьих животных в Российской Федерации в 2000-2003 гг. - М., 2004. - С. 116-117.

5. Преловский В. А., Пономарёв Г. В. Современное состояние охотничье-промысловых ресурсов Сибири // Известия Иркутского государственного университета. - 2018. - Т. 24. - С. 81-98. doi: 10.26516/2073-3402.2018.24.81

6. Данилов П. И., Хелле П., Белкин В. В. и др. Распределение и численность охотничьих зверей и тетеревиных птиц в Восточной Фенноскандии. - Петрозаводск, 2002. - 20 с.

7. Белкин В. В. Биологические предпосылки освоения ресурсов зайца-беляка на Европейском Севере России // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - Самара, 2010. - Т. 12, № 1 (5). - С. 1267-1270.

8. Бойко Н. С., Макарова О. А., Катаев Г. Д. Заяц-беляк (Lepus timidus) в заповедниках Мурманской области // Экологические проблемы северных регионов и пути их решения: материалы VI Всероссийской научной конференции. - Апатиты: изд-во Кольского научного центра РАН, 2016. - С. 56-59.

9. Newey S., Willebrand T., Haydon D.T., Dahl F., Aebischer N. J., Smith A. A. & Thirgood S.J. Do mountain hare populations cycle? - 2007. - Oikos, 116. - P. 1547-1557. doi:10.1111/j.2007.0030-1299.15868.x

10. Kauhala K., Helle P., Hiltunen M., Population dynamics of mountain hare Lepus timidus populations in Finland // Wildlife Biology. - 2005. - Vol. 11, №. 4. - P. 299-307 doi:10.2981/0909-6396(2005)11

11. Newey S., Fletcher K., Potts J., Iason G. Developing a counting methodology for mountain hares (Lepus timidus) in Scotland // Scottish Natural Heritage Research Report. - 2018. - №1022. - 93 p.

12. Krebs C. J., Boonstra R., Boutin S. Using experimentation to understand the 10-year snowshoe hare cycle in the boreal forest of North America // Journal of Animal Ecology. - 2018. - Volume 87. Issue 1. - Р. 87-100. doi: 10.1111/1365-2656.12720

13. Динамика численности зайца-беляка в Новосибирской области с 1930 по 1965 гг. (по данным заготовок) [Электронный ресурс]. URL: http://www.zoofirma.ru/knigi/biologicheskoe-rajonirovanie/6096-dinamika-chislennosti-zajtsa-beljaka.html (дата обращения: 15.11.2019)

14. Agafonov G. M., Yerdakov L. N. Cyclicity of long- term abundance dynamics in Populations of Lepus timidus in Transbaikal region // Modern Aspects of Sustainable Management of Game Populations: Proceedings of 3rd International Symposium on Hunting with Abstract book. - Zemun, Belgrade, Serbia. - 2014. - P. 33-34.

15. MacLulich D. A. Fluctuations in the numbers of the varying hare (Lepus americanus) // University of Toronto studies. Biological series. - Toronto: University of Toronto Press, 1937. - №43. - 136 p.

16. MakArthur R. H., Connell J. H. The biology of populations. - New York: Wiley, 1966. - 216 p.

17. Инструкция по организации, проведению учета и расчету численности учитываемых видов зверей и птиц на территории субъектов РФ [Электронный ресурс] / ФГБУ «Центрохотконтроль». URL: http://www.myshared.ru/slide/276276 (дата обращения: 15.11.2019)

18. Кузякин В. А. Охотничья таксация. - М.: Лесная промышленность, 1979. - 200 с.

19. Hammer Ø., Harper D. A. T., Ryan P. D. PAST: Paleontological statistics software package for education and data analysis // Palaeontol. Electron. - 2001. № 4. - P. 1-9.

20. Тарновский А. В., Ердаков Л. Е., Литвинов Ю. Н. Применение модифицированного метода наименьших квадратов Прони при моделировании коротких временных рядов // Вестник Иркутской государственной сельскохозяйственной академии. - 2019. - Вып. 92. - С. 131-147.

21. Ломанова Н. В., Борисов Б. П., Володина О. А. и др. Состояние охотничьих ресурсов в Российской Федерации в 2008-2010 гг. Информационно-аналитические материалы // Охотничьи животные России (биология, охрана, ресурсоведение, рациональное использование). - М.: Центрохотконтроль, 2010. - Выпуск 9. - 219 с.

22. Кривенко В. Г. Природная циклика нашей планеты // Вестник РАЕН. - 2010. - Т.10, №3. - С. 25-29.