Search

Bongard, T., Johansen, K., Munkeby, T.B. 2018. A New Sampling Protocol and Intercalibrated Index for Invertebrates in Running Water. NINA Report 1548. Norwegian Institute for Nature Research. The EU Water Framework Directive (WFD) needs a robust, reliable and practical method suitable for comparing the ecological status of invertebrate fauna in rivers. The ASPT index has several major shortcomings and needs to be revised. Obtaining statistically significant abundances of taxa requires time-consuming sorting, counting, and provides little extra information of value for assessment.We suggest collecting larger samples with focus on finding species, while avoiding counting whole samples. By subsampling taxa abundances in the process, we still obtained a useful approximation of numbers per minute sample. This approach is more robust to different sampling methods, personal effort and physical variables, provided sufficiently large samples are taken. Through this protocol, we propose an index called the Intercalibrated Benthic Invertebrate Biodiversity Index – IBIBI – based on each location’s deviation from expected common species number. Deviance can be compared to WFD’s ecological status scale, regardless of region or river type and is therefore intrinsically intercalibrated. In this study, we describe how the sampling protocol offers results of high quality comparable over time and space. Large datasets from Central Norway are used to exemplify the applicability of the protocol. We discuss our approach in the light of the 12 quality variables published in Bonada et al. (2006) and conclude that our protocol seems to meet all of the demands. Bongard, T., Johansen, K., Munkeby, T.B. 2018. A New Sampling Protocol and Intercalibrated Index for Invertebrates in Running Water. NINA Rapport 1548. Norsk institutt for naturforskning Vanndirektivet bruker en standard og en indeks (ASPT) som har betydelige usikkerheter og mangler. Vi foreslår her en ny tilnærming ved å diskutere flere forhold: -Antall arter som registreres i en prøve fra en lokalitet er avhengig av prøvestørrelsen. Jo størreprøve, jo flere arter vil registreres. -De vanligste artene vil registreres først. -Taksonomisk nivå bør være art, familienivå er for grovt, de fleste familier inneholder arter sombåde er følsomme og robuste mot påvirkninger. -For å kunne interkalibrere, det vil si sammenligne lokaliteter over store avstander, foreslår vi åsammenligne hver lokalitet med sin egen opprinnelige, forventede artssammensetning. Detteavviket kan for hver lokalitet vurderes i forhold til de fem klassene for økologisk status beskreveti vanndirektivet. -Vi beskriver en utplukkingsmetode som er mer tidsbesparende, som kan ta større prøver påkortere tid. Plukkemetoden innebærer at en kan må gi avkall på nøyaktige antall per art oggruppe, men en får sett gjennom mye mer materiale og finner dermed flere arter. -Vi presenterer forslag til forventningslister for Trøndelag og Møre, og viser noen eksempler påhvordan dette vil kunne anvendes for døgn-, stein- og vårfluefaunaen. Alle taksa kan imidlertidinkluderes eller brukes hver for seg på samme måte. -Artslister over forventningssamfunn kan skreddersys til alle oppløsningsnivåer: Regioner medalle elvetyper, elvetyper innen regioner, kontinentalitet, høyde over havet og andre variabler kantas hensyn til ved utarbeidelse av forventningslister. Vi diskuterer protokollen i lys av de 12 kvalitetskravene som er publisert av Bonada m.fl. (2006),og konkluderer med at tilnærmingen ser ut til å tilfredsstille alle.

