Seed dispersal in red deer (Cervus elaphus L.) dung and its potential importance for vegetation dynamics in subalpine grasslands

Free-ranging large herbivores can influence vegetation dynamics through seed dispersal within and among habitats. We investigated the content of germinable seeds in the dung (endozoochory) of red deer (Cervus elaphus L.), the most ubiquitous wild ungulate throughout the European Alps, and compared the results with the species composition of the vegetation type in which the dung was dropped. The study was conducted in the subalpine zone of the Swiss National Park and included the three most important vegetation types for red deer: (i) intensively grazed short-grass vegetation, (ii) less intensively grazed tall-grass vegetation, and (iii) adjacent conifer forest understory vegetation. Seeds of 47 species, mostly from small-seeded herbaceous species, were recorded in dung samples with three species accounting for 65% of germinated seeds. Our results confirmed the hypotheses that (H1) small-seeded species were more likely to occur in red deer dung than larger-seeded species, though seed size was unrelated to seed density, (H2) red deer dung contained mostly seeds from short-grass vegetation, with seed species composition in dung collected from any vegetation type being most similar to species composition of relevés from short-grass vegetation, and (H3) seeds were less likely to be dispersed between vegetation types than within vegetation types, with dung dropped in short-grass vegetation having a different species composition and containing over twice as many seeds as dung dropped in the other two vegetation types. These results collectively support the hypothesis that red deer endozoochory contributes to maintaining short-grass vegetation, the favoured grazing sites of hinds in the Swiss National Park, by increasing propagule pressure of seeds from herbaceous forage species adapted to endozoochory relative to other species and especially those from later stages of secondary succession.

ZusammenfassungWilde Huftiere können die Vegetationsdynamik beeinflussen, indem sie Samen innerhalb und zwischen Habitaten verbreiten. Wir untersuchten den Gehalt an keimfähigen Samen (Endozoochorie) im Kot von Rothirschen (Cervus elaphus L.), der in den Europäischen Alpen am weitesten verbreiteten Huftierart und verglichen die Resultate mit der Artenzusammensetzung des Vegetationstyps, in welcher der Kot gesammelt wurde. Die Studie wurde in der subalpinen Zone des Schweizerischen Nationalparks durchgeführt und umfasste die drei für Rothirsche wichtigsten Vegetationstypen: (i) intensiv beweidete Kurzgrasrasen, (ii) weniger intensiv beweidete Langgrasrasen, und (iii) den Unterwuchs angrenzender Nadelwälder. In den Kotproben wurden Samen von 47 Pflanzenarten gefunden, die meisten von kleinsamigen Krautarten, wobei 65% der gekeimten Samen von nur drei Arten stammten. Die Resultate bestätigten die folgenden Hypothesen: (H1) Kleinsamige Arten kamen mit grösserer Wahrscheinlichkeit in Kotproben vor, obschon die Samendichte im Kot nicht von der Samengrösse abhing. (H2) Rothirschkot enthielt mehrheitlich Samen von Kurzgrasrasenarten, wobei die Artenzusammensetzung der Kotproben von allen drei Vegetationstypen grösste Ähnlichkeit mit Vegetationsaufnahmen aus Kurzgrasrasen aufwies. (H3) Samen wurden häufiger innerhalb desselben Vegetationstyps transportiert als zwischen verschiedenen Vegetationstypen, wobei Kot, der in Kurzgrasrasen gesammelt wurde, eine andere Artenzusammensetzung und eine mehr als doppelt so hohe Samendichte aufwies wie Kot aus Langgrasrasen oder Nadelwäldern. Zusammengenommen unterstützen unsere Resultate die Hypothese, dass endozoochore Samenausbreitung durch den Rothirsch zum Erhalt von Kurzgrasrasen, dem bevorzugten Habitattyp der Hirschkühe im Schweizerischen Nationalpark, beiträgt, indem die relative Häufigkeit keimfähiger Samen von bevorzugten und an Endozoochorie angepassten Pflanzenarten gegenüber anderen Arten, insbesondere Vertretern späterer Stadien der sekundären Sukzession, erhöht wird.