Namensgebend für die Gelbhalsmaus Apodemus flavicollis ist die Ausprägung eines Kehlbandes anstelle des Kehlfleckes der Waldmaus (A. sylvaticus). Es handelt sich dabei um eine ockergelbe Fellzeichnung, die meist (aber nicht immer!) als Band auftritt und nie zum Bauch hin verlängert ist. Die Unterscheidung der Arten aufgrund äußerer Merkmale ist mit Schwierigkeiten verbunden und bei juvenilen Individuen zur Gänze unmöglich. Weitere Bestimmungsmöglichkeiten bilden die Schädelmaße und die Abdrücke entnommener Fellhaare. Es gilt jedoch anzumerken, dass eine eindeutige Bestimmung einiger Tiere in manchen Verbreitungsgebieten (insbesondere bei gleichzeitigem Vorkommen mit der Alpenwaldmaus (A. alpicola) auch bei adulten Tieren Individuen nur anhand biochemischer Methoden korrekt erfolgen kann. Im Allgemeinen lassen sich folgende Unterschiede der äußeren Merkmale zwischen Gelbhalsmaus und Waldmaus feststellen, welche ohne Vorkommen der Alpenwaldmaus in ihrer Kombination eine Bestimmung erlauben: Die Gelbhalsmaus ist in der Regel größer (Hinterfüße > 22 mm), wirkt kontrastreicher und aufgrund einer Häufung von schwarzen Leithaaren an der Rückenmitte dunkler. Ihre Bauchseite ist meist reinweiß, außerdem existiert eine farbliche Trennung zwischen Ober- und Unterseite. Das Talgdrüsenpolster (Caudalorgan) an der Schwanzwurzel ist auffälliger als bei der Waldmaus.

Aktivität und Fortbewegung: Die hervorstehenden großen Augen und Ohrmuscheln weisen sie als dämmerungs- und nachtaktives Tier aus. Die Gelbhalsmaus ist ausgesprochen bewegungsaktiv: Sie kann schnell laufen, weit springen und mühelos klettern. Größere Distanzen legt sie häufig springend zurück. Im Schnee konnten Sprungweiten von bis 30 – 80 cm dokumentiert werden. Im Klettern ist die Gelbhalsmaus der Waldmaus überlegen. Von der Fähigkeit zu schwimmen macht sie nur vereinzelt Gebrauch. Bei Kälte reduziert sie ihre Stoffwechselrate von 156 kJ pro Tag, indem sie in eine Kältestarre verfällt. Zudem wird vermutet, dass ein erhöhter Energiebedarf zu Veränderungen des Magen-Darmtraktes führt. So kann durch eine Verlängerung des Dünndarms die Nahrung effizienter verwertet werden.

Territoriales Verhalten und Revier: Das Revier der Gelbhalsmaus ist in der Regel größer als jenes der Waldmaus. Der Aktionsraum eines geschlechtsreifen Männchens variiert von 0,37 ha bis zu 3,48 ha (meist 1,55 ha). Weibliche Individuen nutzen ein Gebiet von 0,44 ha bis 0,97 ha (meist 0,74 ha), welches außerhalb der Fortpflanzungszeit mit 0,3 ha bis 0,4 ha relativ klein ist. Die Reviere von männlichen und weiblichen Tieren können sich überlappen. Weibliche Gelbhalsmäuse verteidigen die Territorien gegenüber Artgenossen desselben Geschlechts. Mit steigender Individuenanzahl im Herbst verkleinern sich die Reviergrößen, wobei einige Individuen ihr Territorium zur Gänze aufgeben und sich vermehrt an den vorhandenen Nahrungsquellen orientieren. Meist werden bei diesen Wanderungen Entfernungen von 1 Kilometer zurückgelegt. Besonders nach der Getreideernte ist ein Anstieg der Populationsdichte in den anschließenden Hecken zu beobachten, welcher auch die Territoriengrößen der Tiere auf 0,1 ha reduziert. Begegnungen zwischen Artgenossen verlaufen häufig aggressiv.

