Лекция на тему: Методы количественного учета животных

 Методы учета беспозвоночных

Сбор и учет беспозвоночных животных подстилки. Для сбора беспозвоночных животных подстилки вымеряется 1 м2 подстилки, отмечается граница квадрата (палочками со шнуром) и снимается весь покров, который затем разбирается на белом фоне (можно частями). Для каждой систематической группы определяется биомасса (на аптечных весах). Для этой цели класс делят на 2—4 группы, каждая из которых разбирает отдельные пробы подстилки.

Сбор и учет беспозвоночных верхних горизонтов почвы. Для изучения беспозвоночных верхних горизонтов почвы закладываются пробные площадки размером 10 х 10 см. После снятия подстилки выкапывается яма на глубину горизонта А. Поднятый грунт тщательно просеивается через энтомологическое сито. Найденных животных распределяют по группам с учетом численности и биомассы особей каждой группы; биомасса определяется на аптечных весах.

Облегченные и более точные методики учета мезофауны почвы и подстилки.

Для более точного учета беспозвоночных животных подстилки и почвы пользуются методами флотации и сухой экстракции.

Метод флотации сводится к тому, что все (или большая часть) беспозвоночных, находящихся в подстилке или в верхнем горизонте почвы, при заливании последних насыщенным раствором поваренной соли всплывают в поверхностный слой раствора. Всех всплывших животных собирают мелкоячеистым ситом. Процедуру повторяют несколько раз до тех пор, пока не перестанут всплывать животные.

Метод сухой экстракции более продолжителен во времени, но в некоторых случаях дает более точные результаты. Этот метод основан на том, что почвенные животные перемещаются на влажные участки почвы, избегая при этом высыхания. Для сбора беспозвоночных методом сухой экстракции берут образец почвы или подстилки, кладут на сито (не очень мелкое) и устанавливают под металлическим рефлектором с лампой мощностью 100 Вт. Под сито следует поставить поддон (с высокими бортами) с 50%-ным раствором спирта. Расстояние между лампой и образцом должно быть около 25 см. Каждые 2 часа лампу продвигают к образцу на 5 см, пока расстояние между лампой и образцом не станет 5 см. В таком положении рефлектор оставляют на 24 часа. При этом мелкие членистоногие перемещаются вниз и сквозь сито попадают в поддон с 50%-ным раствором спирта. 

Учет беспозвоночных животных травянистого яруса. Для учета беспозвоночных животных травянистого яруса наиболее широко используется метод кошения сачком. Для этого необходимо стать лицом к солнцу и произвести 50 двойных взмахов сачком в ту или другую сторону, но всегда по новому месту, ближе к почве. Сбор 50 взмахами сачка при кошении соответствует числу животных на пробной площадке в 1 м2. Собранных беспозвоночных вместе с этикеткой помещают в морилку. В лаборатории их рассортировывают по систематическим группам, подсчитывают количество особей в каждой группе и определяют их биомассу путем взвешивания на аптечных весах. При сборе беспозвоночных животных травянистого яруса класс лучше разделить на группы (по 3-5 человек), каждая из которых собирает материал на разных участках. Для расчета численности насекомых на единицу площади используют формулу:

где Р — количество насекомых на 1 м2, N — число пойманных сачком насекомых, D — диаметр сачка (в м), L — средняя длина пути, проходимая обручем сачка по травостою при каждом взмахе (в м), n — число взмахов сачком. 

Учет беспозвоночных животных кроны деревьев. Для учета беспозвоночных животных кроны деревьев в школьной практике наиболее применим метод стряхивания животных с деревьев. Для сбора материала под деревом расстилается белое полотно (простыня, пленка). Упавших с дерева беспозвоночных собирают в морилки (с 50%-ным раствором спирта), снабжают этикетками, а в лаборатории разбирают по систематическим группам. Затем определяют их численность и находят биомассу на аптечных весах. Методы учета земноводных и рептилий Наиболее распространенным методом учета земноводных и рептилий является маршрутный метод учета. Этот метод позволяет провести учет животных на определенной полосе обнаружения протяженностью 100—500 м. При учете земноводных учетчик должен двигаться вдоль береговой линии, регистрируя животных на полосе шириной 5 м (2,5 м в воде и 2,5 м на берегу). При учете пресмыкающихся учитывают животных по ходу маршрута на полосе шириной 3 м (1,5 м вправо и 1,5 м влево от учетчика). Полученные данные, как для земноводных, так и для пресмыкающихся, пересчитывают на 1 км учетного маршрута.

Методы учета птиц

Из всех существующих методов учета птиц наиболее простым и доступным в условиях школьной практики является метод абсолютного учета на постоянной полосе обнаружения. Время учета птиц необходимо приурочить к периоду наибольшей «заметности» (наилучшей обнаруживаемости) птиц большинства видов в каждом природном районе. Учет следует проводить в утренние часы в тихую погоду. Маршруты для учета закладываются таким образом, чтобы они проходили по всем наиболее типичным биотопам данного района, с типичным соотношением их площадей. Скорость движения учетчика в лесных биотопах не должна превышать 2 км/ч, в открытых угодьях она может быть несколько выше - до 3 км/ч. Суть метода учета на постоянной полосе обнаружения сводится к следующему. Учетчик при движении по маршруту отмечает по голосу или визуально всех услышанных и увиденных птиц по обе стороны от полосы маршрута. Ширина полосы для закрытых местообитаний, в частности лесных, обычно рекомендуется в 50 м (25 + 25), иногда (при редком травостое и кустарниках) – до 100 м (50+50). Одним из обязательных условий учета является необходимость фиксировать птиц только в выделенной полосе. При некотором навыке глазомерное определение расстояния в 25 м оказывается достаточно точным. Чтобы не провести повторный учет одной и той же птицы, обнаруженной сначала впереди двигающегося учетчика, а затем при его приближении оказавшейся сбоку от него, фиксирование птицы лучше проводить при ее нахождении в условном секторе шириной в 45˚ от перпендикуляра к направлению движения учетчика. В отдельных случаях необходимо фиксировать и одиночных птиц, даже если они обнаружены позади учетчика. Достоверность одноразового учета птиц в среднем равна 70 %, то есть на учетной полосе выявляется приблизительно 3/4 обитающих здесь птиц. Следует отметить, что поющий самец принимается за пару птиц. Для подведения итогов маршрутного учета (нахождения плотности вида) используется формула

