BIO 3515 – Biologie de la conservation des espèces Examen final
Vaut 50 % de votre note finale Mercredi 19 avril 2006
Professeur: Gabriel Blouin-Demers, PhD
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1 - (10 points) Des chercheurs du National Water Research Institute, du Musée Canadien de la Nature et de l’université de Guelph ont publié les résultats d’une étude sur les
moules d’eau douce de la partie aval du bassin des Grands Lacs. Au cours de leurs travaux, ils ont combiné les informations retrouvées dans plus de 70 collections des musées et d’études antérieures en vue d’identifier les espèces les plus menacées. Ils ont donc créé une base de données décrivant la distribution des 41 espèces retrouvées dans le sud de l’Ontario pour la période 1860 à 1996. Chaque observation dans la banque de données correspond à la présence vérifiée d’une espèce donnée dans une rivière ou un lac donné à une date donnée. Notez que la banque de données synthétise les
observations d’expéditions irrégulières faites par des naturalistes et des spécialistes, par conséquent les sites visités et l’effort d’échantillonnage varient dans le temps. Les
chercheurs ont aussi assemblé de l’information sur le nombre d’espèces de poissons pouvant servir d’hôte aux larges et sur la vulnérabilité à la colonisation par la moule zébrée. En vous basant sur l’information contenue dans le tableau suivant, quelles sont les espèces qui ont le risque d’extinction plus élevé et devraient être considérées par le COSEPAC? Pourquoi?
Espèce Avant 1960 Après 1960 Répartition Vulnérabilité # hôtes
% obs. % sites % obs. % sites
E. complanata 6,1 12,2 3,1 10,4 Canada Pas vulnérable 5
E. dilatea 4 8 4,8 16,4 Canada Vulnérable 5
E. perobliqua 0,07 0,01 0 0 Ontario Pas vulnérable 1
L. fasciola 0,5 1 0,5 1,8 Ontario Pas vulnérable 1
L. ovata 5 10,2 4,4 15,2 Canada Pas vulnérable 7
L. radiata 4,1 8,3 3,1 10,8 Canada Vulnérable 8
L. sinquiodea 14,2 28,8 8,8 29,9 Canada Pas vulnérable 14
O. olivaria 0,7 1,5 0,04 0,13 Canada Très vulnérable nd
V. fabalis 0,4 0,9 0,3 0,9 Ontario Vulnérable nd
Total obs. 1369 2764
Total sites 679 797
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2 - (10 points) Un biologiste des populations fait le suivi du nombre d’individus total pour 5 espèces de grenouilles dendrobates (A, B, C, D, E) au Costa Rica de 1996 à 2006. Il est connu que chaque espèce a une structure de métapopulation avec des mouvements
d’individus entre chacune des populations. Le tableau ci-dessous donne pour chaque espèce et sur le dernier 10 ans (1) le nombre d’individus total pour les cinq espèces (toutes les
populations combinées), (2) r le taux moyen de croissance de toutes les populations, (3) Vr la variance du taux de croissance moyen de toutes les populations composant la méta-
population de l’espèce, (4) N le nombre de populations composant la méta-population de l’espèce, (5) c la corrélation temporelle moyenne entre les taux de croissance de paires de populations composant la méta-population et la densité des individus [un c près de 1 signifie qu’à l’intérieur d’une méta-population les changements de taille des populations sont très corrélés, ces changements sont donc synchronisés entre les populations, tandis qu’un c près de 0 signifie que les changements de taille des populations sont indépendants et donc
asynchrones], (6) R l’aire de répartition géographique de l’espèce, (7) Fst l’indice de fixation entre les populations [une mesure des différences génétiques entre les populations, les valeurs plus grandes que 0,3 sont considérées comme indiquant de grandes différences génétiques entre les populations], (8) l’hétérozygocité moyenne des populations de chaque espèce.
Quel est le rang de chaque espèce en terme de risque d’extinction? Commencez avec l’espèce la plus à risque et allez vers l’espèce la moins à risque en expliquant votre raisonnement.
Espèce r Vr N c FST R
A 160 -0.12 0.07 6 0.80 .03 1800 0.08
B 480 0.03 0.13 3 0.45 .39 3600 0.17
C 720 -0.05 0.20 5 0.16 .25 30,000 0.28
D 660 0.11 0.28 9 0.15 .48 260,000 0.35
E 530 0.05 0.04 5 0.65 0.16 53000 0.15
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3 - (10 points) Le tableau ci-dessous montre les résultats d’inventaires de petits
mammifères dans deux régions (R1, R2) des Appalaches. Les petits mammifères ont été échantillonnés dans trois habitats: les vallées (V), la mi-montagne (MM) et l’habitat alpin (A). Le tableau donne le nombre d’espèces présentes dans l’habitat i (ligne) qui étaient aussi présentes dans l’habitat j (colonne).
(A) Quelle est la région qui a la plus haute diversité α dans les vallées?
(B) Quelle région a la plus grande diversité α au niveau régional si la région comprend les 3 habitats?
(C) Quelle région a la plus grande diversité β?
