Лабораторные измерения и расчеты

Расчеты плотности населения

Расчеты плотности населения производятся для каждого из обследованных биотопов – маршрутов. Процедура эта очень проста: вначале вычисляется площадь обследованной территории - это ширина учетной полосы умноженная на протяженность маршрута. Если учет вели несколько человек, в расчет принимается суммарная ширина учетной полосы.

Всех встреченных на учете (внесенных в полевой дневник) лягушек относят к стандартной единице площади – гектару или квадратному километру. Таким образом, получают плотность населения в особях на гектар (или квадратный километр).

Пример: на учете протяженностью 500 метров тремя учетчиками было зарегистрировано соответственно 58, 32 и 62 лягушки. Каждый учетчик проводил учет на полосе шириной 4 метра (по 2 метра с каждой стороны от линии хода). Таким образом, обследованная площадь составила: (4 м х 3) х 500 = 6000 м². При расчете на гектар эта территория составит 0, 6 га (1 га = 100 х 100 м или 10 000 м²). На этой площади встречено 58+32+62 = 152 лягушки. Вычисляем плотность лягушек на 1 гектар: (1/0, 6) х 152 = 253 особи/га. Легко получить плотность на 1 км²: 253 х 100 (в 1 км² - 100 га) = 25 300 особей/км².

В лабораторных условиях всех пойманных лягушек измеряют и, по возможности, взвешивают. В принципе, при отсутствии весов или времени можно ограничиться измерениями – этого достаточно для определения возрастных классов лягушек. Взвешивание является альтернативным способом выявления возраста лягушек, но эти данные могут дать дополнительную полезную информацию о состоянии популяции лягушек.

Измерения

Измерения проводят по классической для амфибий схеме – линейкой или штангенциркулем измеряют длину тела каждой лягушки – от кончика морды до клоакального отверстия (рис. 1). Измерения проводят по брюшной стороне тела.

Рис. 1 – измерения брюшной стороны тела лягушки

Проще всего измерять живых лягушек, держа их в руке брюшком вверх. При переворачивании на спину они, как правило, успокаиваются и дают себя измерить. Измерения удобно проводить вдвоем: один измеряет, другой записывает. Можно делать это и втроем – один держит, другой измеряет, третий записывает. Данные замеров заносят в простейшую таблицу – сразу по группам (классам) размеров. Размерные классы назначают произвольно, исходя из минимальных и максимальных размеров. Например, самая маленькая пойманная лягушка была размером 12 мм, а самая большая – 120 мм.

Желательно на начальном этапе разделить всех лягушек на 10-12 классов – по 8-10 мм в каждом и запись вести в форме табл 2.

Число лягушек данного размерного класса ведут также как и на учете - накопительным «библиотечным» способом.

Естественно, измерения проводят раздельно для каждой биотопической группы лягушек. Т.е. каждая группа учащихся проводит измерения «своих» лягушек, пойманных в одном биотопе. На каждый биотоп, таким образом, заводится своя таблица данных измерений.

Таблица 2. Фиксирование размеров тела лягушек

Размеры мм	Число лягушек	Размеры мм	Число лягушек	Размеры мм	Число лягушек
12-22		53-62		93-102
23-32		63-72		103-112
33-42		73-82		113-122
43-52		83-92		123-132

При проведении взвешиваний данные о массе тела заносятся в аналогичную или эту же таблицу. Схема выделения весовых классов аналогична: взвешивается самая маленькая и самая большая лягушка, и весь диапазон весов разделяется примерно на 10 классов.

Расчеты возрастных классов

На основе проведенных измерений производятся расчеты возрастной структуры популяций лягушек в разных биотопах.

Принцип выявления возрастных классов основан на том, что лягушки размножаются один раз в год и вырастают за год примерно на одну и ту же величину, независимо от места своего обитания (размер и масса увеличиваются за год примерно в 1, 5-2 раза). Соответственно, если в популяции лягушек выявляются несколько размерных классов (групп, градаций), то скорее всего эти классы будут соответствовать различным возрастам животных с интервалом в один год.

