EKSAMENSOPPGAVE I BI2033 POPULASJONSØKOLOGI

Transkript

1 Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet Institutt for biologi EKSAMENSOPPGAVE I BI2033 POPULASJONSØKOLOGI - Faglig kontakt under eksamen: Tlf.: (Vidar Grøtan) (Thor Harald Ringsby) Eksamensdato: Eksamenstid: 09:00-13:00 (4 timer) Studiepoeng: 7.5 Tillatte hjelpemidler: kalkulator HP30S Språkform: Bokmål/Nynorsk/Engelsk Antall sider bokmål: 2 (side 2-3) Antall sider nynorsk: 2 (side 4-5) Antall sider engelsk: 2 (side 6-7) Antall sider vedlegg: Sensurdato: 18. Juni 2010 Vekting av oppgavene: Oppgave 1 teller 40%, mens oppgavene 2, 3 og 4 teller 20% hver. Merk! Studentene må primært gjøre seg kjent med sensur ved å bruke Studentweb. Eventuelle telefoner om sensur må rettes til instituttet. Eksamenskontoret vil ikke kunne svare på slike telefoner.

2 Bokmål: Oppgave 1 a) I en liten øy-bestand av spurvefuglarten Passer umulius hvor alle individene dør i løpet av sitt 3. leveår blir det et år, like etter at hekkesesongen er avsluttet telt opp åringer. To år etter teller man på samme tidspunkt av året åringer og 25 to-åringer. Hva er den stabile aldersfordelingen i denne bestanden når vi antar aldersuavhengig overlevelse? b) I en annen øy-bestand av denne arten teller man 16 individer to etterfølgende år og man antar derfor at bestanden kan anses som stabil. Hvor stor må den gjennomsnittlige kullstørrelsen være i denne bestanden når vi antar at alder for kjønnsmodning er 1 år, kjønnsforholdet ved fødsel er 1:1, ingen aldersavhengig reproduksjon og samme overlevelse som i den store bestanden? c) I hvilken av disse to bestandene vil 0-åringene ha det største bidraget til den framtidige bestandsveksten? d) Beskriv hvordan de to hovedtypene av stokastisitet som påvirker bestandsveksten til naturlige bestander vil ha ulik effekt i disse to øy-bestandene. e) Bestanden i a) blir fulgt videre og etter 2 nye år teller man opp åringer og 56 to-åringer. Alle antagelsene i a) og b) er ikke nødvendigvis gyldige. Kan du identifisere begrensende og regulerende faktorer (dødelighet og reproduksjon) i denne bestanden? f) Individene av disse to bestandene tilhører samme art, men på en tredje øy opptrer de sammen. Det viser seg at etterkommere av kolonisatorer fra disse to øyene skiller seg mer fra hverandre morfologisk enn det som kolonisatorene i utgangspunktet gjorde. Beskriv to forklaringsmodeller for en slik divergens i morfologi. Oppgave 2 a) Hva mener vi med funksjonell respons? Skisser i en figur de 3 typene du kjenner, og forklar hvilke økologiske mekanismer som forårsaker hvert av de ulike mønstrene. b) Forklar (og illustrer med figurer) de ulike hovedformene for høstingsstrategier. Drøft fordeler og ulemper med disse høstingsstrategiene. Oppgave 3 Innen metapopulasjonsdynamikk lanserte Levins sin klassiske metapopulasjonsmodell i a) Beskriv Levins modell og de ulike parametrene som inngår i formelen. b) Hva skal til for at en metapopulasjon skal kunne være levedyktig eller persistent (dvs. ikke gå til utryddelse)? c) Hva forstår vi med rescue effect? d) Hva forstår vi med source-sink dynamikk? Side 2 av 7

3 e) Hvorfor benyttes ofte metapopulasjonsmodeller innen forvaltning av truede arter? Oppgave 4 a) Beskriv hvordan variasjon i artsdiversitet kan påvirke egenskaper til økosystem eller samfunn. b) Beskriv hvordan man kvantitativt kan kategorisere graden av truethet til en art. c) Hvordan kan klimaendringer påvirke trofiske interaksjoner? d) Definer adaptive management som forvaltningsstrategi, og beskriv fordeler og ulemper knyttet til en slik forvaltningsstrategi. Side 3 av 7

