Metodi di ricerca scientifica scolastica di popolazioni di specie vegetali rare

Una delle componenti della formazione professionale di un insegnante-biologo è la capacità di organizzare con competenza il lavoro di ricerca con gli scolari, di coinvolgerli nello studio terra natia con l'obiettivo di sviluppare il pensiero biologico, educando un atteggiamento consapevole e competente verso tutti gli esseri viventi. Il controllo dello stato delle popolazioni di specie vegetali rare e il rispetto del regime della loro protezione dovrebbero essere effettuati non solo dai dipendenti della protezione forestale, dalle istituzioni scientifiche, ma anche da studenti, scolari, appassionati della natura.

Sulla base di molti anni di esperienza di lavoro con gli scolari, abbiamo sviluppato raccomandazioni metodologiche per organizzare lo studio di specie vegetali rare. A seconda del tempo a disposizione del ricercatore, possono essere utilizzati i seguenti programmi di esempio:

– un unico studio con metodo di percorso (entro un giorno) di una specie vegetale comprende: una descrizione geobotanica della comunità, che include questa popolazione; determinazione della densità di popolazione e dello spettro di età sul transetto con determinazione della potenza dell'impianto (valutazione visiva su scala a tre punti); la tassa non lo è un largo numero materiale sulla produttività del seme con sua ulteriore determinazione in condizioni di laboratorio;

– osservazioni semistazionarie entro uno o più mesi: descrizioni geobotaniche dettagliate; determinazione della densità di popolazione e dello spettro di età delle specie nelle diverse popolazioni; determinazione del livello di produttività del seme e identificazione di altre modalità di automantenimento delle popolazioni; determinazione del potere degli individui, tenendo conto del numero di piantine;

- Gli studi di monitoraggio stazionario (su un certo numero di anni) comportano, oltre a quanto sopra, osservazioni su appezzamenti permanenti con mappatura, uno studio dettagliato della struttura spaziale e della sua dinamica, determinazione della produttività del seme su appezzamenti permanenti. Inoltre, in tali studi, diventa possibile identificare il ruolo cenotico della specie studiata nella comunità, i suoi rapporti consortili e la dipendenza da fattori biotopici, ecotopici e antropogenici, sulla base dei quali diventa possibile determinare la causa della diminuzione della popolazione (specie).

Qualsiasi versione del programma include le seguenti fasi di ricerca.

1. Scelta dell'oggetto di studio

Prima di tutto, devi scegliere un tipo specifico di pianta e, secondo la letteratura, studiare:

– la sua posizione sistematica;
- la storia del nome della specie;
– caratteristiche morfologiche;
– biologia dell'impollinazione;
- caratteristiche della riproduzione;
- condizioni di vita;
– presenza nell'area di studio;
– fattori limitanti della distribuzione delle specie;
- misure a tutela della popolazione che vengono attuate nell'area di studio ( regolamenti giuridicamente vincolante).

2. Studiare l'aspetto di una pianta secondo un campione di erbario

Il ricercatore deve avere un'idea chiara delle specie vegetali oggetto di studio. Per fare ciò, è opportuno raccogliere materiale illustrativo (fotografie, disegni) e conoscere esemplari di erbario in un'università di profilo biologico o in un museo di storia locale.

3. Realizzazione di osservazioni fenologiche

Per la compilazione di descrizioni geobotaniche comunità vegetaliè necessario imparare a determinare le specie vegetali studiate in condizioni naturali nelle varie fasi di sviluppo. Per fare ciò, è opportuno effettuare osservazioni fenologiche della pianta durante una stagione per stabilire l'ora di insorgenza (data di calendario) di una particolare fenofase e descrivere l'aspetto esterno della pianta nei vari stadi dell'ontogenesi. È particolarmente importante conoscere l'inizio della fase di fioritura nelle condizioni di una particolare area di studio, poiché la letteratura fornisce informazioni approssimative che potrebbero non coincidere con quelle reali.

4. Descrizione geobotanica della comunità vegetale

Indipendentemente dall'oggetto scelto e dall'opzione del programma di ricerca, è necessario comporre descrizioni geobotaniche delle comunità vegetali. A tal fine, è necessario utilizzare forme appositamente sviluppate di descrizioni geobotaniche della vegetazione forestale o erbacea.

5. Determinazione della densità di popolazione

Nel corso della ricerca, è necessario tenere un registro della densità della cenopopolazione, ad es. il numero di individui di una specie rara per unità di superficie. A seconda della forma di vita e della presenza della specie, questi possono essere siti di registrazione per piante erbacee da 4 m 2 a 0,25 ha, per alberi e arbusti
baia - da 100 m 2 a 7 ha. Per ottenere risultati affidabili, è necessario che la densità sia di almeno 3-4 campioni per sito. L'ubicazione dei siti può essere diversa, ma è auspicabile che sia rispettosa dell'ambiente, ovvero che dipenda da qualsiasi fattore ambientale (rilievo, illuminazione, umidità, impatto antropico, ecc.). Puoi confrontare solo i dati ottenuti su siti della stessa dimensione.

6. Studio della produttività del seme di una pianta

I dati sulla produttività del seme di una pianta consentiranno di giudicare la capacità di una popolazione di autosostenersi. La produttività dei semi è determinata sulla base di un individuo o di un germoglio. È importante determinare la reale produttività del seme, ad es. il numero di semi a tutti gli effetti, sviluppati e intatti. La produttività dei semi per individuo è determinata moltiplicando la produttività media per fiore, il numero di fiori per germoglio, il numero di germogli per individuo.

7. Studio della struttura della popolazione

La struttura della popolazione è determinata da diversi indicatori: periodi di età e vitalità, struttura spaziale. I periodi di età (dormiente, pregenerativa, generativa, postgenerativa) sono molto più difficili da determinare per le piante erbacee perenni che per le annuali. Ci sono segni diagnostici speciali delle condizioni dell'età per specie vegetali specifiche. Per determinare la struttura spaziale delle popolazioni, viene utilizzato il metodo di mappatura degli individui su metri. È auspicabile chiarire la distribuzione spaziale degli individui della cenopopolazione in funzione delle caratteristiche ecotopiche (rilievo, umidità, natura del suolo, fattore antropico, ecc.).

8. Conclusioni sullo stato, misure di conservazione e ripristino della popolazione

L'attuazione delle precedenti sezioni del programma rivelerà il quadro reale dello stato della cenopopolazione nell'area di studio, la dipendenza della distribuzione dei complessi cenotici da fattori ambientali. Il programma di ricerca proposto, svolto su più anni, consente di monitorare la dinamica dello stato della vegetazione al fine di identificare aree perturbate e trasformate antropogenicamente. I dati di monitoraggio sono la base per lo sviluppo di metodi differenziati per la protezione e il ripristino delle popolazioni di specie vegetali rare.

9. Registrazione di un rapporto sulla ricerca condotta

Questa è la fase finale e altrettanto importante del lavoro, a seconda della corretta attuazione dei punti precedenti del programma. Prevede l'elaborazione camerale del materiale sul campo, la generalizzazione dei risultati della ricerca e la presentazione di conclusioni o conclusioni. I materiali sono supportati da descrizioni, dati tabellari, disegni, diagrammi, fotografie o materiali cinematografici. Tutta la letteratura utilizzata deve essere riassunta in un elenco generale, disposto in ordine alfabetico dai nomi dei primi autori delle opere. I risultati del rapporto dovrebbero essere personale scientifico e ottenere da loro una recensione o raccomandazioni e commenti sulla conduzione della ricerca. È auspicabile che fin dall'inizio il lavoro venga svolto sotto la guida di ricercatori di istituti specializzati o di un orto botanico.

I nostri studi sulle popolazioni moderne primula primaverile, fagiano di monte russo (Red Book of the RSFSR, 1988), spiedino piastrellato ha permesso di determinare il grado di rispetto dell'ambiente per loro.

La contabilizzazione del numero di tutti gli animali che vivono in una vasta area presenta difficoltà molto significative. Pertanto, le popolazioni isolate da quelle vicine da barriere naturali (o artificiali) sono convenienti per la contabilizzazione assoluta del numero di vertebrati terrestri. In relazione a tali popolazioni di roditori, V. V. Raevsky e N. I. Kalabukhov nel 1934-1935. è stato proposto di tenere registrazioni del numero di animali nelle popolazioni isolate utilizzando campioni etichettati. La contabilità viene effettuata catturando, contrassegnando gli animali (fasciare, colorare, ecc.) e rilasciando gli individui contrassegnati nel luogo della loro cattura. La dimensione della popolazione è determinata dal rapporto tra il numero di animali etichettati e non etichettati nelle catture successive. Queste relazioni sono solitamente espresse come

Proporzioni r/a = n/x, da cui si ottiene la formula x = an/r, dove x - numero desiderato, un-- numero di “individui contrassegnati, n -- il numero degli individui riconquistati, tra i quali c'erano r -- precedentemente segnato.

Tenendo conto del numero di roditori simili a topi in pile di paglia, il metodo si è rivelato molto accurato, ma allo stesso tempo V.V. Raevsky ha sottolineato che l'uso del metodo dei campioni etichettati è possibile se la cattura e lo squillo di animali non è difficile, se gli animali etichettati sono distribuiti rapidamente e uniformemente tra i membri della popolazione e la popolazione vive in un'area limitata. Quando si calcola il numero totale di animali, è necessario tenere conto della loro riproduzione e morte durante il tempo trascorso tra le catture. Va aggiunto alle raccomandazioni di V. V. Raevsky che la morte degli animali etichettati potrebbe essere leggermente superiore.

Successivamente, il metodo dei campioni etichettati è stato utilizzato con successo da V. N. Pavlinin (1948). per la contabilità, il numero di moli, L. G. Dinesman per determinare il numero assoluto lucertola agile. Attualmente, questo metodo viene utilizzato per tenere conto del numero di roditori simili a topi: conigli selvatici, scoiattoli, pipistrelli, nonché ungulati, lucertole, tartarughe e rane.

