Реферат: Методика полевых исследований экологии наземных позвоночных. Специальные способы количественного учета охотничьих животных Методы количественного учета животных

Прежде всего важно установить численность изучаемых видов, плотность популяции, так как она теснейшим образом связана со всей экологией животных и представляет разносторонний теоретический и прикладной интерес.

Без данных о численности видов, входящих в биоценоз, нельзя судить о их значении, нельзя представить структуру биоценоза и его динамику в пространстве и временя, невозможно изучать динамику популяций отдельных видов.

Знание численности животных необходимо для правильной организации борьбы с сельскохозяйственными вредителями, в частности, для составления прогнозов массового появления грызунов; плотность популяции имеет непосредственное влияние на распространение ряда эпизоотии; количественный учет промыслово-охотничьих животных лежит в основе планирования охотничьего хозяйства.

Основной задачей количественного учета является получение данных о количестве особей на известной территории, или, по крайней мере, об относительной численности видов. В соответствии с этим обычно различают два вида количественного учета - абсолютный и относительный. Однако резкой грани между ними провести нельзя, так как лишь в сравнительно редких случаях удается получить действительно полное представление о численности какого-либо вида на данной площади, обычно же так называемые абсолютные учеты дают лишь более или менее точные результаты. Это не удивительно, если учесть громадные трудности, с которыми сопряжен подсчет наземных позвоночных, отличающихся большой подвижностью, осторожностью и скрытностью. Даже относительный количественный учет млекопитающих, птиц и гадов несравненно сложнее, чем учет беспозвоночных, а тем более растительных объектов. Отсюда вытекает основное требование к любой методике количественного учета позвоночных - она должна строиться, исходя прежде всего из особенностей экологии учитываемых животных в данной конкретной обстановке.

Поэтому количественному учету должно предшествовать предварительное ознакомление с основными чертами экологии животных и с биотопами района исследования. Наибольшее значение, как показал И. В. Жарков (1939), имеют следующие моменты:

1) Характер распределения по местообитаниям;

2) Склонность к образованию более или менее постоянных группировок: стад, стай, выводков и т. д.;

3) Наличие более или менее четко ограниченных охотничьих районов, налегающих один на другой или изолированных;

4) Склонность к образованию более или менее регулярных сезонных скоплений;

5) Суточные и сезонные изменения активности;

6) Суточные и сезонные миграции и кочевки.

Поэтому методика должна быть очень гибкой и иной для разных жизненных форм животных в различных ландшафтно-географических условиях и в разные сезоны года. Попытки чрезмерной унификации методики заранее обречены на провал. Однако для какой-либо определенной группы животных нужно стремиться к стандартизации приемов учета, дабы получить вполне сравнимые результаты. Наряду с указанными требованиями, методика количественного учета должна обеспечивать достаточно точные (применительно к задачам исследования) результаты и притом быть простои.

Таким образом, резюмируя, можно сказать, что методика количественного учета должна строиться, исходя из экологии учитываемых видов, ландшафтно-географических условий, сезона, конкретных задач исследования или хозяйственного мероприятия и давать, при минимальных усилиях и затратах, максимально надежные результаты. Несоблюдение какого-либо из перечисленных условий отрицательно скажется на работе.

Количественный учет наземных позвоночных бывает двух родов: линейный и площадной. В первом случае подсчет особей производится вдоль более или менее длинной линии, по обе стороны от нее, причем продолжительность учета определяется либо временем (час, два и т. д.), либо известным расстоянием. Что касается ширины учетной полосы, то у одних авторов она точно не фиксируется, а определяется исключительно расстоянием, на котором возможно надежное распознавание животных на слух, невооруженным глазом и в бинокль, так что где-нибудь в степи эта полоса для одних видов (например, луговых чеканов или коньков) будет равняться немногим метрам или десяткам метров, а для других (крупные пернатые хищники) - сотням метров, что приемлемо лишь при изучении и учете одного вида. Но чаще подсчет производится на определенном расстоянии от основной линии, то большем, то меньшем в зависимости от характера местности и видового состава. В этом последнем случае мы, по сути дела, получаем тот же площадной учет с той лишь разницей, что учетная площадка имеет вид сильно вытянутого четырехугольника. Линейный учет, при котором местность пересекается на более или менее значительном расстоянии, нередко называется экологическим разрезом, или, по терминологии американских экологов, трансектом.