4 Nynorsk: Oppgåve 1 a) I ein liten øy-populasjon av spurvefuglarten Passer umulius der alle individene døyr i løpet av sitt 3. leveår vert det eit år, like etter at hekkesesongen er avsluttet talt opp100 0-åringar. To år seinare tel ein på same tidspunkt av året åringar og 25 to-åringar. Kva er den stabile aldersfordelinga i denne populasjonen når me går ut frå aldersuavhengig overleving? b) I ein annan øy-populasjon av same art tel ein 16 individer to etterfølgjande år og går derfor ut frå at populasjonen kan verta vurdert som stabil. Kor stor stor må den gjennomsnittlege kullstørrelsa vere i denne populasjonen når me går ut frå at alder for kjønnsmodning er 1 år, kjønnsforholdet ved fødsel er 1:1, inga aldersavhengig reproduksjon og same overleving som i den store populasjonen? c) I kva for ein av desse to populasjonane vil 0-åringane ha det største bidraget til den framtidige populasjonsveksten? d) Skildra korleis dei to hovedtypane av stokastisitet som har påverknad på populasjonsveksten til naturlege populasjonar vil ha ulik effekt i desse to øy-populasjonane. e) Populasjonen i a) vert fulgt vidare og etter 2 nye år tel ein opp åringar og 56 to-åringar. Alle føresetnadene i a) og b) er ikkje naudsynleg gjeldande. Kan du identifisere begrensende og regulerande faktorer (mortalitet og reproduksjon) i denne populasjonen? f) Individene av desse to populasjonane høyrer til same art, men på ei tredje øy opptrer dei saman. Det viser seg at etterkomarar av kolonisatorar fra desse to øyene skil seg mer fra kvarandre morfologisk enn det som kolonisatorane i utgangspunktet gjorde. Skildra to forklaringsmodellar for ei slik divergens i morfologi. Oppgåve 2 a) Kva forstår me med funksjonell respons? Lag ei skisse i ein figur av dei 3 typane du kjenner til, og gjer greie for kva for økologiske mekanismer som er årsak til kvart av dei ulike mønstrane. b) Forklar (og illustrer med figurar) dei ulike hovedformene for høstingsstrategiar? Drøft fordelar og ulemper med desse høstingsstrategiane. Oppgåve 3 Innanfor metapopulasjonsdynamikk lanserte Levins sin klassiske metapopulasjonsmodell i a) Skildra Levins modell og dei ulike parametrane som går inn i formelen. b) Kva skal til for at ein metapopulasjon skal vere levedyktig eller persistent (dvs. ikkje gå til utrydjing)? c) Kva forstår vi med rescue effect? Side 4 av 7

5 d) Kva forstår vi med source-sink dynamikk? e) Kvifor nyttar ein ofte metapopulasjonsmodeller innafor forvaltning av truga arter? Oppgåve 4 a) Skildra korleis variasjon i artsdiversitet kan ha innverknad på eigenskapar til økosystem eller samfunn. b) Skildra korleis ein kvantitativt kan kategorisere i kva grad ein art er truga av utrydjing. c) Korleis kan klimaendringar ha innverknad på trofiske interaksjonar? d) Definer adaptive management som forvaltningsstrategi, og skildra fordelar og ulemper knytta til ein slik forvaltningsstrategi. Side 5 av 7

6 Engelsk: Question 1 a) In a small insular population of a passerine bird species Passer umulius where all individuals die during their third year of living there is counted age individuals in the end of the breeding season. In the end of the breeding season two years later there are age individuals, and 25 two years old individuals present. What is the stable agedistribution in this population when we assume that survival rate is independent of age? b) In another insular population of the same species one counts 16 individuals in two consecutive years and one assumes that the population can be regarded as stable. How large must the average clutch size be in this population if we assume that the age of maturation is 1 year, the sex-ratio is 1:1, no age-dependent reproduction and the same survival as in the larger population? c) In which of these two populations will the 0-age individuals have the larger contribution to future population growth? d) Describe how the two main types of stochasticity that affects population growth in natural populations will affect these two island populations differently. e) The population in a) is monitored further and after 2 new years they count age individuals and 56 two years old individuals. All the assumptions in a) and b) are not necessarily valid. Can you identify limiting and regulatory factors (mortality and reproduction) in this population? f) The individuals of these two island populations belong to the same species, but on a third island they appear together. It appears that descendants of the colonizers from the two islands differ more morphologically compared to what the colonizers did in the first place. Describe two explanatory models for such divergence in morphology. Question 2 a) What do we mean by functional respons? Illustrate in a figure the 3 types that you know, and explain the ecological mechanisms that generate each of the different patterns. b) Explain (and illustrate with figures!) the different main types of harvesting-strategies. Discuss advantages and disadvantages of these harvesting-strategies. Question 3 Levins introduced the classic model of metapopulastion dynamics in a) Describe Levins model and the different parameters that are included in the model. b) What is required for a metapopulation to be viable or persistent (i.e. not going extinct)? c) What do you understand with the term rescue effect? d) What do you understand with the term source-sink dynamics? Side 6 av 7

7 e) Why are metapopulation-models often applied in the management of endangered species? Question 4 a) Describe how variation in species diversity can influence properties of an ecosystem or community b) Describe how you can quantitatively categorize to what extent a species is endangered. c) How can climate change affect trophic interactions? d) Define adaptive management as management strategy, and describe advantages and disadvantages related to this management strategy. Side 7 av 7