Problemi metodologici relativi alla determinazione della dimensione totale della popolazione utilizzando campioni etichettati sono stati sviluppati da molti autori in paesi diversi. Lo scienziato americano Zippin nel 1958 sviluppò un metodo per contabilizzare il numero piccoli mammiferi attraverso due o più acquisizioni successive. Allo stesso tempo, durante il periodo di studio, la popolazione dovrebbe rimanere relativamente stabile, la probabilità di cadere nelle trappole dovrebbe essere la stessa per tutti gli individui e le condizioni meteorologiche e il numero di trappole dovrebbero rimanere invariati. Zippin ha rivelato uno schema molto interessante, stabilendo che l'accuratezza del conteggio aumenta non solo con l'aumento del numero di animali catturati e inanellati, ma anche con l'aumento della dimensione totale della popolazione. Nelle grandi popolazioni è sufficiente catturare una percentuale di animali inferiore rispetto a quelle piccole. Ciò è illustrato dal seguente esempio: con una popolazione di 200 ind. è necessario catturarne almeno il 55% per ottenere risultati attendibili, mentre da una popolazione di 100mila ind. puoi catturare solo il 20% degli animali e ottenere risultati più affidabili.

Soggetto a condizioni necessarie il metodo dei campioni etichettati fornisce risultati soddisfacenti nel determinare l'abbondanza di mammiferi, rettili e anfibi in popolazioni isolate.

L'applicazione di questo metodo per il conteggio degli uccelli è più complicato (TP Shevareva, 1963) e può essere utilizzato per contare popolazioni isolate; per il conteggio degli uccelli migratori, il metodo può essere utilizzato durante la nidificazione, la muta o lo svernamento.

Riso. uno. diversi modi recinzione e pesca dei siti di prova: a - una recinzione, b--scanalatura, in- prendiamo il cilindro, signor - uno scapolare.

(LP Nikiforov, 1963)

Lo sviluppo naturale del metodo descritto è stato proposto da numerosi autori (E. I. Orlov, S. E. Lysenko e G. K. Longinger, 1939; I. 3. Klimchenko et al., 1955; L. P. Nikiforov, 1963, ecc. .d.) per rendere conto per vari animali, il totale delle catture in siti isolati. L'isolamento dei siti si ottiene rinchiudendoli in vari modi e materiali: una recinzione in assi, una recinzione in rete metallica con o senza cornice in lamiera, una recinzione in ferro per coperture abbinata a cilindri di cattura, una corda con bandiere colorate, ecc. ( Fig. 1).

All'interno delle barriere, gli abitanti vengono catturati fino alla completa cessazione dell'ingresso degli animali. trappole. Questo metodo è stato utilizzato per tenere conto di scoiattoli di terra, gerbilli e piccoli mammiferi della foresta.

La pesca di siti isolati è un metodo di contabilità estremamente dispendioso in termini di tempo. Se a ciò si aggiunge che è quasi impossibile isolare grandi aree, ed è difficile estrapolare dati sull'abbondanza ottenuti da piccole aree, diventa chiaro perché la pesca di aree isolate non è diffusa e viene utilizzata principalmente per ottenere fattori di correzione per altri metodi contabili. .

Riso. 2.

Grandi opportunità per lo studio dell'ecologia dei mammiferi sono state aperte dal metodo di etichettatura e successivo rilascio di animali per identificare le loro singole aree. È diventato ampiamente utilizzato nello studio della mobilità e dei contatti dei piccoli mammiferi ed è diventato uno dei metodi per il conteggio assoluto dei numeri.

L'essenza del metodo è la seguente: le trappole per vivi sono posizionate a scacchiera nell'area di registrazione (le dimensioni dell'area, l'intervallo tra le trappole, il tipo di trappola per vivi sono selezionati in base alle dimensioni e alla mobilità degli animali in studio; in relazione ai roditori simili a topi, vengono utilizzate normali trappole per topi e la distanza tra le file di trappole e trappole e nella serie più spesso è 10 m), Gli animali catturati vengono contrassegnati, ad esempio, tagliando le dita (Fig. 2), il luogo di cattura (numero della trappola) viene contrassegnato e rilasciato. Nella cattura successiva, vengono contrassegnati i luoghi di cattura degli animali contrassegnati e catturati nuovamente e gli animali non contrassegnati catturati vengono contrassegnati, rilasciati, ecc. notare gli animali che corrono di lato o migrano attraverso l'area di registrazione. Tuttavia, spesso diventa necessario stimare il numero di roditori durante le osservazioni sul campo, e quindi sorge la domanda sul tempo richiesto per tale account.

Apparentemente, il conteggio potrebbe essere considerato completo non appena animali non contrassegnati non cadono più nelle trappole (N. I. Larina, 1957), ma quando si depongono siti di conteggio tra vasti biotopi, non è facile raggiungere una situazione del genere. Calcoli teorici (calcolo della formula empirica della curva di sviluppo del processo di cattura) mostrano che la durata del periodo necessario per la cattura integrale degli abitanti del sito dipende dal livello di abbondanza. Nel caso in cui siano stati catturati fino a 70 animali ogni 100 trappole al giorno, il conteggio dovrebbe essere completato il 15° giorno. Con una cattura giornaliera (sulla stessa area e con lo stesso numero di trappole) di 20-30 animali, sembra possibile raggiungere il loro conteggio completo solo dopo 40 giorni. Tuttavia, in pratica (Fig. 3), il numero di animali taggati nelle catture aumenta rapidamente nei primi giorni del conteggio e quindi, avendo raggiunto il 60-70% del numero totale di animali catturati, continua a oscillare attorno a questo livello. Tale stato, quando sono segnati almeno i due terzi degli abitanti del sito, viene raggiunto entro la fine del conteggio delle due settimane. Sulla base di questi dati, è possibile avere un'idea abbastanza chiara del livello del numero di roditori in una determinata area. Ulteriori studi dovrebbero risolvere il problema della durata necessaria del conteggio per diversi numeri e mobilità dei roditori.

Quando si lavora in aree aperte, dove le tane dei roditori sono chiaramente visibili, viene utilizzato uno scavo continuo di tane con la cattura di tutti gli animali che le abitano. Poiché lo scavo delle buche e la cattura degli animali coincidono nel tempo, sarà possibile prendere in considerazione solo gli effettivi abitanti del sito. Questa tecnica è ampiamente utilizzata per tenere conto dell'arvicola comune e di altri roditori con tane poco profonde. Lo scavo è preceduto dal conteggio delle tane, le buche sono accuratamente tappate con fili d'erba. Durante lo scavo vengono registrati il ​​numero di fori scavati, insenature, specie e il numero di animali catturati.

Riso. 3.

1-- cattura giornaliera di roditori nel distretto di Bazarno-Karabulaksky nella regione di Saratov nel 1954; 2 - lo stesso nella regione di Tuapse Territorio di Krasnodar; 3 -- il numero di animali contrassegnati nelle catture giornaliere nella regione di Baearno-Karabulak; 4 - lo stesso nella regione di Tuapse. I - curva teorica per lo sviluppo del processo di cattura degli animali etichettati (e una formula empirica per esso) nella regione di Saratov; II - lo stesso nel territorio di Krasnodar.

Per tenere conto dei roditori che vivono in tane profonde su un terreno denso, dove è impossibile lo scavo continuo (ad esempio, per tenere conto degli scoiattoli di terra), viene sostituito versando gli animali con l'acqua dalle buche. Versare l'acqua porta sempre al fatto che alcuni animali muoiono nei buchi e non vengono in superficie. Secondo M. M. Akopyan, il numero di piccoli scoiattoli terrestri non spostati dall'acqua dalle loro tane è in media di circa il 23%. Di conseguenza, gli indicatori del numero di animali ottenuti con questo metodo di contabilizzazione sono sempre inferiori alla densità effettiva della popolazione di animali.

A tempi recenti si è diffuso l'uso dei coefficienti di popolazione delle tane, che consentono di convertire i dati contabili relativi in ​​indicatori assoluti. Sapendo quanti animali (di una specie o di un'altra) per tana, è facile calcolare dalla densità delle tane e dalla loro densità di popolazione. Il materiale per il calcolo dei coefficienti è ottenuto dai dati di scavo di fori, colata, contabilità visiva, ecc.

La registrazione visiva degli animali nei siti è utilizzata solo per animali di grossa taglia con attività diurna, che vivono in aree aperte con un rilievo adatto ad un'ampia visuale. Questa tecnica è considerata la principale per il conteggio delle marmotte; a volte usato per spiegare gli scoiattoli di terra.

Per stimare il numero di lepri in inverno (così come quando si lavora con ungulati e mammiferi predatori) applica la contabilità di esercizio. Diversi battitori si muovono urlando lungo una stretta area rettangolare di 6-10 ah e tenere conto di tutte le tracce di lepri che lasciano il sito, che corrispondono al numero di lepri. Se l'account non viene tenuto ma con polvere fresca, ai bordi del sito tutte le tracce di lepre vengono pre-cancellate.

Risultati molto accurati si ottengono con un completo riassetto di pagliai, omet e cataste con cattura degli animali che li abitano. Si misura preliminarmente il pagliaio (omet, ecc.) e se ne calcola il volume, dopodiché si procede alla posa della paglia e alla cattura manuale di tutti gli abitanti L'indicatore di abbondanza è il numero di animali per 1 m 3 di substrato.

Quando si valuta il livello del numero di animali ed estrapolando i dati contabili su grandi aree, si dovrebbe operare con indicatori del numero medio ponderato. Quando il numero di specie nei singoli biotopi è espresso in termini assoluti, il numero di animali o le loro buche per 1 ah o per 1 km 2, è consuetudine determinare il numero per ettaro “combinato”, chilometro “combinato”, ecc. Tale ettaro “combinato” è un ettaro astratto in cui ogni biotopo ha una quota proporzionale alla superficie occupata dal biotopo in una determinata località.