При учете на площадях предварительно на местности выделяется участок квадратной или иной формы и размера, определяемого видовыми особенностями животных.

Как трансекты, так и площадки должны закладываться в достаточно типичной и однообразной местности, чтобы облегчить последующий пересчет полученных данных на всю площадь исследуемого биотопа. Обобщение результатов учета на неоднородных площадках (включающих одновременно несколько биотопов, что вполне возможно в условиях мозаичного ландшафта) потребует некоторых специальных приемов, на чем мы остановимся ниже, в разделе, посвященном грызунам.

При закладке учетных площадок приходится также считаться с тем, что даже в относительно однообразных биотопах животные расселены неравномерно. Характер дисперсии тем сложнее, чем сложнее и неоднороднее условия обитания.

В зависимости от экологии животных учет может производиться путем непосредственных наблюдений (на слух, невооруженным глазом или при помощи бинокля), по косвенным признакам (следы, норы, экскременты, погадки и пр.) или, наконец, посредством отлова.

Учет может охватывать как постоянные группировки животных, так и их сезонные скопления, а также производиться во время сезонных перемещений.

Данные, получаемые из учета животных, для удобства сравнения, обычно пересчитываются на километр пути (при линейном учете), на гектар или квадратный километр (при учете на пробных площадях). Для охотничье-промысловых животных целесообразно принять более крупные площади- 1000 га, т. е. 10 кв. км. Цифры, относимые к этой площади, называют показателями. В том случае, если данные учета или цифры, характеризующие количество добытых зверей и птиц, относят к общей площади всего района исследования или охотничьего хозяйства, тогда получают общеплощадные показатели (обозначаются для краткости соответствующим буквенным символом; см. ниже). При определении относительного количества животных для отдельных биотопов или характерных для них местообитаний (угодий) получают показатели по угодьям (обозначаются теми же буквами, но с дополнительным значком).

Показатель, получающийся от деления количества животных на ту или иную площадь, называется показателем запаса (z и z1). При пользовании данными относительного учета зверей по следам, их пересчитывают либо на 1000 га, либо на 10 км пути и получают показатель учета (у и у1). Показатели добычи обозначаются d и d1 показатели выхода (т. е. заготовки) - v и v1.

При организации количественного учета и обработке полученных результатов, приходится оперировать с количественными показателями, которые нуждаются не только в биологическом, но и в математическом объяснении. В связи с последним представляют интерес следующие соображения проф. П. В. Терентьева (in litt.): «К сожалению, математическая теория количественного учета пока еще не только не разработана, но большинство исследователей даже не отдает себе ясного отчета в том, что именно представляют собой полученные ими цифры. Со статистической точки зрения всякий количественный учет (за исключением редких случаев сплошного, абсолютного учета всех особей на всей территории), есть «выборочное исследование»: из «общей совокупности» (вся местность, биотоп или популяция) берется одна или несколько «выборок» того или иного размера. Можно математически Доказать следующие положения:

1. Чем больше будет сделано выборок из общей совокупности, тем надежнее результат.

2. Чем больше будет площадь или размер каждой выборки, тем показательнее полученные данные.

3. Распределение выборочных площадок внутри однородного биотопа не должно быть тенденциозным, иначе полученные данные потеряют свою показательность («репрезентативность»). Во многих случаях можно рекомендовать шахматный порядок.

4. Чем изменчивее явление и, соответственно, получаемые показатели, тем больше должна быть повторность наблюдений и число выборок.

5. Массовые явления и грубые зависимости улавливаются уже при небольшом количестве выборок и повторно-стей, и наоборот.

6. Конечная точность статистического результата в большей степени зависит от числа повторностей, чем от щепетильности отдельного наблюдения. Разумеется, необходимо, однако, строго соблюдать стандартность методики.

7. Надежность перенесения итогов выборочных исследований на общую совокупность («экстраполяция») тем выше, чем большая площадь или часть общей совокупности была охвачена выборками и чем больше была повторность.

Точное выражение перечисленных зависимостей может быть выведено из формул любого курса математической статистик».

Объективность результатов учётных работ и достоверность полученной при этом информации зависит от качества применяемых методик и правильности выбора исходных показателей для расчёт-ных формул.

