Билет 10

1 Методы оценки популяций

В количественных экологических исследованиях надо достаточно точно оценивать число организмов, населяющих единицу пространства (площади, объема). В большинстве случаев это эквивалентно определению численности популяции. Методы оценки зависят, естественно, от размеров и образа жизни учитываемых организмов, а также от размеров обследуемого пространства. Число растений и сидячих или медленно передвигающихся животных можно подсчитать непосредственно или определить процент покрытия поверхности разными видами для сравнения их обилия. Для учета быстро движущихся организмов на обширных площадях применяют косвенные методы. В местообитаниях, в которых наблюдение за организмами затруднено вследствие особенностей их поведения и образа жизни, используют методы изъятия или отлова—выпуска (мечения, «разбавления» популяции).

Методы можно разделить на:

Относительный косвенный	Относительным прямой	Абсолютный
Оценка численности зверьков по биологическим индикаторам Оценка численности млекопитающих но следам их деятельности; по следам на снегу; по количеству кормовых столиков; по запасам корма; по количеству оставшихся экскрементов; по числу входных отверстий или нор	Учет при помощи набора различных ловушек Использование ловчих канавок и заборчиков Учет встреч зверьков на маршрутах Глазомерная оценка численности животных Анализ данных статистики пушных заготовок Площадно—капканный отлов Учет обилия зверьков путем картирования их поселений	Учет с помощью мечения зверьков и выявления их индивидуальных участков Полный вылов зверьков, на изолированных площадках Учет при помощи выливания зверьков водой из нор Сплошная раскопка нор с выловом всех населяющих их зверьков Использование коэффициентов заселенности нор Визуальный подсчет зверьков

Одним из самых известных методов изучения миграций, кочёвок, сезонного размещения животных является их мечение .

Наиболее известно, конечно, кольцевание птиц. Этот метод был изобретен на рубеже XIX и XX вв. Учитель гимназии в датском городе Виборге X. Мортенсен в 1890 г. впервые окольцевал скворцов пластиночками из цинка.

Летучих мышей и некоторых других млекопитающих метят птичьими кольцами (их надевают на предплечье); копытных и хищников – ушными метками в виде зажима, кольца или серьги; тюленей и морских черепах – кнопками, надеваемыми обычно на ласт, а дельфинам – на спинной плавник; китов – металлическими стрелками, которыми стреляют из ружья, вгоняя их в жировой слой; мелких грызунов и лягушек – отрезая фаланги пальцев в определённой комбинации. Моллюсков метят надписями на раковине. Насекомых (бабочек) – метками из тончайшей цветной фольги. Помимо меток, рассчитанных на длительное время, применяют также кратковременные: например, копытным в Африке надевают ошейники из цветной пластмассы, которые хорошо видны с самолёта; белым медведям наносят на шкуру яркие отметины несмываемой краской, которые тоже хорошо видны с самолёта; копытным окрашивают рога. Для некоторых целей (например, для выяснения передвижений кротов, слепышей и др. под землёй) употребляют метки с радиоактивными веществами.

Изучение простой популяции в статике подразумевает выяснение: а) границ обитания популяции; б) показателей обилия; в) характера распределения особей в пространстве.

Определение границ обитания популяции возможно только в некоторых случаях. В одних случаях границы между распространением нескольких популяций удается установить благодаря внешним (фенотипическим) различиям между их представителями. Чаще для установления различий между популяциями приходится делать количественный анализ встречаемости разных аллелей. Но еще чаще обнаружить границы между распространением разных популяций удается благодаря наличию разрывов в распространении вида, связанных, например, с отсутствием на этих пограничных территориях биотопов, подходящих для данного вида.

Показатели обилия популяции

В качестве показателей обилия могут использоваться самые различные характеристики. Их выбор зависит, с одной стороны, от задач исследования, а с другой – от особенностей изучаемого вида живых организмов. Например, можно использовать подсчет особей, однако он применим не ко всем организмам. Во-первых, различают организмы унитарные, представленные отдельными особями, и модулярные, состоящие из повторяющихся частей – модулей. У таких модулярных организмов, как колониальные губки, мшанки или коралловые полипы, зачастую затруднительно найти даже границы между отдельными особями, входящими в состав колонии.

Иногда, прежде всего применительно к унитарным организмам, удается осуществить полный учет их численности. Часто такая возможность – тревожный симптом, так как свидетельствует о низкой численности исследуемой популяции. Естественно, что он затруднен даже для малочисленных популяций организмов, которые ведут скрытный образ жизни. В целом же гораздо более часто приходится пользоваться методами косвенного учета.

К методам косвенного учета относится, например, подсчет крупных наземных позвоночных по проявлениям их жизнедеятельности – следам, помету и т.п. Возможны также, например учеты птиц и даже насекомых по издаваемым ими звуковым сигналам. К косвенным методам примыкают и те методы учета, которые основываются на непосредственном подсчете особей, однако не позволяют судить об их абсолютной численности. Так, подсчет попавших в ловушки мелких млекопитающих или насекомых, пойманных за 10 взмахов сачком во время так называемого кошения, может дать материал, пригодный для сравнения нескольких популяций, но не позволит оценить абсолютную численность исследуемых организмов.

Иногда подсчет численности популяции может производиться на основе знания некоторых математических закономерностей. Типичным примером может послужить метод повторного лова животных с мечением. Суть его состоит в том, что при первом отлове животные метятся и вновь выпускаются в природу, а затем производится повторный отлов, при котором подсчитывается доля от общего числа пойманных особей тех, которые имеют метку, полученную при первом отлове.

Чаще всего при учете численности приходится иметь дело с методами выборочного учета. При этом общая численность популяции оценивается по количеству организмов, собранных стандартным методом. К таким методам относятся учеты на пробных площадках, применяемые гидробиологами, или на трансектах или маршрутах, применяемые геоботаниками и зоологами позвоночных. Результатом их использования обычно является средняя численность на единицу измерения (точнее было бы назвать ее плотностью)

Помимо численности и плотности популяций, используются и другие показатели обилия. Например, для оценки обилия модулярных организмов, таких, как растения, широко используются балльные шкалы, применяемые к какой-то единице, обычно - площади. Так, геоботаники пользуются так называемой шкалой Друде.

Другим показателем обилия популяции часто служит биомасса. Обычно она используется также относительно площади или объема. Биомассу можно оценивать по влажному и сухому весу, а также в пересчете на энергию (для этого образцы могут, например, сжигаться в калориметре и оцениваться выделившееся тепло). Если площадь или объем, занимаемый популяцией, известен, то, умножив его на биомассу, мы получим оценку запаса.

Очень часто в экологических исследованиях используется такой показатель, как частота, или встречаемость. Частота представляет собой отношение числа площадок, на которых был обнаружен исследуемый вид, к общему числу исследованных площадок. Следует заметить, что этот параметр зависит не только от численности, но и от характера пространственного распределения членов популяции.