Assumiamo che nell'area censita siano presenti tre biotopi: A (foresta), B (steppa) e C (seminativo). Occupano rispettivamente il 40, il 10 e il 50% della superficie totale. Nella foresta, il numero delle specie di nostro interesse è pari a - a (10), nella steppa - b (20) e nell'aratura - in (5) animali per 1 ah.

Se ciascuno degli indicatori privati ​​del numero di animali nei biotopi viene moltiplicato per un coefficiente che esprime l'area specifica del biotopo e quindi si sommano questi prodotti, otterremo gli indicatori del numero medio ponderato (P).

Nel nostro (esempio P \u003d 0.4a + 0.1b + 0.5c \u003d (4a + 1b + 5c) / 10 \u003d (40 + 20 + 25) / 10 \u003d 8.5

Allo stesso modo, quando si lavora con metodi contabili relativi, viene calcolato l'indicatore del numero medio ponderato.

Relativamente rari sono i casi in cui una specie abita tutti i biotopi nell'area di studio. Pertanto, soprattutto nel caratterizzare l'abbondanza (riserve) di selvaggina, vengono utilizzati indicatori riferiti ad unità di "superficie totale" o "superficie dei terreni tipici".

Il numero di uccelli, così come il numero di mammiferi, è determinato utilizzando vari metodi di contabilità relativa (diretta e indiretta) e assoluta. A causa della significativa diversità degli uccelli e della diversità delle loro caratteristiche ecologiche, non esistono metodi universali per la loro contabilizzazione. Per ogni gruppo di uccelli ecologicamente omogeneo: piccoli passeriformi, fagiani di monte, rapaci, uccelli acquatici, picchi, uccelli nidificanti coloniali, ecc., sono state sviluppate varianti di metodi di contabilizzazione che danno i risultati più accurati. Le unità contabili restano: 1 ah, 1 km 2 , 1km, 10 km, 100 km, 1 ora, 10 ore, ecc. Rispetto ai mammiferi, gli uccelli vengono contati in modo significativo posto più grande sono occupati da metodi di percorso che consentono di registrare gli incontri con gli uccelli (visivamente o cantando). I metodi per la posa dei percorsi e la loro attuazione (pedonale, automobilistico) variano a seconda della natura del terreno, dell'oggetto e delle attività contabili, ecc. Insieme a modi relativi conteggio uccelli su rotte temporanee, vengono utilizzati metodi assoluti per contare piccoli uccelli su percorsi con una larghezza costante della striscia di conteggio, che consente il ricalcolo di un'unità di area, il conteggio dei galli cedroni su campioni di nastro, il conteggio dei protoni del gallo forcello, il conteggio del numero di uccelli su siti di prova (più spesso con l'uso della tassazione o della mappatura degli uccelli e dei loro nidi).

La metodologia per la contabilizzazione del numero di anfibi e rettili è ancora poco sviluppata e il suo principale inconveniente è il diverso uso non standard metodi esistenti ricercatori. Allo stesso tempo, era necessario chiarire le riserve di anfibi e rettili in natura - per chiarire non solo la loro abbondanza relativa, ma anche la loro biomassa (soprattutto gli anfibi, che si nutrono di molti uccelli e mammiferi e che essi stessi sterminano un gran numero di invertebrati).

Per tenere conto degli anfibi, contando il numero di uova in una covata e il numero di covate, contando i girini, catturando con una rete, contando gli incontri di anfibi lungo il percorso, cattura totale nei siti contabili in 0,1 o 0,5 ah, intrappolamento in trincea o utilizzo di recinzioni con cilindri di cattura, ecc. Il requisito principale per il conteggio di anfibi (e rettili) dovrebbe essere la ripetizione dei conteggi nella stessa area e sullo stesso percorso a diverse ore del giorno (anfibi e rettili notturni prendono in conto con una lanterna luminosa), condizioni meteorologiche e stagioni diverse. Questa esigenza si basa sul fatto che anfibi e rettili, come gli animali poichilotermici, sono più dipendenti dalle condizioni climatiche e meteorologiche rispetto a quelli omotermici e la loro attività è funzionalmente correlata ai cambiamenti di questi fattori. Quando si studia l'abbondanza di anfibi e rettili, a causa dell'elevata labilità del loro comportamento, si consiglia di combinare diversi metodi di contabilità.

18-BIGLIETTO. Concorrenza. Forme ed esempi. La competizione è una forma di relazione quando due specie utilizzano le stesse risorse (cibo, spazio, riparo). Esistono due forme di relazione concorrenziale: concorrenza diretta e indiretta. Con la competizione diretta tra le popolazioni di specie, si sviluppano relazioni antagonistiche dirette, che si esprimono in varie forme di oppressione reciproca: lotte, blocco dell'accesso a una risorsa, soppressione chimica di un concorrente. La concorrenza indiretta si esprime nel fatto che una delle specie monopolizza una risorsa o un habitat, peggiorando le condizioni per l'esistenza di un'altra specie che ha requisiti simili per l'ambiente e le risorse. Il successo in competizione è determinato dalle caratteristiche biologiche: intensità riproduttiva, tasso di crescita, densità di insediamento.In natura i rapporti competitivi sono diffusi, ad esempio tutte le piante competono per la luce, i nutrienti del suolo e il territorio. La lotta intraspecifica espande l'area, l'interspecifica si restringe.

19-BIGLIETTO. L'ecologia come direzione scientifica. Ecologia la scienza sul rapporto degli organismi viventi e delle loro comunità tra loro e con l'ambiente. Il termine è stato proposto per la prima volta da un biologo tedesco Ernst Haeckel in 1866 in Morfologia generale degli organismi. L'ecologia, come complesso di scienze, è strettamente connessa con scienze come biologia, chimica, matematica, geografia, fisica, epidemiologia,biogeochimica.Autoecologia (autecologia) studia il rapporto dell'organismo con l'ambiente. La demecologia (ecologia delle popolazioni) studia la dinamica delle popolazioni, dei gruppi intrapopolatori e delle loro relazioni. La demecologia (ecologia delle popolazioni) studia la dinamica delle popolazioni, dei gruppi intrapopolatori e delle loro relazioni. L'eidecologia è una branca della scienza che studia la relazione tra le specie e il loro ambiente.

20-BIGLIETTO.Popolazioni. Struttura. popolazione- è un raggruppamento di individui della stessa specie che abitano un determinato territorio e sono caratterizzati da un tipo morfologico comune, un pool genetico specifico e un sistema di relazioni funzionali stabili. Per comprendere il meccanismo di una popolazione, nonché per affrontare i problemi dell'utilizzo delle popolazioni, sono importanti le informazioni sulla loro struttura. Ci sono sesso, età, strutture genetiche, spaziali ed ecologiche delle popolazioni. Per quanto riguarda la struttura sessuale di una popolazione, si intende il rapporto tra maschi e femmine in essa contenuti, la cui presenza determina la dimensione della popolazione, che in definitiva influisce sulla sopravvivenza della specie. In termini teorici e applicativi, i più importanti sono i dati sulla struttura per età, intesa come rapporto nella composizione della popolazione di individui di età diverse. Di solito, le popolazioni in cui tutte le età sono equamente rappresentate si distinguono per la maggiore vitalità. Tali popolazioni sono dette normali: se in una popolazione predominano individui in età senile, allora tali popolazioni sono considerate regressive o in via di estinzione. Le popolazioni rappresentate principalmente da giovani individui sono considerate invadenti o invasive. Pertanto, la struttura per età è il rapporto nella popolazione di individui di età diverse. La struttura genetica di una popolazione è determinata dalla variabilità e diversità dei genotipi. La diversità dei genotipi dipende dalle dimensioni della popolazione e da fattori esterni che ne influenzano la struttura. La struttura spaziale della popolazione è la natura della collocazione e della distribuzione dei singoli membri della popolazione e dei loro raggruppamenti nel territorio (range). In una popolazione, tutti gli individui sono distribuiti secondo il principio della territorialità, cioè hanno spazio individuale o di gruppo.La struttura ecologica di una popolazione è intesa come la divisione di una popolazione in gruppi di individui che interagiscono in modo diverso con i fattori ambientali. Ad esempio, i raggruppamenti si distinguono per alimentazione, orientamento del comportamento e attività fisica.

21 biglietto. Leggi di B.Commoner. formulata dall'ecologo americano B. Commoner nel 1974. La prima legge. Tutto è connesso a tutto. Questa è la legge sugli ecosistemi e sulla biosfera, che richiama l'attenzione sulla connessione universale di processi e fenomeni in natura. È progettato per mettere in guardia una persona dall'impatto avventato su alcune parti degli ecosistemi, che può portare a conseguenze impreviste. (ad esempio, il prosciugamento delle paludi porta al depauperamento dei fiumi). Seconda legge. Tutto deve andare da qualche parte. Questa è la legge dell'attività economica umana, i cui rifiuti sono inevitabili, e quindi è necessario pensare sia alla riduzione del loro numero sia al loro successivo utilizzo. Terza legge. La natura "sa" meglio. Questa è la legge della gestione della natura ragionevole e consapevole. Non bisogna dimenticare che l'uomo è anche una specie biologica, che è parte della natura e non il suo padrone. Ciò significa che non si deve cercare di conquistare la natura, ma cooperare con essa. Sebbene non disponiamo di informazioni complete sui meccanismi e le funzioni della natura e senza un'accurata conoscenza delle conseguenze della trasformazione della natura, non sono consentiti "miglioramenti" di essa. Quarta legge. Niente è dato gratuitamente. Questa è la legge dell'uso razionale delle risorse naturali. "... L'ecosistema globale è un insieme integrale all'interno del quale nulla può essere guadagnato o perso e che non può essere soggetto a miglioramento universale". Devi pagare con l'energia per un ulteriore trattamento dei rifiuti, fertilizzanti - per aumentare la resa, sanatori e medicinali - per il deterioramento della salute umana, ecc.