где р - плотность вида, Q‚ - обилие вида, L - длина маршрута, D - ширина маршрута, А - коэффициент активности (для лесных птиц - 0,6, для птиц открытых пространств - 0,8).

Методы учета млекопитающих

В настоящее время среди методов абсолютного учета мелких млекопитающих наибольшее распространение получили метод ловушко-линий и метод ловчих канавок (заборчиков). Метод ловушко-линий целесообразен там, где доминируют различные виды мышей, рыжих полевок, хомячков, а метод ловчих канавок — там, где доминируют землеройки, мышовки, лемминги и другие мелкие млекопитающие, которые редко роют норы. Суть метода ловушко-линий сводится к следующему. Учетная линия должна состоять из числа ловушек (лучше живоловок), кратного 25, 50, 100 и т. д. Каждая ловушка заряжается приманкой и выставляется в изучаемый биотоп. В качестве приманки наиболее часто используют корочку черного хлеба, смоченную растительным маслом. Ловушки выставляются во второй половине дня на расстоянии 5 м одна от другой (7-8 шагов) по прямой линии. Для ловушек выбирают места наиболее вероятной поимки зверьков (под лежащим бревном, у пня, у выступающего корня и т. д.). Ловушки проверяют утром следующего дня. Срок пребывания ловушек в биотопе обычно равен двум суткам. Результаты учета бракуют, если всю ночь шел сильный дождь. Кратковременные и слабые осадки в расчет не принимаются. Показателем обилия служит число пойманных зверьков на 100 ловушко-суток. Например, в лесу двое суток стояло 200 ловушек. В них было поймано 28 зверьков. Следовательно, на 400 ловушко-суток отловлено 28 зверьков, а на 100 ловушко-суток - 28 : 4 = 7 зверьков. Для каждого вида животных показатель обилия рассчитывается самостоятельно. Сущность метода ловчих канавок сводится к следующему. Для проведения учета животных этим методом используют канавки длиной 50 м, шириной и глубиной - 25 см. В каждую канавку вкапывают 5 жестяных (алюминиевых) цилиндров (конусов) диаметром, равным ширине дна канавки, а высотой 45-50 см. Цилиндры располагают с интервалами в 10 м, при этом по краям канавки остается по 5 м. Вкапывать цилиндры надо так, чтобы их края вплотную соприкасались с вертикальными стенками канавки, а верхний обрез цилиндра был на 0,5-1 см ниже края канавки. При выкапывании канавки землю и дерн надо относить от канавки на 10-15 м и складывать в одно место. Все зверьки, попавшие в цилиндры, извлекаются. Единицей учета служит число зверьков, попавшихся за 10 суток работы одной канавки (число зверьков на 10 канавко-суток). Для экологической оценки структуры и функционирования экосистем необходимо знать ряд показателей, которые также определяются методами статистики. К таким показателям относят: видовое богатство (число видов в сообществе) - S, индекс разнообразия Симпсона - Д (чем больше Д приближается к S, тем разнообразнее сообщество), индекс выравненности Симпсона - Е (чем больше этот индекс приближается к 1, тем равномернее представлены все виды в сообществе), индекс сходства между двумя пробами Серенсена - Чекановского - К S, коэффициент видовой фаунистической общности Жаккара - К J, коэффициент достоверности Стьюдента - t (различия считают достоверными, если величина коэффициента будет хотя бы больше 2, но лучше - больше 2,5). Индекс разнообразия Симпсона рассчитывается по формуле

где р i, — доля i-того вида в суммарной численности особей всех видов.

Пример. Предположим, что нами в исследуемом сообществе обнаружен следующий видовой состав:

№ п/п	Вид	Количество особей, Q	р i	P i 2
1	Стрекоза коромысло	1	0,0038167	0,0000145
2	Кузнечик зеленый	25	0,0954198	0,0091049
3	Улитка янтарка	6	0,0229007	0,0005244
4	Клоп травяной	18	0,0687022	0,0047199
5	Тля гороховая	112	0,4274809	0,1827399
6	Долгоносик клеверный	42	0,1603053	0,0256977
7	Червь дождевой	58	0,2213740	0,0490064
		ΣQ = 262		Σpi2 = 0,2718077

Доля i-того вида в суммарной численности особей всех видов рассчитывается следующим образом:

где Q - численность конкретного вида, а ΣQ - суммарная численность всех обнаруженных видов. Для стрекозы коромысла, например, р i = 1 = 0,0038167. С учетом этих данных найдем Д (индекс разнообразия Симпсона). Подставив в формулу числовые значения, получим: Д = 1 ≈ 3,67. Это значит, что видовой состав данного сообщества 0,2718077 невелик, однообразен. Индекс выравненности Симпсона рассчитывается по формуле:

где Д — индекс разнообразия Симпсона, S – видовое богатство (количество видов, обнаруженных в сообществе).