Зимний маршрутный учёт охот-ничьих животных (ЗМУ) рекомен-дован Главохотой как основной для определения их после про-мысловой численности в охотни-чьих угодьях на больших террито-риях. ЗМУ даёт общую картину биотопического размещения охот-ничьих животных их обилия и био-разнообразия видов. Он проводит-ся по заранее запланированным линейным маршрутам, равномерно охватывающим типы охотугодий. Учёт ЗМУ основан на подсчёте числа следов млекопитающих раз-ных видов, пересекающих линию маршрута. Считается, чем боль-шее число следов зверя будет встречено на маршруте, тем выше его плотность на данной террито-рии. Обычно принято считать, что число следов, пересекающих ли-нию маршрута, пропорционально числу животных этого вида, в зави-симости от его активности и про-тяженности суточного хода в дан-ных конкретных условиях. Показа-тель учёта относительной числен-ности зверей определяется по формуле: Пу = N/m х 10 - (количество встреченных следов вида, делён-ное на длину маршрута, умножен-ное на 10 км).

Расчёт показателя абсолютной численности зверей основан на использовании формулы А.Н. Формозова (1932):

Р = S/dm (1) - плотность насе-ления вида зверей (Р) равна част-ному от деления числа встречен-ных на маршруте особей (S) на площадь полосы учёта (dm, где m - длина маршрута в км, d - ширина полосы учёта, равная длине суточ-ного хода зверя в километрах).

При общей логичности форму-лы А.Н. Формозова в ней изна-чально заложены два неизвестных показателя - S и d. Они вызывают вопросы:

1 - как перейти от коли-чества учтённых следов N к числу особей S;

2 - как определить ши-рину учётной полосы и какое от-ношение к ней имеет d - длина суточного хода зверя?

Формула расчёта показателя абсолютной численности (Приклонский 1972), рекомендованная Центрохотконтролем: Р = Пу х К (2), (где К = 1,57/d - пересчетный коэффициент), не даёт ответа на эти вопросы.

Встреча следов зверя на учётном маршруте означает пересечение его участка обитания. Суточный ход зверя d в обживаемых им угодьях может быть различным по длине, сильно запутанным или слабоизвили-стым. Оконтуренный его наслед - участок обитания, обычно имеет форму неправильного эллипса (рисунок 1). Полевой маршрут при этом может пересечь участок зверя в любой точке и в любом допустимом направле-нии независимо от его формы и расположения на местности. Проходя по линейному учётному маршруту m и регистрируя на нём число пересече-ний зверя n, учётчик имеет дело не с длиной его суточного хода d, а с суточной активностью, сильно изменчивой от перемены погоды, пола, возраста и собственного физического состояния животного. Поэтому, для расчётов нужна не протяжённость суточного хода зверя, подсчитан-ная шагами учётчика, а лишь конфигурация наследа. Для этой цели не-оценимо использование современного спутникового навигатора.

Предлагаемая методика расчёта показателей учёта сводится к сле-дующему. На участке обитания зверя (лисицы) в пределах контура про-извольно намечают 4 точки (А, Б, В, Г). Через каждую из них проводят 4 возможных маршрута (1, 2, 3, 4). Если один и тот же участок зверя пере-сечь в одной точке (например, А) в нескольких направлениях, сложить вместе различные по длине отрезки пути в пределах контура (D1, D2, D3, D4), то их арифметическая средняя будет близка к диаметру - D равно-ценного участка обитания особи в виде круга (Гусев, 1965). Каждый отре-зок на рисунке (как и на маршруте) может несколько раз пересечь наслед лисицы. Число пересечений в пределах отрезка отражает её суточную активность (n1, n2, nЗ, n4), а их арифметическая средняя отражает среднюю суточную активность - n.

Рисунок 1. Схема определения диаметра участок обитания (D) и пока-зателя суточной активности (n) лисицы:

1 - суточный наслед; 2 - контрольные точки и маршруты в пределах контура; 3 - диаметр участка обитания.

Зная средний показатель суточной активности зверя - n, можно легко перейти от следов - N к числу особей - S, разделив на показатель актив-ности общее количество зарегистрированных на маршруте его следов: S = N/n.

