Розділ 2. Матеріали і методи досліджень

В якості матеріалу для вивчення було взято дві вибірки імаго колорадського жука. Вибірки імаго проводились в ВП НУБіП України НДГ «Великоснітинське» ім. О. В. Музиченка та на околицях с. Кислівка, Таращанського р-ну, Київської обл.. Місця проводження вибірок обирались за різницею показників радіоактивності території. На території НДГ «Великоснітинське» щільність забруднення ¹³⁷Cs становила 4-10 кБк/м², на околицях с. Кислівка – від 185 до 555 кБк/м². Об'єм вибірок ентомологічного матеріалу з посадок картоплі становив при кожному зборі - 85 жуків. Далі під час обрахунків ми використовували методи статистичного аналізу.

Важливою обставиною, що визначає застосування математико- статистичних методів є встановлення факту, що багатьом біологічним явищам притаманні статистичні закономірності, які виявляються під час вивчення сукупностей, але не можуть бути віднесені до окремих одиниць цих сукупностей.

Зокрема тварини і рослини характеризуються мінливістю, варіацією за найрізноманітнішими ознаками. При вивченні біологічних сукупностей, які є типово статистичними виявилось, що доцільним с застосування методів біологічної статистики, яку назвали біологічною статистикою, або біометрією.

Без екологічно спрямованих мети і ідеї біометричне дослідження може привести лише до накопичення маси безперспективних для подальшого використання матеріалів і виявитись зовсім безцільним. З іншого боку, без статистичної обробки часто неможливо узагальнити експериментальні матеріали, які є масивом ізольованих фактичних даних, а також позбавились небезпеки появи необґрунтованих гіпотез і припущень. Завдання статистичного обробітку отриманих експериментальних матеріалів полягає у:

1. Врахуванні і відкиданні випадкових результатів, які можуть бути пояснені мінливістю отриманого матеріалу.

2. Отриманні реальних висновків з аналізу наявного матеріалу.

3. Правильній організації дослідження та отриманні реальних і достовірних даних.

2.1 Терміни та визначення

Усі об'єкти наукового дослідження (тварини, рослини, мікроорганізми, зразки плодів, їх чисельність на окремих ділянках, концентрації полютантів і т. ін.), або будь яка множина окремих, таких, що відрізняються одне від одного, але в той самий час подібних за деякими істотними ознаками об’єктів, складає гак звану сукупність. Сукупностями є популяції, наприклад, рудих нориць певного регіону, стадо корів в господарстві, нащадки певного самця, рослини на дослідних ділянках тощо. Зазвичай число одиниць сукупності називають об’ємом сукупності і позначають латинською літерою п або N.

Значення окремого члена сукупності називають варіантою.

При значній кількості варіант у генеральній сукупності можна дослідити лише деяку її частину, яка називається вибірковою сукупністю або вибіркою.

Одиниця сукупності може характеризувалися певними ознаками. Кожна ознака, що вивчається, приймає різні значення в різних одиницях сукупності, вона змінюється в своєму значенні від однієї одиниці сукупності до іншої. Ці відмінності між одиницями сукупності називаються варіацією або дисперсією (тобто, розсіянням).

Варіаційним рядом називається послідовність значень досліджуваної величини (сукупності), розташованих по мірі зростання. Важливими параметрами генеральної сукупності і вибірки є її ліміти, тобто максимальне (найбільше, max) і мінімальне (найменше, min) значення. Якщо сукупність або вибірка містить значну кількість членів (чисел), то їх треба згрупувати в класи та скласти ранжований зважений варіаційний ряд. Кожна група чисел (варіант), на які розбивається сукупність або вибірка, називається класом. Звичайно, весь розмах (діапазон) значень (від мінімуму до максимуму) розділяють на 8 - 12 класів (інтервалів). При більш точних дослідженнях встановлюють більшу кількість класів (15 – 20 - 30), а при менш точних - меншу (6 - 8). Кількість класів в залежності від об'єму вибірки можна встановити за допомогою формули, яка враховує розмах варіації:

,

де: К – число класів, n – чисельність вибіркової, чи генеральної сукупності.

Класовий інтервал можна визначити використовуючи наступний вираз:

,

де: К – число класів.

Приблизне число класів можна також визначити користуючись наступною таблицею 2.

Таблиця 2

Число спостережень, n (від-до)	Число класів, К
25-40	5-6
40-60	6-8
60-100	7-10
100-200	8-12
Більше 200	10-15

Точніше число класів визначається за формулою Стерджеса:

К = 1 + 3,32 lg n, або у випадку n більше 100 - за формулою К = 5 lg n,

де: n – чисельність вибіркової чи генеральної сукупності.

Класові інтервали, тобто різниця між найбільшим і найменшим значеннями в межах кожного класу, звичайно роблять однаковими. Кількість варіант, що належать до даного класу, називається його частотою. Здебільшого частоти позначають літерою f. Частоти, представлені у відносних числах, як частки одиниці або відсотки від загальної кількості варіант (об'єму вибірки), називаються частостями. Частоти класів встановлюються шляхом рознесення даних по класах. Для підрахунку частот при складанні зважених варіаційних рядів застосовують різні способи їх реєстрації (рис. 2.1).

Способи обробітку даних істотно залежать від того, який характер варіації ознак, що вивчаються. Відмінності між варіантами можуть виражатися в якихось якостях. Таку варіацію називають якісною. Якщо, наприклад, сукупність тварин характеризують за мастю, тоді кожна варіанта повинна отримати якісну характеристику відповідно до заздалегідь прийнятих позначень: чорна, руда, чорно-строката і т.і. В найпростішому випадку підрахунок числа особин в кожній з виділених груп дає уявлення про склад популяції в цілому.

Рис. 2.1. Способи реєстрації та запису частот (Ємельянов, Брагинський, Михалевич, 2001)

а - конверт; б - ялинка; в - будиночок.

В інших випадках відмінності між варіантами будуть кількісними. Кількісна варіація може бути двох типів: дискретна та безперервна. В першому випадку (дискретна варіація) відмінності між варіантами, окремими значеннями випадкової перемінної (змінної), виражаються цілими числами, між якими немає і не може бути переходів. Наприклад, кількість дитинчат у лисиці (свині, миші, птаха), кількість променів у плавцях риб, кількість пелюсток у квітці тощо.

У випадку безперервної варіації значення варіант не завжди виражаються цілими числами. Все залежить від того, яка точність вибрана

для характеристики тої чи іншої ознаки. При вивченні безперервної варіації необхідно всі одиниці сукупності характеризувати кількісно з тією точністю, яка заздалегідь визначена і в найбільшій мірі підходить в даному конкретному випадку.