Методи збирання проб консументів

Визначення чисельності та біомаси тварин — мешканців автотрофного шару, зрозуміло, складніше, ніж визначення врожаю рослин у полі.

Наявні труднощі ні в якому разі не повинні бентежити ні учнів, ні екологів-дослідників. Існують три основні методи роботи з популяціями рухливих організмів:

Загальний підрахунок площах певних розмірів.
Маркування та вторинний вилов.
Видалення проб із популяції.

Методи взяття зразків використовують у більшості екологічних робіт, наприклад визначення популяції дрібних тварин (консументів), що у трав'янистої рослинності досліджуваного нами поля. Те, що ми повідомимо у найближчих трьох розділах, застосовується не тільки до нашого специфічного прикладу польових екосистем, але й до методів взяття екологічних проб взагалі.

Невеликі площі, у яких виробляється повний облік, зазвичай називаються квадратами. "Урожай у полі" для рослин, описаний у попередніх розділах, також визначався за квадратами. Для консументів, що мешкають серед рослинності поля, можна побудувати ящик, клітку або взяти великий мішок, відкритий знизу, та накинути їх на рослинність певного майданчика. Комах, павуків та інших дрібних тварин, що потрапили в такого роду пастки, можна вибрати різними шляхами, деяких тварин у живому стані виловлюють світловою пасткою або сачком для комах; обкурюють пастку хлороформом і вміст переносять у лабораторію, де тварин відокремлюють від рослин та рослинних залишків.

Метод ящиків-пасток дає хороші результати для тварин середнього розміру і для видів, що кидаються у вічі (а саме таких, які легко відловлюються та відокремлюються). Якщо ж потрібно отримати дані з усіх видів, робота виявляється надзвичайнотрудомісткою та далекою від точності. Так, наприклад, група учнів може отримати непогані дані деяких видів популяцій на 1 м 2 , витративши цього половину робочого дня, але розібравши лише одну пробу з усього поля. Вся проблема взяття зразків дійсно полягає у знаходженні компромісу між скрупульозною акуратністю та достатнім розміром всього зразка.

Метод маркування та вторинного вилову тварин полягає в тому, що з наміченої площі відловлюють деяку кількість тварин, потім цих тварин мітять, наприклад, за допомогою фарбування і випускають назад у популяцію, з якої вони були тимчасово видалені. Через деякий час, коли немеченые особини змішаються з міченими, беруть вторинну пробу і підраховують кількість мічених особин.

Якщо було позначено і випущено назад 500 особин, а потім стільки ж виловлено знову, причому 50 з них виявилися міченими, загальна кількість особин популяції має дорівнювати 500 X 500:50, тобто 5000 особин. По суті, ми множимо відношення вилову другого зразка, помножене на загальне число першого зразка: 500 : 50×500=5000. Метод маркування і вторинного вилову дає хороші результати стосовно видів, котрим можна з достатньою ймовірністю вважати, що випущені особини за законами випадковості поступово розпорошені у населенні, не схильні до особливої смертності і умови вилову не змінені. Цей метод не придатний для визначення загальної чисельності комах у польових умовах через велику кількість видів і відмінностей поведінки окремих стадій, уловистості тощо. буд. Найкращі результати цей метод дає, якщо форми, що вивчаються, порівняно однорідні щодо систематики, стадій розвитку і т.д.

Третій метод — проб, що видаляються, може бути використаний для визначення популяцій консументів рослинності в природних умовах наступним чином. Досить велика площа, наприклад прямокутник розміром 100 або більше квадратних метрів, відзначається мотузкою. Повільно перетинаючи цю площу, збирач обкошує рослинність міцним ентомологічним сачком; записує кількість помахів сітки, необхідне у тому, щоб окосити всю площу; спійманих безхребетних поміщає у морилку з етикеткою «Перший віддалений зразок». Наступні проби, взяті таким самим методом (з тим самим числом помахів сачка), поміщають на роздільне зберігання. Теоретично міркуючи, кількість комах у послідовних пробах буде знижуватися принаймні дедалі більшого відловлювання особин з цього майданчика.

Якщо наносити число відловлених об'єктів по осі у графіка, а кількість попередньо віддалених - по а: осі, то виявиться, що точки розташовуються приблизно по прямій лінії. Отже, ймовірність вилову залишалася постійною. Якщо лінія прямує до нульової точки (вказуючи теоретичне 100-відсоткове звільнення майданчика), то за отриманими даними вважатимуться, що у майданчику було 300 особин. Є багато математичних прийомів для отримання даних, що цікавлять нас, за такими матеріалами, але ілюструє цей принцип проста графічна обробка. Для деяких систематичних груп екосистеми точки не ляжуть на прямий, це вказує на те, що ймовірність вилову не є константною, а змінюється із послідовними помахами сачка. Дуже часто числа зростають для перших кількох проб, перш ніж починається спад. Значить, особини краще захоплюються сіткою (наприклад, коли вони рухаються з нижніх частин рослини до верхніх), якщо збирач ворушить травостій. У такому разі чисельність населеннявизначають шляхом нанесення на графік лінії, що характеризує кінцеве падіння числа особин. У деяких випадках кількість зібраних тварин падає майже до нуля після взяття першої проби, вказуючи, що тварини, що залишилися не відловленими, потрапляли на землю і стали недоступними для захоплення сіткою або пішли з обловлюваного майданчика; тоді визначення чисельності популяції цим способом виявляється неможливим. Великою перевагою цього методу слід вважати те, що він дає відомості про поведінку різних організмів спільноти. Таким чином, як тільки виявлено необхідну кількість помахів сачком для облову 1 м 2 з квадрата вилову, збирач може окосити все поле безвідносно до площі відлову і отримати, виходячи з помахів сачком і всього збору, заснованого на пробі дуже великого розміру, характеристику чисельності популяцій .

Населення інших консументів природної екосистеми може бути визначено за допомогою одного або декількох з трьох щойно описаних методів. Іноді вдаються до методу збирання. Для обліку дрібних ґрунтових тварин можна взяти спеціальні лійки. У цих приладах використовують або високу температуру, або воду для того, щоб вигнати або виділити тварин з даної площі грунту або підстилки. Великі консументи (наприклад, мишоподібні гризуни та полівки) підраховуються шляхом вилову пастками або враховуються на око (птахи). Проте групу розкладачів не можна задовільно досліджувати жодним методом видалення чи розчленування. Чисельність бактерій та грибів найкраще може бути виражена у показниках обміну речовин непорушених популяцій.