БИОЛОГИЯ Том 2 - руководство по общей биологии - 2004

11. КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ЭКОЛОГИЯ

11.2. Анализ биоты

11.2.2. Методы обследования местности

Чтобы количественно сравнивать абиотические и биотические компоненты экосистем, необходимо стандартизировать единицы обследуемого пространства. Обычно дня этого на местности закладывают трансекты (и)или квадраты и ведут работу в их пределах.

ЛИНЕЙНЫЙ ТРАНСЕКТ. Трансекты можно использовать и на однородной местности, но они особенно полезны там, где существует или предполагается пространственный градиент условий, например на литорали (рис. 11.10) или в переходной зоне, называемой экотоном между двумя сообществами. В простейшем случае между двумя колышками по земле натягивают веревку и по видам подсчитывают все организмы, которых она коснулась, заодно отмечая их положение вдоль трансекта. Очевидно, вместо простой веревки удобнее пользоваться рулеткой.

Рис. 11.10. Линейный трансект на каменистой литорали.

ЛЕНТОЧНЫЙ ТРАНСЕКТ. Ленточный трансект — это проложенная через изучаемое местообитание полоса заданной ширины, например 0,5 или 1 м, образованная двумя линейными трансептами. Учитывают все организмы, обнаруженные в этой полосе. Понятно, что так будут получены более полные данные, особенно в количественном плане. Недостаток сплошного ленточного трансекта — трудоемкость сбора информации, зачастую связанная с ее избыточностью, поэтому часто применяют его прерывистый вариант, закладывая вдоль прямой линии (градиента среды) площадки (например, 1 х 1 м) на некотором расстоянии друг от друга и ведя учет только на них.

Если трансект проложен вдоль высотного градиента, то его иногда называют профильным (рис. 11.11).

Выбор типа трансекта зависит от качественного и количественного характера исследования, от требуемой степени точности, особенностей биоты, размеров обследуемой территории и времени, отведенного на работу. На небольшом расстоянии вполне подходит непрерывный линейный трансект с учетом всех организмов на нем. Если расстояние значительное, удобнее прерывистый учет — по отрезкам или площадкам, разделенным равными интервалами.

Рис. 11.11. Аспиратор для сбора мелких беспозвоночных.

КВАДРАТ. Широко распространен метод учета по квадратам, размеры которых зависят от изучаемых организмов. Часто при этом используют деревянную или металлическую квадратную раму (лучше складную, чтобы было удобнее ее переносить), например площадью 0,25 иди 1 м² (рис. 11.12). Иногда подходит прозрачная пленка с нарисованными на ней квадратами, властности при учете лишайников, покрывающих стволы деревьев. При исследовании крупных сообществ, таких, например, как лес, обычно закладывают квадратную площадку со сторонами 10 или 20 м, отмечая ее углы колышками и натягивая между ними веревку. Профессионалы пользуются специальными наборами е намотанными на катушки веревками разной длины, на которых заранее сделаны петли через интервалы, соответствующие сторонам квадратов (рис. 11.13).

Рис. 11.12. Квадратная рама (1 м²), разделенная проволочной сеткой на меньшие квадраты, каждый площадью по 400 см² (градуированный квадрат).

Рис. 11.13. Набор для закладки учетных квадратов на местности.

Как уже говорилось, учет по квадратам часто ведут вдоль линейного трансекта. В зависимости от природы исследования отмечают либо только виды, попавшие в раму, либо заодно и численность (обилие) их особей (разя. 11.2.3). В любом случае метод учета должен быть одинаков на всех площадках, например заранее оговаривают, учитывать или нет экземпляр, попавший в квадрат лишь частично. Устройство рамы можно варьировать, в частности можно разделить ее веревками на квадраты меньшей площади, подсчитывать особей только на одном из них, а потом экстраполировать данные на весь квадрат, который сам по себе используется для более полного определения видового состава (рис. 11.12). Это особенно удобно при изучении растительности.

В однородном местообитании квадрат можно использовать и без трансекта, располагая его на местности случайным образом. Традиционно поступают так: бросают за спину прочную раму и учитывают виды, которые она накрывает. Эту операцию повторяют несколько раз, чтобы обеспечить репрезентативность выборки. Конечно, и тут возможен «сдвиг» результатов, обусловленный, скажем, какими-то индивидуальными особенностями бросков исследователя. Более научный подход — закладка учетных площадок по набору случайных чисел, выдаваемому карманным калькулятором. Каждую их пару можно использовать как координаты сетки, наложенной на обследуемую местность. Эту сетку размечают рулеткой и колышками. Пара случайных чисел может также задавать расстояние и направление до площадки отточки, где находится исследователь.

Опыт показывает, что в однородном местообитании при учете по квадратам новые виды рано или поздно перестают в них попадаться. Эта зависимость отражена графиком на рис. 11.14. Обычно принято считать, что, если в пяти квадратах подряд ничего нового не обнаружено, видовой состав сообщества учтен полностью. Однако в отчете надо отмечать такого рода допущения, поскольку они подразумевают неточность метода.

Рис. 11.14. График зависимости числа видов, обнаруженных в данной местности, от числа обследованных в ней учетных квадратов. Очевидно, что, начиная с некоторого момента, закладывать новые квадраты бессмысленно — новые виды в них уже не встречаются.

ПРИБОР ЛЕВИ. Прибор представляет собой закрепляемую над землей перекладину с отверстиями, через которые вертикально опускают длинные тонкие штыри типа вязальных спиц (рис. 11.15). Такое устройство удобно в случае густой травяной растительности, когда виды перекрывают друг друга. Для каждого отверстия регистрируют все виды, которых коснулась спица на пути к почве (получается так называемый «точечный квадрат»).

Рис. 11.15. Прибор Леви.

ПОСТОЯННЫЙ КВАДРАТ. Для долговременного исследования сукцессии, сезонных или разногодичных изменений сообщества используют постоянные квадраты или трансекты. Для их закладки применяют стальные разбивочные колышки и нейлоновые веревки. В квадратах или вдоль трансект периодически учитывают абиотические и биотические параметры, а потом группируют результаты так, чтобы были ясны тенденции видового разнообразия и по возможности факторы, их объясняющие.