An accidental stop in the turbine in the Trollheim Hydropower Plant on 27th July 2008 caused a drop in downstream discharge in the River Surna from 21 to 3 m3/s during 100 min. River discharge was reestablished after three hours. The drop caused large dewatered areas (26 % of total wet area before the drop), but HEC-RAS simulations indicated that the ramping rates were relatively low (less than 20 cm per hour for the whole drop period in the modeled transects). Thus, a high proportion of the fish may have avoided stranding. Stranding mortality was estimated at approximately 14.000 0+ salmon and 3.600 older juveniles (70 % 1+), or the equivalent of approximately 3000 smolts. The loss constitutes less than 3 % of the future smolt production downstream the power station (estimated by up-scaling from densities at electrofishing station, via mesohabitats to the whole river stretch) during 2009-2012. About one third of the smolts in the River Surna has been estimated to be produced in areas below the power plant. Between 3000 and 15 000 0+, and an unknown number of older brown trout likely also died from stranding, and the effect was probably larger for the juvenile population of brown trout than Atlantic salmon. All the above estimates are uncertain. Additional releases of water from the reservoir during, and one week after the drop, likely had no effects on the fish populations. The diversity of the zoobenthos communities in the river below the outlet of the power plant is low, likely due to large and frequent variation in discharge. The accidental stop in 2008 was probably particularly damaging, due to the large dewatered areas and low minimum discharge (far below the minimum allowed residual flow at 15 m3/s). This may temporarily reduce biomass and diversity of zoobenthos and thus prey availability for fish. Analysis of discharge data during the period from 2000 to 2008, show that despite measures implemented in the power plant (from 2006), there are several events when ordinary reductions in power production cause a drops in water level, with similar or higher risks of stranding mortality than the accidental stop in 2008. Stranding remains a major problem for the fish population in the River Surna, and there is great potential for improvements by changes in the operation of the power plant. While the accidental stop in 2008 likely did not cause very high fish stranding mortality, such drops are generally harmful for the fish population and the river ecosystem as a whole. Norge, Møre og Romsdal, Surnadal, ferskvann, elv, laks, Salmo salar, aure, Salmo trutta, bunndyr, effektstudie, stranding, vassdragsregulering, Norway, hydropower, freshwater, regulated river, Atlantic salmon, brown trout, stranding mortality, zoobenthos (c)Norsk institutt for naturforskning. Publikasjonen kan siteres fritt med kildeangivelse

In this thesis, seven papers concerning life history, mate choice and parental investment strategies are presented. Data was compiled from old church books from two parishes in Central Norway from 1700-1900, Soknedal and Smøla (Paper I-IV). Also the results of three questionnaires are presented (Paper V-VII). Results show that access to stable resources was the main predictor of number of children born and number of grandchildren produced within and between two human populations (Paper I). The two studied villages (Soknedal and Smøla) were at the same latitude, but had different resource foundation in that the coastal parish (Smøla) had access to year round fishing. This extra resource affected most life history traits of particularly low class women, who produced significantly more grandchildren than their sisters without this stable resource. Birth rank and family size also affected the life history of children (Paper II). Here we considered the survival rate, the probabilities of becoming married and migration rate from the home parish in relation to status of mother, family size, sex of the children, birth rank, sex ratio of siblings, year of birth and age of the mother. We found that the future reproductive value of boys was greatly affected by both family size and birth rank, in that boys from larger families and boys late in birth rank had a lower probability of getting married and a higher probability of migrating from the parish. No such relations were found for girls. We conclude that a difference in the access to parental resources during childhood affected the life history of boys, but not that of girls. There was no support for longer birth intervals between the births of two boys compared to other sex combinations of children (Paper III). Short birth intervals (less than two years) between