Anim. Res. 51 (2002) 367-381
DOI: 10.1051/animres:2002033

Foraging in patchy grasslands: diet selection by sheep and cattle is affected by the abundance and spatial distribution of preferred species

Bertrand Dumont^a, Pascal Carrère^b and Pascal D'Hour<sup>c

a</sup>  INRA, Unité de Recherches sur les Herbivores, Theix, 63122 St-Genès-Champanelle, France
^b  INRA, Unité d'Agronomie, Domaine de Crouël, 234 avenue du Brezet, 63039 Clermont-Ferrand 2, France
^c  INRA, Domaine des Monts-Dores, Les Razats, 63820 Laqueuille, France

(Received 22 March 2002; accepted 10 October 2002)

Abstract
Understanding the distribution of grazing activity and its management is valuable to ensure the sustainability and productivity of heterogeneous grasslands. Controlled behavioural studies can provide insight into the cognitive abilities of herbivores and suggest new approaches to improve their grazing distribution. We compared the behaviour and diet selection of sheep and cattle in 1-ha fescue (Festuca arundinacea S.) plots, in which the number and size of preferred ryegrass (Lolium perenne L.) patches were varied. Five different patterns were used to investigate the effects of ryegrass abundance and spatial distribution on the searching success of the herbivores. Both heifers and ewes grazed ryegrass more when its abundance increased from 1.5 to 6%, and also when ryegrass was aggregated into a few 8 9-m patches, rather than being dispersed into a larger number of 3 3-m ones. Neither the interaction between ryegrass abundance and patch size, nor that between herbivore species and patch size was significant. At 6% abundance, aggregating ryegrass into a single 24 24-m patch tended to further increase its use by heifers, but not by ewes. Fescue less than 1 meter from the nearest ryegrass patch was usually selected more than the fescue located further away. Fescue between 1 and 5 m from the nearest patch was never selected more than the fescue located further away. Our results, together with those for the diet selected by sheep, cattle and deer, when offered patches of a preferred food in aggregated or dispersed patterns, indicate that over a wide range of abundance, it is advantageous for herbivores to forage on patchy resources when the preferred vegetation is aggregated. This corroborates the prediction that foraging costs associated with patch distribution are involved in determining diet selection in patchy grasslands, but our results suggest that it is also influenced by some social characteristics of the animals, such as their social attraction and social tolerance.

Résumé
Dans une mosaïque de végétation, les choix des ovins et des bovins varient selon l'abondance mais aussi la distribution spatiale des placettes préférées. La compréhension des mécanismes qui gouvernent l'utilisation de pâturages hétérogènes permet de proposer des pistes pour conduire les parcelles et les troupeaux au mieux des attendus de l'élevage et de la préservation de la biodiversité. Les études comportementales en situation contrôlée peuvent aussi nous éclairer sur les capacités cognitives des herbivores. Ici, nous avons comparé le comportement et les choix alimentaires de génisses et d'agnelles dans des parcelles de fétuque (Festuca arundinacea S.) d'un hectare, dans lesquelles ont été implantées des placettes préférées de ray-grass (Lolium perenne L.) de différentes tailles et en différents nombres. Cinq combinaisons d'abondance et d'agrégation du ray-grass ont été proposées aux animaux. Ceux-ci ont plus sélectionné le ray-grass lorsque son abondance augmentait de 1,5 à 6 % . Ils l'ont également plus sélectionné lorsqu'il était agrégé en quelques placettes de 8 9 mètres plutôt que dispersé en de nombreuses placettes de 3 3 mètres, et ceci indépendamment de l'abondance du ray-grass et de l'espèce animale. Au niveau d'abondance supérieur, l'agrégation du ray-grass en une unique placette de 24 24 mètres a semblé augmenter sa consommation par les génisses, mais pas par les agnelles. Seule la fétuque située dans le premier mètre autour des placettes de ray-grass a été plus sélectionnée que la fétuque à distance des placettes. La plus forte exploitation de placettes préférées distribuées en agrégats plutôt que disséminées sur toute la surface de la parcelle semble indépendante de l'abondance relative de ces placettes et de l'espèce d'herbivore qui les exploite. Ceci corrobore la prédiction que les coûts de sélection liés à la distribution spatiale des couverts déterminent pour partie le régime des herbivores dans une mosaïque de végétation. Nos résultats suggèrent que l'exploitation de ces mosaïques est également sous l'influence de facteurs sociaux, tels que l'attraction et la tolérance sociale.

Key words: aggregation / grazing costs / herbivores / management / social behaviour / spatial memory

Mots clés : agrégation / comportement social / conduite du pâturage / coût de recherche alimentaire / herbivores / mémoire spatiale

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