Kommunikation und Orientierung: Informationen zum Geschlecht und Alter sowie Reproduktionszustand werden mit Hilfe eines Sekrets aus dem Drüsenorgan der Schwanzunterseite (Caudalorgan) an Artgenossen übermittelt. Die intraspezifische Kommunikation erfolgt vorwiegend über Laute, welche sowohl im Ultraschallbereich als auch im hörbaren Bereich liegen und als Warn- und Drohrufe dienen oder Stimmungen mitteilen. Lautäußerungen erfolgen meist im Zustand höchster Erregung, wie zum Beispiel bei aggressiven Begegnungen und während der Paarung. Aus dem Nest geratene Jungtiere äußern 4 – 5 Mal pro Sekunde Töne, die bei 56 – 60 kHz beginnen und auf 40 kHz abfallen. Vernehmen Weibchen diesen Ruf, helfen sie dem Jungtier, unabhängig davon, ob es sich um ihren eigenen oder um fremden Nachwuchs handelt.

Bau: Der Bau der Gelbhalsmaus befindet sich bevorzugt unterhalb von Baumstämmen und Steinen oder in Baumwurzeln, wo er vor Ausgrabungen durch Füchse und Wildschweine geschützt ist. Die Gangsysteme können bis in eine Tiefe von 150 cm reichen, werden in der Regel jedoch nur bis zu 50 cm unter der Erdoberfläche angelegt. Ein Individuum besitzt 1 – 2 Nester. In Vorratskammern hortet sie Samen und erbeutete wirbellose Tiere. In einem Bau einer Gelbhalsmaus in Russland fanden sich 4 kg Ahornsamen, 4 kg Haselnüsse sowie 400 g andere Pflanzensamen. Die Wohnkammer wird mit Moos und Blätter ausgepolstert. Sie ist von mehreren Gängen erreichbar, welche während der Jungenaufzucht und bei Kälte mit Vegetationsmaterial verschlossen werden. Neben einem Hauptbau legt sie häufig noch weitere Nebenbaue im Revier an.

Die Fortpflanzungsbiologie unterscheidet sich nur geringfügig von jener der Waldmaus. So beginnt bei der Gelbhalsmaus die Fortpflanzung zum Beispiel früher, was vermutlich mit den mikroklimatischen Bedingungen wie auch mit der besseren Nahrungsverfügbarkeit in bewaldeten Lebensräumen zusammenhängt. Die Reproduktionsrate ist hingegen etwas niedriger. Die Fortpflanzungszeit dauert von Februar bis September. 2 – 3 Mal im Jahr werden nach einer Tragzeit von 21 – 23 Tagen, 5 – 7 Jungtiere geboren. Im Frühjahr geborene Tiere sind nach 2 – 3 Monaten geschlechtsreif, solche aus späteren Würfen erreichen die Geschlechtsreife erst im Folgejahr.
Eine mittlere Populationsdichte der Gelbhalsmaus beträgt im Frühjahr 2 Individuen pro Hektar und steigt im Herbst aus 15 I/ha an. In geeigneten Habitaten erreicht sie Populationsdichten von bis zu 55 I/ha. Nach milden Wintern mit vorangehender Baummast (vor allem Buche oder Eiche) lässt sich oftmals eine Wintervermehrung beobachten. Die anschließende hohe Frühjahrsdichte ist jedoch bereits im Folgejahr rückläufig und schließlich im zweiten Jahr halbiert. Dies führt meistens zu dreijährigen Zyklen der Populationsdichten. Im Gegensatz zu Feldmäusen (Microtus arvalis) folgt bei Gelbhalsmäusen auf außergewöhnlich hohe Dichten kein Massensterben. Ein vollständiger Zusammenbruch der Population tritt für gewöhnlich nicht auf. In Lebensräumen ohne Mastbäume dominieren vorwiegend saisonale Schwankungen mit Minimum im Frühjahr und Maximum im Herbst.