V MM A
Habitat R1 R2 R1 R2 R1 R2
V 68 75 12 16 2 2
MM 6 12 31 39 9 16
A 1 4 9 11 20 18
4 - (5 points) Le tableau ci-dessous présente les données pour deux espèces ( A et B) d’orchidé en péril au Méxique. Chaque espèce est constituée de 5 populations. Dans le tableau, nous avons la taille des populations estimées pour 2006 (N), leurs taux
d’hétérozygocité contemporains (H), ainsi que le taux de croissance actuel de la population (r).
Pour quelle espèce y a-t-il évidence de problèmes génétiques dus à la cosanguinité (s’il y a des évidences)? Quelles sont ces évidences (si en effet il y en a)?
Espèce A Espèce B
Population N H r N H r
1 65 0.08 -0.09 48 0.06 -0.08
2 222 0.12 0.05 113 0.07 -0.06
3 385 0.15 -0.01 290 0.16 0.04
4 426 0.21 0.05 424 0.25 0.13
5 511 0.20 -0.07 502 0.26 0.15
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5 - (15 points) Le gouvernement de l’Ontario évalue 5 sites possibles pour la création d’un nouveau parc provincial dans le sud de la province. Le premier tableau donne pour
chaque site (1) l’aire maximale potentielle pour le parc [déterminée par la propriété des terrains], (2) le nombre d’habitats écologiquement distincts [déterminé sur le terrais et par des photos par satellite] dans l’aire potentielle, (3) le nombre de ces habitats distincts qui ne sont pas représentés dans un moins 1 autre parc provincial en Ontario [le nombre d’habitats uniques], (4) le nombre d’espèces d’oiseaux présentes dans l’aire potentielle, (5) le nombre d’espèces d’oiseaux présentes qui ne sont pas présentes dans au moins 1 autre parc provincial en Ontario, (6) le chevauchement moyen des communautés
d’oiseaux entre les habitats [par exemple, 0,76 signifie qu’en moyenne 76% des espèces d’oiseauc retrouvées dans un habitat sont aussi retrouvées dans une autre habitat], (7) le nombre d’espèces en péril présentes dans l’aire.
(A) Avec les données du premier tableau seulement, mettez les 5 sites en rang de priorité pour la création d’un parc. Commencez avec la plus haute priorité et expliquez votre raisonnement.
Un des “indicateurs’ de l’intégrité écologique considérés par Parcs Canada est le ratio entre la biomasse des grands carnivores par aires et la productivté primaires (BGC/PP).
L’idée derrière cet index est que la perte de grands carnivores est un reflet de la perte d’intégrité écologique, ce qui produit de petits ratios BCG/PP. Supposons que des inventaires intensifs nous permettent de déterminer ces ratios pour les parcelles candidates ainsi que pour les parcelles adjacentes immédiatement adjacentes aux parcelles candidates. Ces données hypothétiques sont présentées dans le deuxième tableau.
(B) Est-ce que ces données changent le rang que vous avez établi en (A)? Si oui, quel est votre nouvelle liste de priorités et pourquoi? Si non, pourquoi vos rangs demeurent-ils inchangés?
Parcelle Aire (km2) # d’ habitats # d’habitats
uniques Richesse
spécifique # d’espèces
uniques Chevauchement de la communauté
# en péril
1 217 7 2 44 0 0,81 2
2 560 9 2 55 2 0,66 4
3 378 10 3 53 3 0,61 6
4 740 12 3 58 4 0,68 4
5 820 13 4 60 2 0,76 3
Site BCG/PP intérieur BCG/PP voisinage
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6 - (5 points) Définissez et expliquez les 3 grands types d’exploitation forestière dans l’est de l’Amérique du Nord. Quels sont les avantages et inconvénients de chaque type?
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7 - (5 points) Pourquoi les contaminants s’accumulent-ils plus dans les régions nordiques, même si ces contaminants ne sont pas produits en majorité dans le nord?
8 - (5 points) Quels sont les mécanismes qui causent la diminution de la richesse spécifique aviaire avec une augmentation de la fragmentation de l’habitat?
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9 - (10 points) En Ontario, il y a un type d’habitat très rare nommé Alvar. Ces Alvars sont ouverts avec des sols rocheux couverts d’une mince couche organique. Plusieurs plantes rares se retrouvent dans les Alvars et ils ont donc une grande valeur en conservation. Une biologiste échantillonne les plantes dans 6 Alvars situés en deux régions (Aire 1: sud- ouest de l’Ontario; Aire 2: sud-est de l’Ontario). Les données sont présentées dans le tableau ci-dessous. N(x) est le nombre d’espèces de plantes qui se retrouvent dans au moins x Alvars. Supposons que notre but de conservation est de protéger assez d’Alvars pour que 80% de la diversité régionale (c.-à-d., sud-ouest ou sud-est de l’Ontario) des plantes des Alvars soit protégée. Dans quelle aire (1 ou 2) devrons-nous protéger le plus grand nombre d’Alvars?
Nombre d’Alvars (x) N(x) Aire 1 N(x) Aire 2
1 270 241
2 211 135
3 164 84
4 121 66
5 99 58
6 88 51
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