Расчеты включают два этапа. Первый этап – выявление истинных размерных классов (групп) лягушек. При проведении измерений разделение всех размеров на 10 классов было искусственным, произвольным. Более вероятно, что все лягушки при ближайшем рассмотрении разделятся на два, три или четыре размерно-возрастных класса. Минимальный размерный класс – лягушки текущего или прошлого года рождения (в зависимости от периода проведения исследования), следующий размерный класс – лягушки на год старше и так далее. Выявление возрастных классов – дело, конечно же субъективное, но опыт подобных исследований показывает, что как правило, возраста лягушек (с годичным интервалом) хорошо различаются между собой по данным измерений их размеров.

Существуют более объективные способы выявления классов, с помощью статистических методов, однако при выполнении данной работы на данном объекте можно обойтись и без статистики. Просто надо внимательно посмотреть на таблицу и понять – какие размерные группы (среди выделенных 10-12) имеют друг с другом сходство больше, чем с другими. Поясним это на примере. Предположим, в результате измерений мы получили следующую табл.3:

Таблица 2. Заполненная таблица размеров тела лягушек

Размеры мм	Число лягушек	Размеры мм	Число лягушек	Размеры мм	Число лягушек
12-22		53-62		93-102
23-32		63-72		103-112
33-42		73-82		113-122
43-52		83-92		123-132

При внимательном взгляде на эти данные видно, что все лягушки делятся грубо на три группы – размером 12-32 мм (1 возрастной класс), размером 43-62 мм (2-й класс) и размером 93-112 мм (3-й класс). Лягушки, относящиеся к «переходным» группам относят к ближайшим максимумам или же вообще игнорируют (исключают из дальнейшей обработки).

Таким, образом, получают распределение лягушек по «возрастным» классам. Мы берем это слово в кавычки, поскольку данные о возрасте у нас не прямые (мы не измеряли возраст), а косвенные. Получаем следующую таблицу возрастных классов: Возрастные классы Число лягушек

Первый возрастной класс (12-32 мм) - 34

Второй возрастной класс (43-62 мм) - 25

Третий возрастной класс (93-112 мм) - 14

На основе полученных данных можно строить диаграммы и сравнивать биотопы между собой (рис.2). На диаграммах можно отражать как абсолютное число пойманных в том или ином биотопе лягушек, так и процентное соотношение лягушек разных возрастов. Если в разных биотопах были обследованы разные по размеру площади – лучше наносить на диаграмму проценты, а не абсолютное число пойманных животных.

Еще нагляднее нанести на диаграмму данные о плотности населения лягушек разных возрастов в разных биотопах. Если на учете отлавливались не все лягушки, а только часть из них, то вначале надо подсчитать суммарную плотность лягушек в данном биотопе. Затем, после проведения измерений – рассчитать сколько лягушек какого возраста представлено в выборке. Затем рассчитать процентное соотношение разных возрастов лягушек в данном биотопе. И уже на завершающем этапе рассчитать какую долю плотности населения составляет какой возрастной класс лягушек. Эти данные уже можно нанести на диаграмму.

При таком способе изображения будет наглядно видна не только возрастная структура популяций в разных биотопах, но и численность лягушек – как общая, так и различных возрастных классов (рис. 2).

Рис. 2. Образец построения диаграммы возрастной структуры популяций лягушек в различных биотопах

Анализируя приведенный пример, можно заметить, что ближе к реке молодые (годовалые) лягушки преобладают над взрослыми, на среднем удалении от водоема их соотношение примерно равно, а вдали от водоема преобладают уже старые (трехлетние) лягушки. При этом общая численность лягушек уменьшается с удалением от водоема, и в открытых биотопах доля старых лягушек выше.

Анализируя аналогичным образом полученные данные, следует ответить на следующие вопросы:

1) В каких биотопах наблюдается максимальная плотность населения лягушек, а в каких – минимальная? И почему?

2) Изменяется ли плотность лягушек по биотопам и в зависимости от удаленности от водоема?

3) Подразделяются ли все пойманные лягушки на возрастные классы или их размеры изменяются постепенно, в виде континуума?

4) Какие возрастные классы лягушек преобладают в том или ином биотопе и почему?

5) Зависит ли возрастная структура популяции лягушек от структуры биотопа и удаленности от водоема и какой из этих факторов влияет на возрастную структуру в наибольшей степени?

⇐ Предыдущая 6 7 8 9 101112 13 14 15 Следующая ⇒