two children led to higher mortality among both the first-born and second-born in such combinations There were significant differences in birth interval between high and low status women in both parishes. Also the poorer parish of Soknedal had longer birth intervals than Smøla for both status groups. The survival rate increased significantly when birth intervals exceeded 2 years, both for a child and its next sibling. The optimal birth rate in Soknedal seems to be slightly over three years. In a multilinear regression analysis, the number of children of mother was, not surprisingly, the most important variable in explaining the variation in birth interval. Laterborn children had longer birth intervals (Paper III). In Paper IV we tested the inbreeding avoidance between related individuals in Soknedal parish, and found this to be significant. We found, however, no statistically significant differences in fertility between the three groups called non-locally, consanguineous and locally married couples. Physical variables in human mate choice were tested on a sample of students (Paper V). There was a significant correlation between the age of a man and a woman and the height of the two individuals in a pair. However, none of the correlations or cross-correlations between height, weight, hair colour or eye colour were statistically significant. Within a pair there was a highly significant positive correlation between the attractiveness of a man and a woman. We also tested if strangers could pick out mates by facial looks. 101 test persons were presented a series of four photos, two males and two females and asked to pick out the pair. The pair was correctly picked out in about 40 % of the cases, which was higher than random. Altogether almost 90 percent of the test persons were able to pick out the pair more frequently than random. There was no significant difference between the sexes in their ability to pick out the right pair from photos. Paper VI presents results concerning female view of the male commitment into a relationship, his economic status variables and his ambition levels. We tested predictions derived from evolutionary biology concerning female mate choice through a questionnaire presented to female subscribers of a Norwegian magazine. The expectations of a stable economic wealth prior to engagement affected positively the length of relationships. The partner's economic stability, the respondent's perceived economic satisfaction and the partner’s investment in children from previous relationships were significantly higher in an ongoing than in a broken relationship. These factors are predicted to be crucial to mate choice and ultimately fitness-enhancing. Finally, in Paper VII phenotypic levels of daily-life parental-offspring conflicts in two different social contexts were studied; 1) between biological parents and their offspring at home, and 2) between the adults and the same children in the nursery school. Parents and nursery school teachers were asked how the children acted in conflicting situations that frequently occur during a day. Parents reported a higher level of conflict with their children than did teachers from nursery schools. Parents did not experience differences in conflict level between boys and girls, while nursery school teachers did experience such differences. The results give support for the hypothesis that children have an innate and selected mechanism that guides them in different social contexts, and that they easily assess differences important for the level of care and attention they can expect to get. Children expect a higher investment from their parents than from their teachers, and therefore solicit more in the parent-offspring context. Such context-related behaviour among children will optimise their own social status and benefits in the form of resources and attention, and is the conceptual background for parent-offspring conflict. Denne doktoravhandlingen består av syv arbeider innenfor feltet human atferdsøkologi. I motsetning til sosiologisk tilnærming forsøker humanbiologien å finne universelle trekk som er like for alle. Medfødte trekk trenger ofte en utløsende miljøfaktor. Poenget er imidlertid at på et evolusjonært grunnlag følger det logisk å tro at alle individer vil respondere mer eller mindre likt. I forhold til noen atferdstrekk er dette lett å vise, som for eksempel smerte, latter, sjalusi eller sinne. Andre trekk kan bare testes statistisk, som for eksempel at barn maser mer på foreldrene sine enn på andre voksne, eller at trangen til å emigrere er større når en gutt fødes sent i fødselsrekka, slik jeg har vist her. De fire første arbeidene er