Die Gelbhalsmaus frisst Pollen und Nektar von Blüten, Baum- Getreide- sowie Grassamen, Pilze wie auch Beeren. Unter dem tierischen Anteil der Kost finden sich Insekten und Larven, Regenwürmer, Spinnen, Schnecken sowie kleine Wirbeltiere, beispielsweise Fledermäuse und Jungvögel. Der tierische Anteil in ihrer Nahrung ist im Herbst mit bis zu 40 % am größten. Für den Winter legen Gelbhalsmäuse Nahrungsvorräte aus Haselnüssen, Eicheln oder Bucheckern an und tragen damit zur Samenverbreitung bei. Die Gelbhalsmaus ernährt sich ähnlich wie die Waldmaus, die Überlappung von gemeinsamen Nahrungsquellen beträgt rund 80 %. Häufig zeigt die Gelbhalsmaus eine größere Spezialisierung auf Samen, während die Waldmaus zudem andere Nahrungsquellen zu nutzen vermag und dies vor allem im Frühjahr auch tut.

Treffen Wald- und Gelbhalsmaus zusammen verhalten sie sich aggressiv. Eine Kreuzung der beiden Arten ist nicht möglich. Bei gleichzeitigem Vorkommen kann darüber hinaus eine räumliche Abgrenzung ihrer Aktionsräume beobachtet werden. Bei hohen Dichten dominiert die Gelbhalsmaus über die Waldmaus. Auch gegenüber der Brandmaus (Apodemus agrarius) und der Rötelmaus ist sie in Waldhabitaten dominant. Mit Siebenschläfern (Glis glis) im gleichen Gebiet ist eine Konkurrenz um Nestplätze möglich.
Gelbhalsmäuse sind wie Rötelmäuse die Hauptnahrungstiere des Baummarders (Martes martes). Wie eng diese Räuber-Beute Beziehung ist, zeigen synchrone, um ein Jahr versetzte, Populationsdichteschwankungen. Weitere Fressfeinde innerhalb der Säugetiere sind Fuchs (Vulpes vulpes), Europäischer Iltis (Mustela putorius), Hermelin (Mustela erminea), Mauswiesel (M. nivalis) und Katze (Felis silvestris). Waldkäuze (Strix aluco), Raufußkäuze (Aegolius funereus), Schleiereule (Tyto alba), Waldohreule (Asio otus) und Uhu (Bubo bubo) jagen ebenfalls Gelbhalsmäuse. Im Nahrungsspektrum der einzelnen Eulenarten nehmen Wald- und Gelbhalsmaus folgenden Anteil an: Schleiereule: 12,30 % (100 Wald- und 53 Gelbhalsmäuse), Waldohreule: 14,17 % (65 Wald- und 14 Gelbhalsmäuse), Waldkauz (34,80 % (45 Wald- und 122 Gelbhalsmäuse), Raufußkauz 43,93 (132 Wald- und 72 Gelbhalsmäuse), Uhu 2,76 % (15 Wald- und 6 Gelbhalsmäuse).

Aufgrund ihrer Anpassungsfähigkeit und ihres breit gefächerten Nahrungsspektrums unterliegen Gelbhalsmäuse keiner spezifischen Gefährdung. Auch wenn sie nicht ausschließlich an Waldbiotope gebunden sind, so ist anzunehmen, dass sich mit zunehmender Zerschneidung verbleibender Waldflächen der genetische Austausch verschlechtert. In der Forstwirtschaft trägt sie zur Verbreitung von Samen bei. Sind diese mit Stacheln und Borsten versetzt, verhaken sie sich im Fell und werden so im Umkreis von bis zu 30 m verteilt. Zudem keimen nicht gefressene Baumsamen in Vorratskammern und beeinflussen so Waldverjüngungsprozesse positiv.

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