22 biglietto. Ecologia della popolazione Ogni biocenosi è composta da molte specie, ma le specie sono incluse in essa non come individui separati, ma come popolazioni o loro parti. popolazione - si tratta di una parte della specie (composta da individui della stessa specie), che occupa uno spazio relativamente omogeneo e capace di autoregolarsi e di mantenerne un certo numero. Ogni specie all'interno del territorio occupato è così suddivisa in popolazioni. Se consideriamo l'impatto dei fattori ambientali su un singolo organismo, a un certo livello del fattore (ad esempio la temperatura), l'individuo oggetto di studio sopravviverà o morirà. Il quadro cambia quando si studia l'impatto dello stesso fattore su un gruppo di organismi della stessa specie. Alcuni individui moriranno o si ridurranno vitalità a una determinata temperatura, altri a una temperatura più bassa ed altri ancora a una più alta.Così, si può dare un'ulteriore definizione di popolazione: per sopravvivere e dare prole, tutti gli organismi viventi devono esistere sotto forma di raggruppamenti sotto regimi dinamici di fattori ambientali, o popolazioni , cioè. raccolte di individui che convivono con eredità simile. La caratteristica più importante di una popolazione è l'area totale che occupa. Ma all'interno di una popolazione possono esserci raggruppamenti più o meno isolati per vari motivi. Pertanto, è difficile dare una definizione esauriente di popolazione a causa dell'offuscamento dei confini tra i singoli gruppi di individui.Ogni specie è costituita da una o più popolazioni, e la popolazione, quindi, è la forma di esistenza della specie, la sua più piccola unità in evoluzione.

Considerando le popolazioni in una relazione spazio-genetica, le popolazioni si distinguono (Fig. 1):

 Geografico;

 Ambientale;

 Elementare.

Popolazione geografica è un insieme di gruppi di popolazioni ecologiche spazialmente contigue. I criteri principali per l'identificazione delle popolazioni geografiche sono: 1) la dimensione del territorio occupato; 2) il grado di migrazione degli individui tra gruppi di popolazioni adiacenti.

popolazione ecologica è anche un insieme di gruppi di individui spazialmente adiacenti, tuttavia, il grado di comunicazione tra loro è maggiore rispetto alle popolazioni geografiche.

popolazione elementare - un gruppo elementare di individui, caratterizzato da panmessia quasi completa.

Fig. 1. Suddivisioni spaziali delle popolazioni.

1 - gamma della specie; 2- popolazione geografica; 3- popolazione ecologica o locale; 4- micropopolazione (elementare)

A seconda del metodo di riproduzione, ci sono:

 panmitica;

 Clonale;

 Clonale-panmitico.

panmitica sono dette popolazioni costituite da individui che si riproducono sessualmente, che sono caratterizzate da fertilizzazione incrociata.

Popolazioni di individui che si riproducono solo asessualmente chiamato clonale .

Nel caso in cui la riproduzione sessuale sia combinata con quella asessuata, ne parlano popolazioni clonale-panmicriche .

Per comprendere i meccanismi di funzionamento e risolvere i problemi legati all'utilizzo delle popolazioni, le informazioni sulla loro struttura sono di grande importanza.

Distinguere sesso, età, territorio e altri tipi di struttura. In termini teorici e applicativi, il dato più importante è la struttura per età, intesa come rapporto tra individui (spesso raggruppati in gruppi) di età diverse.

Gli animali sono suddivisi nei seguenti gruppi di età:

 gruppo giovanile (bambini)

 gruppo senile (senile, non coinvolto nella riproduzione)

 gruppo adulto (individui che effettuano la riproduzione)

Anche la popolazione è caratterizzata da un certo rapporto tra i sessi e, di regola, il numero di maschi e femmine è diverso (il rapporto tra i sessi non è pari a 1:1). Sono noti casi di forte predominanza di un sesso o dell'altro, alternanza di generazioni con l'assenza di maschi.

Di solito, le popolazioni in cui tutte le età sono relativamente uguali si distinguono per la maggiore vitalità.

23 biglietto.Principali caratteristiche della popolazione

Distribuzione spaziale degli individui

Gli individui che compongono le popolazioni possono avere tipi di distribuzione spaziale che esprimono la risposta delle popolazioni a condizioni fisiche favorevoli e sfavorevoli oa relazioni competitive. La conoscenza del tipo di distribuzione degli organismi è necessaria quando si stima la densità di popolazione mediante campionamento.

Lo stato e il funzionamento delle popolazioni dipendono sia dal numero totale delle popolazioni che dalla distribuzione spaziale degli individui. Esistono distribuzioni casuali, uniformi e di gruppo degli individui e dei loro gruppi. Consideriamo un esempio in cui, utilizzando l'elaborazione matematica dei risultati di esperimenti, è possibile determinare la natura della distribuzione degli individui in una popolazione.

Distribuzione uniforme degli individui

Una distribuzione uniforme degli individui è estremamente rara in natura. È spesso associato a un'intensa competizione tra individui diversi. Questo tipo di distribuzione è tipico, ad esempio, per pesce predatore e spinarelli con il loro istinto territoriale.

Un esempio di distribuzione uniforme è dato anche dal mollusco lamellare che vive sulle spiagge sabbiose del Canale della Manica.

Distribuzione casuale degli individui

La distribuzione casuale degli individui avviene solo in un ambiente omogeneo in specie che non mostrano una tendenza all'aggregazione. Quindi, ad esempio, inizialmente la distribuzione del coleottero nella farina è del tutto casuale.

Distribuzione degli individui in gruppi

La distribuzione degli individui in gruppi è più comune. I gruppi, a loro volta, possono essere distribuiti casualmente o formare gruppi. La distribuzione spaziale degli alberi nella foresta è stata studiata particolarmente bene. Se gli alberi nella foresta sono costituiti da una specie, all'inizio sono solitamente distribuiti in grappoli e solo con il tempo la loro distribuzione diventa più uniforme e la densità diminuisce a causa della competizione intraspecifica. Una tale distribuzione spaziale uniforme si distingue, ad esempio, da foreste di pini e faggi. Nelle comunità vegetali miste, le specie soppresse formano solitamente "mazzi" (distribuzione di gruppo), mentre le specie dominanti hanno una distribuzione uniforme.

La dimensione della popolazione è il numero totale di individui in una data area o in un dato volume. Non è mai costante e dipende dal rapporto tra l'intensità della riproduzione (fertilità) e la mortalità. Nel processo di riproduzione, la popolazione cresce, mentre la mortalità porta a una diminuzione del suo numero.

La densità di popolazione è determinata dal numero di individui (o biomassa) per unità di superficie o è misurata in volume unitario occupato dalla popolazione. Ad esempio, 150 piante di pino per 1 ha o 0,5 g di ciclope per 1 m 3 di acqua caratterizzano la densità di popolazione di queste specie.

Abbondanza e dimensione della popolazione. Una popolazione come gruppo di organismi è caratterizzata al meglio dall'abbondanza. L'abbondanza può essere misurata dal numero totale di organismi in una popolazione. Tuttavia, la misurazione di questi indicatori in relazione a molti animali è associata a grandi difficoltà. Sono stati testati molti metodi diversi per misurare l'abbondanza della popolazione.

I più comuni di questi includono i seguenti metodi:

Un resoconto completo dell'abbondanza della popolazione, a volte possibile per animali grandi e ben marcati (ad esempio, cervi al pascolo in aree aperte della tundra o foche che si radunano in grandi gruppi per la stagione riproduttiva).

Il metodo del diagramma di prova, che consiste nel contare organismi in piccole aree (aree), sezioni o in piccoli volumi e quindi trasferire i risultati dei conteggi all'intera area di distribuzione della popolazione.

Metodo di marcatura e riconquista (per animali mobili). Il numero totale di animali etichettati è noto (T). La proporzione che questi animali costituiscono in una popolazione può essere determinata prelevando un campione arbitrario (C) dalla popolazione e determinando la proporzione di individui etichettati (R) in essa, ovvero il rapporto (R / C). La dimensione totale della popolazione (N) in questo caso può essere calcolata sulla base di una semplice proporzione: T/N = R/C. I metodi di marcatura vengono utilizzati anche per determinare la distribuzione spaziale degli individui nelle popolazioni, le loro rotte migratorie e una serie di altri indicatori di popolazione.

Metodi non di campionamento (applicabili a organismi immobili come alberi). Questo è il metodo dei punti casuali. Da ciascuno dei punti, scelti casualmente in diverse parti della foresta, misurare la distanza dagli alberi più vicini. Questa distanza è misurata in tutte e quattro le direzioni. La densità degli alberi per unità di superficie è calcolata dalla formula, tenendo conto della distanza media tra i tronchi.

densità demografica

Come misurare le popolazioni ittiche che sono inaccessibili all'osservazione diretta, o le popolazioni di organismi che vivono nel suolo, vivono in condizioni difficili e compiono anche migrazioni significative e irregolari? In questo caso, il miglior indicatore che può essere utilizzato per misurare l'abbondanza della popolazione è la densità.

densità demografica? questo è il numero o la biomassa di individui per unità di superficie o volume di spazio abitativo. Esempi di densità di popolazione possono essere: 500 alberi per 1 ha di foresta, 5 milioni di ind. clorella per 1 m di acqua o 200 kg di pesce per 1 ha della superficie del bacino. La misurazione della densità viene utilizzata anche nei casi in cui è più importante conoscere non la dimensione totale della popolazione prima o poi, ma la sua dinamica, ovvero il corso dei cambiamenti della popolazione nel tempo.

Indice di popolazione

Una misura dell'abbondanza può anche essere un indicatore relativo non a un'unità di spazio, ma a un'unità di tempo, ad esempio il numero di uccelli registrati durante un'ora o il numero di pesci catturati al giorno. In effetti, questi indicatori differiscono dalla densità solo per le dimensioni. Entrambi sono indicatori relativi e sono chiamati indici di popolazione.

Le densità di popolazione di diversi rappresentanti di mammiferi possono differire di decine di migliaia di volte. Tuttavia, negli animali che consumano un tipo di cibo simile (cioè quelli che sono in anelli simili nella catena dei consumatori della sostanza biologica prodotta dalle piante verdi), le differenze di densità sono molto minori. In generale, più una popolazione è lontana dalla fonte primaria di cibo biologico, minore è la sua densità.

24 biglietto. Struttura e proprietà delle popolazioni

Indicatori della struttura delle popolazioni. Come primo sistema biologico sovraorganismo, la popolazione ha una certa struttura e proprietà. La struttura di una popolazione è riflessa da indicatori come il numero e la distribuzione degli individui nello spazio, il rapporto tra i gruppi per sesso ed età, le loro caratteristiche morfologiche, comportamentali e di altro tipo.

Numero - il numero totale di individui nella popolazione. Questo valore è caratterizzato da un ampio range di variabilità, ma non può essere al di sotto di determinati limiti. Ridurre il numero rispetto a questi limiti può portare all'estinzione della popolazione. Si ritiene "che se la popolazione è inferiore a poche centinaia di individui, eventuali cause casuali (incendi, inondazioni, siccità, abbondanti nevicate, forti gelate, ecc.) Possono ridurla a tal punto che gli individui rimanenti non possono incontrarsi e lasciare la prole La fertilità cesserà di coprire la perdita naturale e gli individui rimanenti si estingueranno entro un tempo relativamente breve.

Densità - il numero di individui per unità di superficie o volume. Con un aumento della densità di popolazione, di regola, aumenta; rimane lo stesso solo nel caso del suo reinsediamento e dell'ampliamento del suo areale. In alcuni animali, la densità di popolazione è regolata da complessi meccanismi comportamentali e fisiologici.

La struttura spaziale della popolazione è caratterizzata dalle peculiarità della distribuzione degli individui nel territorio occupato. È determinato dalle proprietà dell'habitat e caratteristiche biologiche tipo. Insieme alla distribuzione casuale e uniforme in natura, la distribuzione di gruppo è la più comune. Un gruppo di animali, facendo sforzi congiunti, può difendersi più facilmente dai predatori, cercare e procurarsi cibo. La vita in famiglie, mandrie, colonie, harem porta anche alla distribuzione di gruppo degli individui. La struttura spaziale può cambiare nel tempo; dipende dalla stagione dell'anno, dalla dimensione della popolazione, dalla struttura dell'età e del sesso, ecc.

La struttura sessuale riflette un certo rapporto tra maschi e femmine in una popolazione. Il meccanismo genetico di determinazione del sesso assicura la divisione della prole in base al sesso in un rapporto di 1: 1. A causa della diversa vitalità degli individui maschi e femmine, questo rapporto tra i sessi primari alla fecondazione spesso differisce notevolmente da quello secondario (alla nascita - nei mammiferi) e ancor più dal terziario, caratteristico degli individui sessualmente maturi. Ad esempio, nelle popolazioni umane, il rapporto tra i sessi secondario è di 100 ragazze/106 ragazzi; all'età di 16-18 anni, questo rapporto si stabilizza e diventa pari a 1:1, all'età di 50 - 100 donne / 85 uomini e all'età di 80 anni, il rapporto tra i sessi diventa 2:1 (100 donne / 50 uomini).

Il cambiamento nella struttura sessuale di una popolazione si riflette nel suo ruolo nell'ecosistema, poiché i maschi e le femmine di molte specie differiscono l'uno dall'altro per natura dell'alimentazione, ritmo di vita, comportamento, ecc. Pertanto, le femmine di alcune specie di zanzare, zecche e moscerini sono maschi che si nutrono di linfa o nettare delle piante. La predominanza della proporzione delle femmine sui maschi assicura una crescita più intensiva della popolazione.

La struttura per età riflette il rapporto tra i diversi gruppi di età nelle popolazioni, a seconda dell'aspettativa di vita, del momento di inizio della pubertà, del numero di figli in una cucciolata, del numero di figli per stagione, ecc. Se una qualsiasi fascia di età diminuisce o aumenta, questo colpisce la popolazione totale. Ad esempio, lo sterminio di massa di grandi individui sessualmente maturi a seguito della pesca porta a una forte diminuzione della dimensione della popolazione a causa del suo debole rifornimento di giovani individui. Pertanto, la presenza nella popolazione di un gran numero di individui di fasce di età più giovani ne indica il benessere. Se, invece, in una popolazione predominano gli anziani, si può dire con certezza che questa popolazione sta finendo la sua esistenza.

La struttura ecologica indica l'atteggiamento di vari gruppi di organismi rispetto alle condizioni ambientali. Ad esempio, gli individui di una popolazione vegetale differiscono per una serie di caratteristiche: per dimensioni, numero di germogli, fiori, frutti, semi, ecc. Inoltre, diversi individui della stessa popolazione fioriscono in modo non simultaneo, il che contribuisce a renderli più completi impollinazione (con la fioritura simultanea ea breve termine potrebbe non avere il tempo di impollinare tutti i fiori). Una tale popolazione ha un rischio minore di rimanere senza semi, ad esempio in caso di gelate a breve termine (solo una parte dei fiori si congela).

Dinamica della popolazione. In teoria, qualsiasi popolazione è in grado di crescere numericamente illimitatamente, se non è limitata da fattori ambiente esterno(risorse limitate, malattie, predatori, ecc.). In un tale caso ipotetico, il tasso di crescita della popolazione dipenderà solo dall'entità del potenziale biotico inerente a ciascuna specie particolare. Il potenziale biotico riflette il numero teoricamente possibile di discendenti da una coppia (o da un individuo) per un certo periodo di tempo, ad esempio per l'intero ciclo di vita o per un anno.

In specie diverse, l'entità del potenziale biotico varia notevolmente. Ad esempio, a grandi mammiferi anche nelle condizioni più favorevoli, il numero può aumentare solo 1,05-1,1 volte all'anno. In molti insetti e crostacei (afidi, dafnie), il numero aumenta di 10 10 -10 30 volte all'anno e ancor di più nei batteri. Tuttavia, in questi casi, in condizioni ideali, la dimensione di qualsiasi popolazione in un certo tempo crescerà in modo esponenziale (Fig. 14.2). Un aumento della popolazione a un tasso costante è chiamato crescita esponenziale. La curva che riflette una tale crescita della popolazione sul grafico aumenta rapidamente la pendenza e va all'infinito.

25 biglietto. Produttori, consumatori, decompositori. Esempi. Produttori- Si tratta di organismi autotrofi che sintetizzano sostanze organiche utilizzando fonti energetiche esterne (l'energia del Sole per la fotosintesi di piante verdi e procarioti o l'energia delle reazioni redox con composti di singoli elementi chimici per i procarioti chemiotrofici). La biomassa dei produttori è la produzione primaria degli ecosistemi. La massa totale di tutti i produttori della biosfera è circa il 95% della massa di tutti gli organismi viventi.

Consumatori- si tratta di organismi eterotrofi che consumano biomassa vivente (e, di conseguenza, l'energia in essa accumulata) di autotrofi o eterotrofi. A seconda delle esigenze nutrizionali si distinguono i consumatori di primo, secondo e ordine superiore.

decompositori- Si tratta di organismi eterotrofi o mixotrofi che si nutrono di materia organica morta di origine vegetale (saprofagi) o materia organica (detritofagi). Il significato di questa categoria di organismi sta nel fatto che decompongono composti organici complessi in semplici organici e inorganici. In quest'ultimo caso, stiamo parlando della mineralizzazione dei detriti (va notato che la mineralizzazione parziale della materia organica si verifica in tutti gli organismi senza eccezioni). Il ruolo planetario dei detritifagi consiste proprio nella mineralizzazione dei residui che si accumulano costantemente nel corso della vita degli organismi.

Prima decompositori compaiono batteri e funghi. I riduttori aerobici riducono l'azoto a uno stato molecolare, lo zolfo a acido solfidrico. Gli anaerobici producono metano, idrogeno, vari composti contenenti carbonio. La parte principale della mineralizzazione della materia organica terrestre avviene nel suolo. L'intensità dei processi di mineralizzazione è così grande che l'intera lettiera organica delle foreste di latifoglie della zona temperata si decompone completamente entro 2-A anni, le foreste di conifere 4-5 anni e le foreste tropicali 1-2 anni.

L'energia entra nell'ecosistema sotto forma di radiazione solare, le piante verdi convertono i legami chimici dei composti organici in energia. Gli ecosistemi differiscono tra loro, in particolare, e la produttività primaria. È un indicatore dell'efficienza dell'assimilazione dell'energia solare.

Biglietto da 26. Ciclo della materia e flusso di energia negli ecosistemi. Produttività delle biocenosi

Il concetto di ciclo biologico delle sostanze La vita di un ecosistema e il ciclo delle sostanze in esso contenute sono possibili solo se c'è un apporto costante di energia. La principale fonte di energia sulla Terra è la radiazione solare. L'energia del Sole viene tradotta dagli organismi fotosintetici nell'energia dei legami chimici dei composti organici. Il trasferimento di energia attraverso le catene alimentari obbedisce alla seconda legge della termodinamica: la trasformazione di un tipo di energia in un altro avviene con la perdita di parte dell'energia. Allo stesso tempo, la sua ridistribuzione è soggetta a uno schema rigoroso: l'energia ricevuta dall'ecosistema e assimilata dai produttori viene dissipata o, insieme alla loro biomassa, viene ceduta irreversibilmente ai consumatori del primo, del secondo, ecc. ordini, e quindi decompositori con un calo del flusso di energia ad ogni livello trofico. Di conseguenza, non c'è circolazione di energia.

A differenza dell'energia, che viene utilizzata una sola volta in un ecosistema, le sostanze vengono utilizzate ripetutamente poiché il loro consumo e la loro trasformazione avviene in circolo. Questo ciclo è svolto dagli organismi viventi dell'ecosistema (produttori, consumatori, decompositori) ed è chiamato ciclo biologico delle sostanze. Sotto biologico il ciclo si riferisce al flusso di elementi chimici dal suolo e dall'atmosfera in organismi viventi, la trasformazione degli elementi in entrata in essi in nuovi composti complessi e il loro ritorno al suolo e all'atmosfera nel processo della vita.

I sistemi ecologici della terra e degli oceani legano e ridistribuiscono l'energia solare, il carbonio atmosferico, l'umidità, l'ossigeno, l'idrogeno, il fosforo, l'azoto, lo zolfo, il calcio e altri elementi. L'attività vitale degli organismi vegetali (produttori) e le loro interazioni con gli animali (consumatori), i microrganismi (decompositori) e la natura inanimata forniscono un meccanismo per l'accumulo e la ridistribuzione dell'energia solare che entra nella Terra.

Lezione 10

Popolazioni
Abbiamo sempre sottolineato che gli organismi viventi interagiscono con le condizioni esterne, con i fattori ambientali, non solo in se stessi, ma come membri delle popolazioni. Abbiamo anche dato una definizione "temporanea" di popolazione per semplificare la nostra conversazione. Ora, dopo aver affrontato il molteplice feedback tra organismi viventi, una definizione così semplificata non ci basterà più. Allora, cosa intendiamo con il termine "popolazione"?

Come dicevo proprio all'inizio del nostro corso, in biologia ci sono spesso casi in cui il fenomeno o l'oggetto oggetto di studio è estremamente difficile da definire. Parlando di popolazioni, ci troviamo nuovamente ad affrontare questo problema. Inoltre, come nel caso della nicchia ecologica, la situazione è aggravata dal fatto che il concetto stesso di popolazione ha subito una certa evoluzione nel corso di oltre due secoli della sua esistenza.

Il termine "popolazione" è stato preso in prestito dalla demografia e introdotto in ecologia nel 1903 dal biologo danese V.L. Ioganson. Inizialmente, qualsiasi gruppo di individui potrebbe essere chiamato questa parola. Lo stesso Ioganson, ad esempio, ha usato la parola "popolazione" per riferirsi geneticamente gruppi eterogenei organismi, al contrario di "linee pure". Con lo sviluppo degli studi sulla popolazione è stato richiesto un uso più specifico della parola. Questa esigenza si è manifestata più fortemente intorno agli anni '40 - '50 del XX secolo. Tuttavia, ci sono almeno tre approcci all'interpretazione del concetto di "popolazione". Possono essere chiamati "ecologici", "genetici" e "sintetici".

Dal punto di vista dell'approccio "ecologico", una popolazione ha cominciato ad essere intesa, di regola, come un insieme naturale, spazialmente unificato di individui della stessa specie, nel suo insieme che risponde all'azione di fattori ambientali. Con questo approccio, il ricercatore non era particolarmente interessato ai modelli interni che legano la popolazione in un unico insieme. In sostanza, con una tale interpretazione della popolazione, una tale unità dei gruppi di organismi studiati non ha sempre avuto luogo.

È stato l'approccio “ecologico” che ha dato origine a una serie di concetti che dobbiamo assolutamente citare. Quindi, spesso nella letteratura, specialmente quella vecchia, puoi trovare concetti come popolazioni geografiche ed ecologiche. Secondo N.P. Naumov, la specie è suddivisa in popolazioni a causa dell'adattamento a un'enorme varietà di condizioni all'interno dell'areale. Se l'area abitata da una specie grandi formati occupa diverse zone geografiche caratterizzate da determinate condizioni geografiche, quindi la specie è suddivisa in gruppi che abitano queste zone, che prendono il nome di popolazioni geografiche. Poiché all'interno della zona geografica si trovano vari biotopi (aree con condizioni ecologiche omogenee), vi sono anche gruppi intraspecifici ad essi confinati, che prendono il nome di popolazioni ecologiche o locali. Nel biotopo si possono distinguere anche elementi più piccoli con alcune condizioni specifiche: si tratta di stazioni. Ad esempio, in una foresta di querce, si tratta di chiome di alberi, tronchi, volta della foresta, lettiera, tronchi e ceppi in decomposizione e terreno. Di conseguenza, le popolazioni ecologiche hanno anche una divisione più frazionata a seconda dei tipi di habitat che abitano. Vale a dire, parti delle popolazioni ecologiche confinate in determinate stazioni sono chiamate popolazioni elementari. Le stazioni possono essere suddivise in stazioni sperimentali - queste sono stazioni ricche di cibo - e stazioni di insediamento - queste sono stazioni povere di cibo. Di conseguenza, le popolazioni ecologiche, nell'habitat in cui prevalgono le stazioni di esperienza, sono dette indipendenti, e dove predominano le stazioni di insediamento, sono dette dipendenti. Se in un biotopo il rapporto tra le stazioni di esperienza e le stazioni di insediamento è di circa 1: 1, allora l'abitante di tale biotopo popolazione ecologica detto semi dipendente.

Secondo V.N. Beklemishev, si può distinguere tra concetti come popolazioni permanenti e temporanee e popolazioni permanenti sono dipendenti e semi-dipendenti. Una popolazione permanente indipendente, secondo questo punto di vista, è una popolazione che ha un potenziale di fertilità sufficiente per riprodursi senza un afflusso di individui dall'esterno. Se l'afflusso dall'esterno aumenta significativamente la dimensione della popolazione permanente, tale popolazione è chiamata semi-dipendente. Infine, una popolazione dipendente che esiste solo a causa dell'immigrazione è la stessa di una popolazione temporanea. Lo stesso fenomeno è chiamato il termine "pseudopopolazione". Una pseudopopolazione è un insieme di individui che non sono in grado di riprodursi in determinate condizioni, ma che partecipano alle interazioni tra loro e con altri organismi all'interno del biotopo che occupano, come membri di una vera popolazione.

Per dimensione si distinguono nani, ordinari, locali e superpopolazioni. Le superpopolazioni occupano territori completamente vasti e sono costituite da un largo numero individui. Al loro interno vengono individuate sottopopolazioni di diverse scale.

La parola "popolazione" della genetica era intesa in modo diverso. Nella loro comprensione, una popolazione è, prima di tutto, un certo sistema genetico, che di per sé forma generale può essere definito come un sistema di genotipi in equilibrio dinamico, cioè un insieme di individui che interagiscono geneticamente tra loro attraverso l'incrocio. Per le costruzioni teoriche ei modelli matematici, i sostenitori di questo approccio hanno introdotto una serie di restrizioni sulle popolazioni. Nasce così il concetto di popolazione “ideale” o “mendeliana”. Una tale popolazione iniziò ad essere intesa come un gruppo illimitato di individui, tutti i membri dei quali hanno pari opportunità di incrociarsi con qualsiasi individuo del sesso opposto appartenente a questo gruppo, e all'interno del quale non ci sono fattori che influenzano le frequenze alleliche del geni in esso presenti. Ovviamente, in realtà, popolazioni che soddisfano questi requisiti sono praticamente impossibili. Pertanto, l'equiprobabilità dell'incrocio è solitamente impedita da distanze spaziali almeno diverse degli individui l'uno dall'altro, per non parlare della possibilità dell'azione di fattori fisiologici, comportamentali e di altro tipo. E il riconoscimento dell'esistenza della mutazione e della selezione naturale rende impossibile soddisfare le condizioni per l'invarianza delle frequenze alleliche. Tuttavia, entro certi limiti, le regolarità derivate per le popolazioni mendeliane, con un certo grado di approssimazione, valgono anche per le popolazioni reali. Fu per le popolazioni mendeliane che furono inizialmente derivate molte regolarità, di cui parleremo in dettaglio più avanti.

Per superare il problema dell'impossibilità di incroci equiprobabili nelle popolazioni naturali, è stato introdotto il concetto di dem, o vicinato, un gruppo di individui intrapopolazione all'interno del quale la probabilità di incrocio è molto più alta che tra diversi demi. È all'interno del dem che dovrebbe crearsi una situazione vicina alla panmixia.
Non è difficile intuire che questi due punti di vista possono essere conciliati tra loro. Allo stesso tempo, per realizzare questa “riconciliazione”, è necessario correggere in qualche modo sia il concetto “ecologico” che quello “genetico” di una popolazione. Alla base della sintesi c'era l'idea di una popolazione come unità elementare di microevoluzione, che risale alle opere del S.S. Chetverikov (1926) e N.V. Timofeev-Resovsky (1939, 1940). Secondo Alexei Vladimirovich Yablokov (1987), Una popolazione è un gruppo minimo auto-riproducente di individui della stessa specie, che abitano un certo spazio per un lungo periodo evolutivo, formano un sistema genetico indipendente e formano il proprio iperspazio ecologico.

Proviamo ad analizzare questa definizione. È proprio un requisito che un gruppo di individui, per essere chiamato popolazione, debba soddisfare una serie di criteri. Vale a dire: 1) avrebbe la capacità di auto-riprodursi; 2) abiterebbe un determinato territorio; 3) sarebbe più o meno sistema chiuso in termini di scambio di informazioni genetiche; 4) occuperebbe una certa nicchia ecologica ("l'iperspazio ecologico" non è altro che una nicchia ecologica nella comprensione di Hutchinson). Anche se noi, seguendo Yablokov, escludiamo dalla definizione di popolazione restrizioni come l'equiprobabilità degli incroci, i restanti criteri, in primo luogo, funzionano solo con un certo grado di approssimazione, e in secondo luogo, a volte si verificano ancora casi di incompleto rispetto del raggruppare con loro individui. Analizziamo i criteri della popolazione e casi speciali quando questi criteri sono difficili da applicare.

Capacità di auto-riproduzione logicamente strettamente correlato a indipendenza della popolazione come sistema genetico, essendo una condizione necessaria (ma non sufficiente) per tale indipendenza. Parlando di minimalismo, Yablokov non significa la dimensione minima possibile per l'autoriproduzione del gruppo, ma la sua indivisibilità in componenti più piccole senza violare il sistema esistente di interazioni genetiche. È ovvio, tuttavia, che il successo della riproduzione è determinato non solo dalle proprietà del gruppo di individui stesso, ma anche dalla totalità condizioni esterne. In determinate condizioni, la progenie di un organismo o di una coppia di organismi può raggiungere un numero molto elevato, mentre in altri grande gruppo gli stessi individui potrebbero non lasciare una prole vitale.

Il problema dell'imprevedibilità della dimensione minima di un gruppo di individui, a partire dalla quale il gruppo diventa autoriproduttivo, può essere in parte risolto introducendo, seguendo Yablokov, il concetto forme di classificazione della popolazione. Ci riferiremo a qualsiasi gruppo di individui (anche una femmina già fecondata) come a una forma di rango di popolazione, potenzialmente in grado di fondare una popolazione senza attrarre altri individui.

La seconda condizione per l'indipendenza genetica è l'assenza di un afflusso di geni dall'esterno. Ma fino a che punto è possibile una situazione del genere? condizioni naturali? Naturalmente, se un gruppo di individui è l'unico rappresentante di questa specie al mondo o è completamente isolato geograficamente da altri individui, una situazione del genere può essere realizzata. Ma questo significa che i gruppi di individui occasionalmente reintegrati dai migranti non dovrebbero essere chiamati popolazioni? Il buon senso ci impedisce di accettarlo. Apparentemente è più corretto considerare che per un membro della popolazione la probabilità di incrocio con un immigrato è molto più bassa che con un altro membro della stessa popolazione.

Occupazione in vista di un determinato territorio in pratica, dovrebbe significare che un gruppo di individui, chiamato popolazione, non dovrebbe modificare i confini del suo areale. Tuttavia, vale la pena presumere che il numero di individui in una popolazione possa cambiare nel tempo, poiché diventa ovvio che questo deve cambiare o la densità di distribuzione degli individui all'interno del territorio originario, o la dimensione del territorio occupato da questo gruppo di gli individui devono cambiare. In condizioni reali, ovviamente, si possono realizzare entrambi i casi. Come risolvere questa contraddizione? Yablokov giustamente, a mio avviso, propone di considerare che o gli individui che lasciano il raggio di una popolazione lasciano la composizione di questa popolazione, o la popolazione sviluppa un nuovo territorio, includendolo nel suo raggio. Tuttavia, non tutte le difficoltà vengono superate. L'esempio più eclatante di inadempimento di questa condizione può essere uccelli migratori, formando coppie e nidificando in alcuni territori, e svernando in territori completamente diversi, mentre confina con rappresentanti della propria specie, nidificando in punti geografici completamente diversi.

Una micropopolazione è un'unità sociale minima, la cui integrità e indipendenza è supportata principalmente dai propri meccanismi interni. Questi raggruppamenti di popolazione della genetica sono chiamati "demi". (Ehrlich, Holm). Per definizione, N.P. Naumov (1977), una tale associazione di individui è chiamata "pacco".

Una popolazione periodica è una popolazione temporanea che si forma periodicamente a causa dei migranti e successivamente si estingue. È una variante di una pseudopopolazione. Tali popolazioni temporanee si verificano spesso ai margini dell'areale. Ad esempio sono formati da molti insetti che si sviluppano nei climi più freddi dalle uova deposte dai migranti provenienti da più regioni meridionali e incapace di sopravvivere.

Metodi di ricerca sulla popolazione
Quando si studiano le popolazioni, si possono utilizzare, a seconda dei compiti che lo studio deve risolvere, due approcci, che possono essere chiamati condizionatamente statico e dinamico. L'approccio statico si basa sul presupposto che i parametri della popolazione non cambino o siano trascurabili, oppure che il ricercatore sia interessato solo allo stato attuale della popolazione. Dipende anche dagli obiettivi fissati se considerare tutti gli individui nella popolazione uguali o tenere conto della struttura per età e del rapporto tra i sessi nella popolazione. Nel primo caso si parla di popolazione semplice, nel secondo di popolazione complessa.

Popolazione semplice stabile

Lo studio di una popolazione semplice in statica implica il chiarimento di: a) i confini della popolazione; b) indicatori di abbondanza; c) la natura della distribuzione degli individui nello spazio.

Determinazione dei confini della popolazione possibile solo in alcuni casi. In alcuni casi, i confini tra la distribuzione di più popolazioni possono essere stabiliti a causa di differenze esterne (fenotipiche) tra i loro rappresentanti. Più spesso, per stabilire differenze tra popolazioni, è necessario fare un'analisi quantitativa della presenza di diversi alleli. Ma ancora più spesso è possibile rilevare i confini tra la distribuzione di popolazioni diverse per la presenza di lacune nella distribuzione di una specie, associate, ad esempio, all'assenza di biotopi adatti a questa specie in queste aree di confine.

Indicatori di abbondanza della popolazione

Una varietà di caratteristiche può essere utilizzata come indicatori di abbondanza. La loro scelta dipende, da un lato, dagli obiettivi dello studio e, dall'altro, dalle caratteristiche delle specie di organismi viventi studiate. Ad esempio, puoi utilizzare il conteggio degli individui, ma non è applicabile a tutti gli organismi. In primo luogo, ci sono organismi unitari, rappresentati da individui individuali, e organismi modulari, costituiti da parti ripetute - moduli. In organismi modulari come spugne coloniali, briozoi o polipi di corallo, spesso è difficile trovare anche i confini tra i singoli individui che compongono la colonia.

A volte, principalmente in relazione agli organismi unitari, è possibile effettuare un resoconto completo del loro numero. Spesso questa possibilità è un sintomo allarmante, in quanto indica una bassa dimensione della popolazione studiata. Naturalmente, è difficile anche per piccole popolazioni di organismi che conducono uno stile di vita riservato. In generale, è molto più spesso necessario utilizzare metodi di contabilità indiretta.

I metodi di contabilizzazione indiretta includono, ad esempio, il conteggio dei grandi vertebrati terrestri in base alle manifestazioni della loro attività vitale: tracce, escrementi, ecc. È anche possibile, ad esempio, contare gli uccelli e persino gli insetti dai segnali sonori che emettono. Adiacenti ai metodi indiretti ci sono quei metodi contabili che si basano sul conteggio diretto degli individui, ma non consentono di giudicarne il numero assoluto. Pertanto, il conteggio di piccoli mammiferi intrappolati in trappole o insetti catturati in 10 oscillazioni di una rete durante il cosiddetto sfalcio può fornire materiale adatto per confrontare più popolazioni, ma non consentirà di stimare il numero assoluto degli organismi studiati, poiché un certo fattore di cattura è necessario per stabilirlo. , che di per sé è difficilmente determinabile.

A volte il calcolo della dimensione della popolazione può essere effettuato sulla base della conoscenza di alcune leggi matematiche. Un tipico esempio è il metodo di cattura degli animali con l'etichettatura. La sua essenza sta nel fatto che durante la prima cattura, gli animali vengono marcati e rilasciati nuovamente nella natura, e poi riconquistare, che calcola la proporzione del numero totale di individui catturati che hanno ottenuto un'etichetta durante la prima cattura. Questo metodo si basa sul seguente ragionamento. Se la totalità di tutti gli individui taggati è una certa proporzione della popolazione totale, allora la proporzione di individui taggati catturati nel numero totale catturato nel secondo raggio dovrebbe rimanere approssimativamente la stessa. Tuttavia, questa ipotesi è valida solo a condizione che la marcatura di un individuo non influisca sulla probabilità della sua cattura. Di conseguenza, il metodo non è applicabile alle specie in grado di apprendere, alle specie ferite durante la marcatura e di scarsa utilità agli organismi sedentari o immobili che rimarranno nelle vicinanze del sito di rilascio.

Molto spesso, quando si tiene conto del numero, si ha a che fare con metodi di contabilità selettiva. In questo caso, la dimensione totale della popolazione è stimata dal numero di organismi raccolti con il metodo standard. Tali metodi includono siti di campionamento utilizzati da idrobiologi o transetti o percorsi utilizzati da geobotanici e zoologi di vertebrati. Il risultato del loro utilizzo è solitamente il numero medio per unità di misura (sarebbe più corretto chiamarlo densità) - un indicatore adatto al confronto statistico di diverse popolazioni. Un requisito obbligatorio per tali registrazioni è la rappresentatività (rappresentatività) dei campioni, cioè la garanzia della loro "tipicità". nel modo migliore il suo risultato, per quanto strano possa sembrare, è la casualità della scelta del sito di campionamento.

Oltre al numero e alla densità delle popolazioni, vengono utilizzati anche altri indicatori di abbondanza. Ad esempio, per valutare l'abbondanza di organismi modulari, come le piante, sono ampiamente utilizzate scale di punti, applicate a qualche unità, di solito all'area. Quindi, i geobotanici usano la cosiddetta scala di Drude. Secondo esso, si distinguono le seguenti gradazioni di abbondanza delle piante:

soc. (sociales) - le piante formano uno sfondo, fondendosi con parti fuori terra;

poliziotto. 3 (copiose 3) - molto abbondante;

poliziotto. 2 (copiose 2) - molti;

poliziotto. 1 (copiose 1) - parecchio;

sp. (sparsae) - un po', distrattamente;

sol. (solitariae) - eventi rari;

un. (unicum) è l'unico avvenimento nel complotto di prova.

La biomassa è spesso un altro indicatore dell'abbondanza della popolazione. Di solito viene utilizzato anche in relazione all'area o al volume. La biomassa può essere valutata in termini di peso umido e secco, oltre che in termini di energia (per questo, i campioni possono, ad esempio, essere bruciati in un calorimetro e si può stimare il calore rilasciato). Se si conosce l'area o il volume occupato dalla popolazione, moltiplicandolo per la biomassa si ottiene una stima dello stock.

Molto spesso negli studi ambientali viene utilizzato un indicatore come la frequenza o l'occorrenza. La frequenza è il rapporto tra il numero di siti in cui è stata rinvenuta la specie in studio e il numero totale di siti esaminati. Va notato che questo parametro dipende non solo dal numero, ma anche dalla natura della distribuzione spaziale dei membri della popolazione.

Innanzitutto, è importante stabilire l'abbondanza delle specie studiate, la densità di popolazione, poiché è strettamente connessa con l'intera ecologia degli animali ed è di versatile interesse teorico e applicato.

Senza dati sul numero di specie incluse nella biocenosi, è impossibile giudicarne il significato, è impossibile immaginare la struttura della biocenosi e la sua dinamica nello spazio e nel tempo, è impossibile studiare la dinamica delle popolazioni delle singole specie .

La conoscenza del numero di animali è necessaria per la corretta organizzazione del controllo dei parassiti, in particolare per fare previsioni sull'aspetto di massa dei roditori; la densità di popolazione ha un impatto diretto sulla distribuzione di un certo numero di epizoozie; la contabilità quantitativa della selvaggina è la base della pianificazione della gestione della caccia.

Compito principale contabilità quantitativa consiste nell'ottenere dati sul numero di individui in un'area nota, o almeno sull'abbondanza relativa delle specie. In base a ciò, di solito si distinguono due tipi di contabilità quantitativa: assoluta e relativa. Tuttavia, è impossibile tracciare una linea netta tra di loro, poiché solo in casi relativamente rari è possibile ottenere un quadro davvero completo dell'abbondanza di qualsiasi specie in una determinata area, ma di solito i cosiddetti conteggi assoluti danno solo più o risultati meno accurati. Ciò non sorprende, date le enormi difficoltà legate al conteggio dei vertebrati terrestri, che si distinguono per grande mobilità, cautela e segretezza. Anche un resoconto quantitativo relativo di mammiferi, uccelli e rettili è incomparabilmente più difficile di un resoconto di invertebrati, e ancor più di oggetti vegetali. Ciò implica il requisito principale per qualsiasi metodo di contabilità quantitativa dei vertebrati: deve basarsi principalmente sulle caratteristiche dell'ecologia degli animali presi in considerazione in una determinata situazione specifica.

Pertanto, la contabilità quantitativa dovrebbe essere preceduta da una conoscenza preliminare delle principali caratteristiche dell'ecologia animale e dei biotopi dell'area di studio. I seguenti punti sono della massima importanza, come ha mostrato I. V. Zharkov (1939):

1) La natura della distribuzione per habitat;

2) La tendenza a formare raggruppamenti più o meno permanenti: armenti, greggi, covate, ecc.;

3) La presenza di aree di caccia più o meno chiaramente definite, sovrapposte o isolate;

4) Tendenza a formare grappoli stagionali più o meno regolari;

5) Cambiamenti giornalieri e stagionali dell'attività;

6) Migrazioni e peregrinazioni giornaliere e stagionali.

Pertanto, la metodologia dovrebbe essere molto flessibile e diversa per le diverse forme di vita degli animali in diverse condizioni paesaggistiche e geografiche e in condizioni diverse. diverse stagioni dell'anno. I tentativi di unificare eccessivamente la metodologia sono destinati a fallire in anticipo. Tuttavia, per ogni particolare gruppo di animali, è necessario adoperarsi per la standardizzazione dei metodi di contabilità al fine di ottenere risultati completamente comparabili. Insieme ai requisiti specificati, il metodo di contabilità quantitativa dovrebbe fornire risultati sufficientemente accurati (in relazione ai compiti di ricerca) e, inoltre, essere inattivo.

Quindi, in sintesi, possiamo dire che il metodo di contabilità quantitativa dovrebbe basarsi sull'ecologia della specie considerata, sulle condizioni paesaggistiche e geografiche, sulla stagione, su specifici compiti di ricerca o attività economiche e fornire, con il minimo sforzo e costo, il più affidabile risultati. Il mancato rispetto di una qualsiasi delle condizioni di cui sopra influirà negativamente sul lavoro.

Esistono due tipi di contabilità quantitativa dei vertebrati terrestri: lineare e areale. Nel primo caso, gli individui vengono contati lungo una linea più o meno lunga, su entrambi i lati di essa, e la durata del conteggio è determinata o dal tempo (un'ora, due, ecc.) o da una distanza nota. Per quanto riguarda la larghezza della fascia di registrazione, alcuni autori non la fissano con precisione, ma la determinano esclusivamente dalla distanza alla quale è possibile riconoscere in modo affidabile gli animali ad orecchio, ad occhio nudo e con il binocolo, in modo che da qualche parte nella steppa questa fascia è per alcune specie (ad esempio, cacciatori di prati o pattini) sarà uguale a pochi metri o decine di metri e per altri (rapaci di grandi dimensioni) - centinaia di metri, il che è accettabile solo quando si studia e si tiene conto di una specie . Ma più spesso, il calcolo viene effettuato a una certa distanza dalla linea principale, a volte di più, a volte di meno, a seconda della natura dell'area e della composizione delle specie. In quest'ultimo caso, infatti, otteniamo la stessa contabilità areale con l'unica differenza che l'area contabile ha la forma di un quadrilatero fortemente allungato. La contabilità lineare, in cui il terreno si interseca a una distanza più o meno significativa, è spesso chiamata sezione ecologica o, nella terminologia degli ecologisti americani, transetto.

Tenendo conto delle aree, viene preliminarmente allocato sul terreno un appezzamento di forma quadrata o di altra forma e dimensione, determinati dalle caratteristiche della specie degli animali.

Sia i transetti che le trame devono essere disposti in un terreno sufficientemente tipico e uniforme per facilitare il successivo ricalcolo dei dati ottenuti per l'intera area del biotopo in studio. Riassumere i risultati del conteggio su siti eterogenei (inclusi più biotopi contemporaneamente, cosa del tutto possibile in un paesaggio a mosaico) richiederà alcune tecniche speciali, di cui parleremo più avanti nella sezione dedicata ai roditori.

Quando si posano i siti di registrazione, si deve anche tenere conto del fatto che anche in biotopi relativamente uniformi, gli animali sono sistemati in modo non uniforme. La natura della dispersione è tanto più complessa quanto più complesse ed eterogenee sono le condizioni di vita.

A seconda dell'ecologia degli animali, la contabilità può essere effettuata osservazioni dirette(ad orecchio, ad occhio nudo o con l'ausilio di binocoli), da segni indiretti (tracce, cunicoli, escrementi, pellet, ecc.) o, infine, da intrappolamento.

La contabilità può riguardare sia i gruppi permanenti di animali che i loro accumuli stagionali, nonché essere effettuata durante i movimenti stagionali.

I dati ottenuti dai conteggi degli animali, per facilità di confronto, vengono solitamente ricalcolati per chilometro (quando si conta in modo lineare), per ettaro o per chilometro quadrato (quando si contano su appezzamenti di prova). Per la selvaggina è consigliabile prendere aree più grandi - 1000 ettari, ovvero 10 metri quadrati. km. I numeri relativi a quest'area sono chiamati indicatori. Nel caso in cui i dati contabili o le cifre che caratterizzano il numero di animali e uccelli catturati sono riferiti alla superficie totale dell'intera area di studio o area di caccia, si ottengono indicatori generali di area (per brevità sono indicati con la lettera corrispondente simbolo; vedi sotto). Quando si determina il numero relativo di animali per i singoli biotopi o habitat (terreni) che li caratterizzano, si ottengono indicatori per le terre (indicate con le stesse lettere, ma con un segno aggiuntivo).

L'indicatore ottenuto dividendo il numero di animali per una determinata area è chiamato indicatore di riserva (z e z1). Quando si utilizzano i dati sulla contabilità relativa degli animali in base alle impronte, questi vengono ricalcolati per 1000 ha o per 10 km di percorso e si ottiene un indicatore di contabilità (y e y1). Gli indicatori di produzione sono indicati dagli indicatori di output d e d1 (cioè la raccolta) - v e v1.

Quando si organizza la contabilità quantitativa e si elaborano i risultati ottenuti, si deve operare con indicatori quantitativi che necessitano non solo di una spiegazione biologica, ma anche matematica. In relazione a quest'ultimo, le seguenti considerazioni del prof. P. V. Terentyeva (in lett.): “Purtroppo, la teoria matematica della contabilità quantitativa non solo non è stata ancora sviluppata, ma la maggior parte dei ricercatori non si rende nemmeno conto di quali siano esattamente le cifre che hanno ottenuto. Da un punto di vista statistico, qualsiasi rendicontazione quantitativa (salvo rari casi di rendicontazione continua, assoluta di tutti gli individui sul territorio) è uno “studio selettivo”: dalla “popolazione generale” (l'intera area, biotopo o popolazione), uno o più “campioni” di quella o altra dimensione. Puoi dimostrare matematicamente le seguenti affermazioni:

1. Più campioni vengono prelevati dalla popolazione totale, più affidabile sarà il risultato.

2. