What are the main drivers of survival and recruitment in tropical forest marsupials? A 16-year study

Abstract

Abstract Tropical forest marsupials exhibit large interannual variation in population sizes, with direct negative density dependence capturing the essential features of their dynamics. However, the demographic mechanisms underlying population growth rate and driving both survival and reproduction are still unclear. We used a 16-year capture-mark-recapture data set for five tropical forest marsupials to test for seasonal and interannual density dependence in survival and recruitment. Hypotheses regarding the effects of exogenous (rainfall and minimum temperature) factors on survival, recruitment, and reproductive parameters (fecundity, litter size, and proportion of reproductive females) were also tested. Population size negatively affected survival in three of five species. High population sizes in a given year reduced survival rates in the following year, with strong detrimental effects on males. Recruitment and proportion of reproductive females were highly dependent on weather variables, and were not affected by previous population sizes (except for Metachirus nudicaudatus). Fecundity (number of female offspring/female) was related negatively to population size only in the black-eared opossum (Didelphis aurita), while litter size was a relatively conservative parameter, largely independent of external conditions. Our analyses indicate that density-dependent survival is the mechanism that regulates population size of tropical forest marsupials, either through a reduction in survival or an increase in emigration rates. This general regulatory mechanism may be common to other marsupials in the Atlantic Forest and other tropical forests. Marsupiais de florestas tropicais exibem grande variação interanual nos tamanhos populacionais, com dependência negativa e direta da densidade capturando a essência de sua dinâmica populacional. No entanto, os mecanismos demográficos subjacentes à taxa de crescimento populacional e determinantes da sobrevivência e reprodução ainda são incertos. Nós usamos 16 anos de dados de captura-marcação-recaptura de cinco espécies de marsupiais de florestas tropicais para avaliar a dependência de densidade sazonal e interanual na sobrevivência e recrutamento. Hipóteses sobre efeitos de fatores exógenos (pluviosidade e temperatura mínima) na sobrevivência, recrutamento e parâmetros reprodutivos (fecundidade, tamanho da ninhada e proporção de fêmeas reprodutivas) também foram testadas. O tamanho da população afetou negativamente a sobrevivência em três das cinco espécies. O tamanho populacional elevado em um ano reduziu as taxas de sobrevivência no ano seguinte, com efeitos mais negativos nos machos. Recrutamento e proporção de fêmeas reprodutivas foram dependentes das variáveis climáticas e não foram afetados pelos tamanhos populacionais anteriores (com exceção de Metachirus nudicaudatus). A fecundidade (número de filhotes fêmea/fêmea) foi relacionada negativamente ao tamanho da população do gambá-de-orelha-preta (Didelphis aurita), enquanto o tamanho da ninhada foi um parâmetro relativamente conservador e independente das condições externas. Nossas análises indicam que a sobrevivência dependente da densidade regula as populações de marsupiais em florestas tropicais, seja através da redução na sobrevivência ou no aumento da emigração. Esse mecanismo regulatório pode ser comum a outros marsupiais na Mata Atlântica e outras florestas tropicais.