analyser av data fra kirkebøker fra Soknedal og Smøla mellom 1700-1900. De tre siste er resultater fra tre spørreundersøkelser foretatt i årene 1993- 2002. Soknedal og Smøla har en biologisk relevant ulikhet i at Smølaboerne hadde tilgang på fiske året rundt, noe som stabiliserte mattilgangen. Denne ulikheten ga seg utslag i at lavstatuskvinner fra Smøla fikk flere barnebarn enn lavstatuskvinner fra Soknedal (Paper I). Blant høystatuskvinner var det ingen forskjell. Størrelsen på søskenflokken og nummer i fødselsrekkefølgen bestemte viktige livshistorieparametre (Paper II). Kjønnsforskjellene var store og ga seg utslag i at en senerefødt gutt hadde lavere sjanse for å overleve, lavere sjanse for å bli gift, men høyere sannsynlighet for å emigrere. Slik var det ikke for jentene. Dette er i tråd med seleksjonsprinsippene for arter med høy foreldreinvestering ved at tidligfødte menn som arvet mest ressurser ble attraktive og fikk livsløp med større sjanser for etterkommere. Også fødselsintervallene betyr mye for livsløpet (Paper III). For korte mellomrom mellom fødslene gir lavere ressurstilgang til barna (både det som er født før og etter) og dermed lavere fitness, men samtidig bør total reproduktiv periode utnyttes. Dermed kan det beregnes et optimalt fødselsintervall som gir flest overlevende og attraktive etterkommere. Det finnes noe data på at det å få gutter er mer ressurskrevende, og vil øke det optimale intervallet, men materialet fra Midt-Norge viste ikke dette. I Paper IV så jeg på om beslektede individer unngikk å gifte seg med hverandre, hvilket de gjorde. Sannsynligheten for å gifte seg med en slektning var ganske stor på den tiden (24 %), men bare 9 % av høystatus- og 6 % av lavstatuskvinnene giftet seg med slektninger. Partnervalg er et område det er gjort ganske mye forskning på, og vi gjentok en del av de undersøkelsene som viser at vi ofte velger partnere som matcher oss i fysiske variabler (Paper V). Vi fant bare korrelasjon mellom alder og høyde, og ikke mellom høyde, vekt, hårfarge eller øyefarge. Vi fant en god korrelasjon i skjønnhetsscore. Vi la ut foto av to menn og to kvinner og lot ti personer velge ut hvem som var sammen av disse. Tilfeldig ville 25 % velge riktig, men forsøkspersonene klarte nesten 40 % rett. Dette støtter hypotesen om at vi ser etter tegn og trekk som er relevante for hvor attraktive vi er, og at dette er en universell egenskap hos mennesker. Disse egenskapene trenger ikke være fysisk utseende, men kan være atferdstrekk forbundet med omsorgsevne og økonomi. Bladet ”KK” betalte for en spørreundersøkelse blant sine abonnenter hvor vi blant annet spurte om økonomi, ambisjoner og innsats hos tidligere og nåværende mannlige partnere (Paper VI). Det var god korrelasjon mellom utilfredsstillende økonomi, manglende innsats og omsorg, lavt ambisjonsnivå og graden av skilsmisse og brudd i forholdene. Menn som viste ambisjoner, hadde felles økonomi, investerte i kvinnens tidligere barn og hadde økning i inntekt, ble sjeldnere skilt. Et interessant resultat var at menn som ble karakterisert som svært ambisiøse hadde økt sjanse for brudd med partneren. Dette kan ha flere grunner, hvorav to er nærliggende: 1) En overinvestering i karriere må nødvendigvis ta tid og krefter, og det vil gå utover investeringen i hjemmet. Her er det viktig å huske at det er den følelsesmessige reaksjonen hos partner som er viktig, og ikke nødvendigvis antall kroner som teller. 2) Menn med karriere er attraktive, og vil få flere tilbud og muligheter for andre partnere. I den siste undersøkelsen kartla vi ulikheter i hvordan biologiske foreldre og barnehageansatte oppfatter konflikter med barn (Paper VII). Ut fra evolusjonær biologi kan en predisere at barn vil være tilpasset å kreve mer av sine foreldre enn av andre voksne, og at dette vil gi seg utslag i et høyere konfliktnivå med det samme barnet, avhengig av hvem som i øyeblikket har omsorgen. Vi fant støtte for prediksjonen ved at i alle de undersøkte situasjonene med det samme barnet oppfattet den biologiske forelderen et høyere konfliktnivå enn den barnehageansatte. Det er utgitt en svært omfattende bok på norsk som oppsummerer hva som er oppnådd hittil innen fagretningene sprunget ut av evolusjonær biologi (Mysterud, 2003). Boken anbefales til alle som arbeider med mennesker på alle plan. Evolusjonsbiologi er en del av naturvitenskapen, og er dermed logisk sammenhengende på en annen måte enn samfunnsvitenskapene. Evolusjonsbiologi er grunnleggende konsistent og sammenhengende med hele den menneskelige vitenskap, og det er derfor ikke logisk eller rasjonelt å velge å se bort fra de problematiske sidene av denne forskningen. dr.scient. dr.scient.