Ширину учётной полосы следу-ет измерять не длиной суточного следа (d), а диаметром охотничье-го участка (D) зверя. Это логично, так как встреча следов зверя на учетном маршруте происходит лишь при пересечении участка его обитания. При этом учётчик может регистрировать участки обитания и справа, и слева (№№ 1, 2, 3, 4, 6, 7), включая следы, едва касающи-еся лыжни маршрута (№ № 5 и 8) (рисунок 1).

Однако при зауженной полосе учёта (1D) часть территории учтённых участков оказывалась за её пределами, при этом проходило завышение абсолютной численно-сти. Но при широкой полосе учёта (2D) в ней оставались неучтённы-ми участки зверей, не касающиеся следом маршрута (№№ 1 1 ; 2 1 ; 4 1 ; 5 1 ; 8 1), т.е. проходило занижение численности. Поэтому опытным путём для расчёта ширины учёт-ной полосы был взят средний по-правочный коэффициент 1,5 D.

Необходимо условие, чтобы прохождение маршрутов и тропления наследов зверей проводились в короткие сроки при устойчивой погоде без заметного изменения показателей активности зверей.

После замены в формуле (1) S (неизвестного числа особей, встреченных на маршруте) на со-отношение N/n, а d (нелепой ши-рины учётной полосы) на 1,5 D

формула (1) приобрела наиболее совершенный вид (3): Р = N/1,5Dmn (3), где: Р - плотность обитания особей; N - количество следов на маршруте; 1,5Dm - площадь полосы учёта; п - показатель активности.

Расчёт результатов ЗМУ по формуле (3) даёт самые точные резуль-таты относительно рекомендованной формулы (2), поскольку не нужда-ется в пересчётном коэффициенте. Нами точность и преимущества из-ложенной методики расчёта проверены при сплошном транссектном учё-те соболя на контрольных площадках (Наумов, 2010).

Диаметр участка обитания (D) конкретной особи (его границы) при низкой плотности заселения зверей при соответствующем навыке можно определить на учётном маршруте сразу, засекая полевым навигатором координаты первого и последнего пересечений зверем линии учёта. Можно так же при обработке результатов выделять границы участка зве-ря (D) по крайним пересекающим маршрут следам на схеме учёта. Для установления показателя суточной активности зверя (n) учетчики в пре-делах границ индивидуального участка регистрируют все пересекающие маршрут следы в обоих направлениях. Для расчета среднего диаметра участка обитания особи и показателя её суточной активности обычно используют лишь достаточно различимые данные. Если из-за «многоследицы» не удалось определить границы индивидуальных участков особей, то такие сомнительные данные не включаются в обработку. По-казатели могут уточняться в региональных научных центрах статистиче-ской обработкой.

Рисунок 2. Схема размещения участков обитания лисиц на учетном маршруте А - Б (12 км) при её высокой зимней плотности заселения и различной ширине учётной ленты (1Д; 1,5Д; 2Д)

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Гусев О. К. Методы определения численности соболя // Бюро техниче-ской информации Главохоты РСФСР. М., 1965.

Приклонский С. Г. Инструкция по зимнему маршрутному учёту охотничь-их животных. М. : Из-во Колос, 1972. 16 с.

Формозов А.,Н. Формула для количественного учёта млекопитающих по следам. Зоол. журн. 1932. С. 65-66.

4.2.1. Методы относительного учета

Относительными учетами называются такие, в результате которых нельзя получить абсолютные показатели (плотность, численность). К этой категории могут быть отнесен маршрутный учет зверей по следам на снегу , показателем которого является число встреченных, пересеченных маршрутом следов определенного вида животных на единицу длины маршрута (обычно на 10 км). Учитываются следы только суточной давности. Можно в принципе считать все следы за 2-3 суток после выпадения пороши, а затем общее их число разделить на соответствующее количество суток. Наилучший способ подсчитать только суточные следы – это повторное прохождение маршрута после затирания накануне всех старых следов. Длина маршрута зависит от размеров и других особенностей обследуемого участка, погоды и рядя других факторов. Прохождение маршрута может быть пешим, на лыжах, снегоходе, собачьих, оленьих, конных упряжках и т.д. Фиксируется обстановка при прохождении маршрута с помощью записей, диктофонов и других возможных средств. Записываются все наблюдения: проходимые ориентиры, время их прохождения, показатель спидометра или шагомера, встреченные следы, вид зверей, замеченные особенности поведения животных и т.д. Абрис (план, схема) маршрута при карандашной записи составляется непосредственно на маршруте, а при фиксировании результатов наблюдения иными способами – после завершения маршрутного учета (рис. 2).

