БИОЛОГИЯ Том 2 - руководство по общей биологии - 2004

11. КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ЭКОЛОГИЯ

11.4. Синэкологическое исследование

Синэкологическое исследование подразумевает изучение абиотических и биотических компонентов, связанных с природным сообществом (биотическим компонентом экосистемы), присутствующим в определенной географической местности (или экосистеме), например в дубраве или на каменистой литорали, где могут обитать несколько видов растений и животных и, возможно, существуют различные местообитания (экотопы). Для такого исследования необходимы следующие базовые данные: 1) картосхема и, если возможно, вертикальные профили местности и экотопов; 2) определение обитающих там видов и оценка численности каждого из них; 3) количественная оценка (по возможности, измерение) параметров, характеризующих абиотические условия местообитаний.

Общая цель такого исследования — описать качественно и количественно взаимоотношения между популяциями растений и животных в данной местности, а также, если удастся, их взаимоотношения с почвенными, топографическими и климатическими факторами. Собрав такую информацию, можно постараться понять, что и в какой мере определяет присутствие, количество и распределение конкретных организмов, т. е. представить пищевую сеть и по мере возможности экологические пирамиды (чисел, биомасс и энергии).

11.4.1. Картографирование местности

Планиметрическая съемка

Предлагаемый ниже простой метод применим в первую очередь для небольшого участка, например поляны или пруда, но его можно использовать и на обширной территории вплоть до всей каменистой литорали бухты или даже залива.

1. Выбрав приблизительно участок для исследования, протяните вдоль одной из его сторон рулетку. Это даст базовую линию AY (рис. 11.17).

Рис. 11.17. Один из методов картографирования важных деталей территории, например контуров маленького пруда неправильной формы.

2. От этой линии измерьте перпендикулярные расстояния до выбранных на местности естественных ориентиров или вешек, которые будут определять границу изучаемой зоны. Запишите полученные цифры (для точек 1—16).

3. Перенесите в подходящем масштабе все эти линии (AY и перпендикуляры до точек 1—16) на миллиметровку.

4. Используя точки 1—16 на миллиметровке, от руки начертите границу зоны исследований.

5. Если участок сравнительно невелик, разделите линию AY на равные отрезки и протяните по их границам веревки, перпендикулярные базовой линии. Повторите эту процедуру на крайней левой трансекте AF, использовав ее как вторую базовую линию. Вы получите сетку, показанную на рис. 11.18. Перенесите ее на картосхему и пометьте образовавшиеся секторы буквенно-цифровыми индексами (A1, В2, С3 и т. д.)

Рис. 11.18. Карта обследуемой территории, разбитой на координатные секторы (А1 — Е5 и т. п.) с помощью веревочной сетки. Сетка обеспечивает более точное обозначение исследуемых участков при дальнейшей работе.

6. Отметьте на картосхеме положение участков, явно различающихся по структуре и характеру растительности.

7. Используя квадратную раму, прибор Леви или веревочную сеть — в зависимости от характера участка — систематически обследуйте участок, скажем, слева направо, отмечая присутствующие виды и численность или обилие их особей.

8. Если территория очень велика, а требуется ее качественно-количественное описание, то можно использовать пересекающие ее через равные интервалы ленточные трансекты, проходящие перпендикулярно наблюдаемой зональности, в сочетании со случайными квадратами, которые будут соответствовать так называемым станциям (с точными координатами). Если очевидной зональности не прослеживается, придется обойтись только методом случайных квадратов (станций). Непосредственное количественное определение абиотических параметров среды (в поле или в лаборатории на отобранных пробах) надо производить как можно чаще.

Съемка вертикального профиля

В некоторых местах распределение организмов зависит от высотного (гипсометрического) фактора. Этот фактор важен, например, на литорали, поскольку определяет время пребывания разных участков под водой и на воздухе в ходе приливно-отливного цикла. В таких случаях необходимо снять вертикальный профиль, демонстрирующий высотное распределение разных участков обследуемой зоны трансекта, проведенного от низшей ее отметки к высшей. Высота каждой точки (станции) определяется с помощью теодолита. Если расстояния невелики, то можно использовать для такой съемки самодельный прибор на опоре точно измеренной длины и градуированную рейку (рис. 11.19). Рассмотрим ход работы на примере литорали.

Рис. 11.19. Простейший самодельный прибор для разметки относительных уровней, используемый вместе с градуированной рейкой. Стойку прибора устанавливают вертикально по отвесу. Тогда визирная трубка будет ориентирована точно по горизонтали. Наблюдатель смотрит через нее на градуированную рейку, которую держит его напарник, и отмечает, с какой отметкой совпадает крестовина визира.

1. Закрепите визирную трубку на удобной для наблюдений точно измеренной высоте опоры (h₁), например на высоте 1,5 м.

2. Проложите линейный трансект между уровнями малой (в отлив) и полной (в прилив) воды.

3. На этом трансекте установите прибор, например на отметке полной воды, а рейку — на измеренном расстоянии от него (х) пониже. Это будут станции А и В. Проводя съемку, идите с одной стороны трансекта, чтобы не топтать находящиеся вдоль него организмы, учет которых будет проводиться в дальнейшем.

4. Установив визир точно по горизонтали (по отвесу), определите точку, в которую он «целится» на рейке (пусть ее укажет пальцем держащий ее человек, когда вы смотрите в трубку). Это будет высота h₂. Запишите ее. Перепад высот между станциями А и В составит h₂ - h₁.

5. Перенесите прибор на станцию В, а рейку дальше вниз — на расстояние х₁. Там будет станция С. Повторите операции (3) и (4), определив очередную высоту h₃ (рис. 11.20).

Рис. 11.20. Съемка профиля на каменистом берегу: измерение высот и горизонтальных расстояний по прямой между станциями, расположенными над уровнем отлива.

6. Продолжайте съемку, получая высоты h₄, h₅ и т. д., расстояния х₂, х₃ и т. д. (станции D, Е и т. д.) до уровня малой воды. Запишите все расстояния и перепады высот, как показано в табл. 11.6. Рассчитайте высоты станций над уровнем малой воды.

Таблица 11.6. Горизонтальные и вертикальные расстояния для станций A-К на каменистой литорали (графство Нортумберленд, 1968)

7. Перенесите эти данные в масштабе на бумагу, вычертив вертикальный профиль с положением на нем всех станций (рис. 11.21).

Рис. 11.21. Данные табл. 11.6, изображенные в виде профиля каменистого берега с расположением на нем учетных точек A—J. Обратите внимание, что по оси абсцисс единица длины равна 10 м, а по оси ординат —1м. В результате форма профиля на этом рисунке искусственно искажена, однако она все равно дает возможность показать расположение пологих и крутых участков литорали.