Рисунок 2. Примерная форма абриса маршрутного учета зверей по следам (по Кузякину, 1979)

На него наносятся: линия маршрута, необходимые ориентиры (номера лесных кварталов, пересечения дорог, электролиний, просек, ручьев и др.). Желательно нанести характер угодий, через которые пролегал маршрут. Основное же содержание абриса – пересечение маршрутом следов зверей; вид зверя обозначается обычно сокращенным буквенным символом. На абрисе указывается также направление движения зверя, а если в одном направлении прошла группа зверей, указывается их число в группе.

Охотничьих зверей на маршруте учитывают в основном по следам. Учет охотничьих птиц, наоборот, строится на встрече их самих.

Учет и осреднение данных по типам угодий не будут нужными, если типы угодий и связанные с ними разницы в плотностях населения животных будут покрыты учетной пробой пропорционально соотношению их площадей в природе. Это значительно облегчает обработку учетов. Поэтому при закладке учетных маршрутов необходимо соблюдать следующие рекомендации:

Стараться заложить маршруты возможно более равномерно;

Стремиться к прямолинейным маршрутам;

Не отклоняться от заранее намеченных направлений;

Не закладывать маршруты вдоль торных дорог, рек, ручьев, опушек, границ разных типов леса, по бровкам обрывов, краям грив, оврагов, балок, т.е. вдоль любых линейных элементов местности. Все они должны пересекаться маршрутами перпендикулярно или под углом.

Одним из лучших вариантов можно считать использование лесной квартальной сети для закладки маршрутов по ней. Однако, нужно иметь в виду что просеки влияют на размещение животных, на суточный ход их, а потому и на встречаемость следов у просек. В связи с этим следует либо закладывать маршруты не по самим просекам, а вблизи них, либо использовать для маршрутов визирки – не прорубленные границы кварталов и их частей.

Среди относительных методов учета особое место занимает группа методов, основанная на подсчете животных с одной точки наблюдения . Наиболее широко распространенным примером таких методов может быть учет водоплавающей дичи на зорях (на переплетах). Учетчик, находясь в определенном с хорошим обзором месте, подсчитывает увиденных им перелетающих уток. Показатели учета при этом могут быть различными: число перевиденных уток (по видам или группам) на заре; число пролетающих уток на расстоянии выстрела (до 50-60 м); число всех видимых и слышимых в сумерках и т.д.

Аналогичен метод учета вальдшнепа на тяге , который сводится к подсчету птиц: слышимых (цвиканье, хорканье), видимых, пролетавших на выстрел.

К этим двум методам близок по технике исполнения учет крупных зверей в местах их концентрации (на водопоях, солонцах, подкормочных площадках и т.п.). Такие места звери обычно посещают ночью, поэтому оптическое вооружение учетчика желательно.

Все три приведенных метода объединяет то, что во всех случаях нельзя установить площадь угодий, с которой собираются увиденные, услышанные птицы или звери. Следовательно, эти методы непригодны для абсолютных учетов, их нельзя использовать в комбинированных учетах, а значит они сугубо относительные. Подобные относительные показатели могут использоваться для выявления сравнительной ценности того или иного места охоты на перелетах, на тяге, на определенном солонце, водопое и т.п.

К учетам на зорях близка другая группа методов учета: по голосам оленей и лосей на реву, или болотной и полевой дичи с одной точки. Здесь уже появляется возможность определить площадь, на которой самцы зверей или птиц подают свой голос, а значит получить показатель плотности населения.

Из методов относительного учета, которые чаще применяются в комбинации с другими методами, можно назвать учеты белок и зайцев по времени нахождения одного зверька с собакой (лайкой или гончей соответственно). Сугубо относительными методами являются также учеты животных по их попадаемости в орудия лова (ловушко-сутки). При этом капканы, давилки или иные орудия лова расставляются в линии через равные расстояния друг от друга. Показатель учета – число пойманных зверьков на 100 ловушко-суток. Если вся добыча охотничье-промысловых животных поступает на приемные пункты, то о состоянии поголовья вида можно косвенно судить по данным заготовок. Анкетный опрос о добыче может также служить методом косвенного учета дичи.

Количественный учет, или учет численности животных, служит одним из методических приемов изучения их популяционной экологии. На результатах количественного учета базиру­ется изучение экосистем и популяций отдельных видов в биогеоценозе.

Количественный учет позволяет охарактеризовать следующие

1) количественное соотношение видов животных, населяю­щих отдельные биотопы, угодья или всю изучаемую территорию в целом;

2) структуру зооценозов, выделив из них группы доминиру­ющих, обычных и редких форм;

3) относительное обилие (численность) особей каждого вида в различных участках и биотопах изучаемой территории;

4) изменение численности животных во времени ­ сезонное или многолетнее;

5) число особей, обитающих на единице площади в момент

Методы учета численности разделяются на две большие группы: относительные и абсолютные.

Относительные методы учета дают представление об относительном обилии (численности) зверей.

Абсолютный учет дает возможность определить численность зверьков на единицу площади.

Методы относительного учета, в свою очередь, делятся на две группы: первая ­ группа способов относительного косвенного учета и вторая ­ группа способов относительного прямого учета.

группа способов относительного косвенного учета

Оценка численности зверьков по биологическим индикато­рам.

Анализ погадок хищных птиц.

группа способов относительно прямого учета

Метод учета на ловушко­-линиях.

Метод учета ловчими канавками и (или) заборчиками.

Абсолютный учет численности

1. Учет численности с помощью мечения зверьков и выявления

их индивидуальных участков.

2. Полный вылов зверьков на изолированных площадках.

Методы изучения пространственного размещения позвоночных животных

Пространственная структура популяций организмов зависит: от экологических особенностей вида и от структуры местообита­ния.

Теоретически распределение организмов в пространстве может быть случайным, равномерным и неслучайным, или групповым. Случайное размещение организмов наблюдается в том случае, если местообитание однородно на большом пространстве, а особи не стремятся объединяться в группы. Равномерное распределе­ние также свойственно организмам, населяющим однородную среду, но это, как правило, жестко территориальные виды, с развитыми конкурентными способностями. групповое (неслучай­ное) распределение свойственно видам, приспособленным осваивать среду группами различной величины (семьями, стадами, колониями и т.д.) или обитающим в сильно мозаичной среде.

Любой тип пространственной структуры вида носит приспо­собительный характер и является его важной характеристикой.

Понимание основных закономерностей, формирующих про­странственное размещение обитателей данной среды, позволяет прогнозировать изменение состава, численности и распределе­ния населения животных.

По характеру использования пространства выделяют оседлых, имеющих выраженный участок обитания, и номадных жи­вотных.

Изучение пространственного распределения позвоночных основано на картографировании местообитаний животных.

Для эколого-­зоогеoграфических исследований необходимо изучение больших территорий.

Картирование размещения наземных позвоночных осуществляется с помощью маршрутных или площадочных учетов.

Картирование участков обитания. У скрытных животных (зем­новодных, пресмыкающихся, млеко питающих) участок обита­ния определяется методом повторных отловов меченых живот­ных на определенной площади.

Мечение животных . Существуют различные способы мечения животных: окрашивание красителями, выстригание им шерсти или рогoвых щитков, различными кольцами, радиопередатчика­ми, изотопами и т.д. Наиболее простой и надежный способ -­ это метод ампутации пальцев в разной комбинации у мелких животных.

Для мечения пресмыкающихся можно применить другой метод. На голове, пинцетом аккуратно выдергивают щитки в за­ранее оговоренной комбинации.

Мелких млекопитающих отлавливают в живоловки или ловчие конуса, расставленные на площадке в шахматном порядке, на расстоянии 20 м друг от друга.

С целью уменьшения привыкания зверьков к ловушкам необходимо практиковать их частую перестановку.

У пойманных зверьков определяют вид, пол, возрастную группу, участие в размножении.

Изучение участков обитания птиц основано на непосред­ственном наблюдении за ними. На заранее заготовленную карту наносят место найденного гнезда, присады, маршруты переле­тов, места отдыха и добывания пищи, токовые территории и т.д.

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:

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

невелик, однообразен.

Индекс выравненности Симпсона рассчитывается по формуле

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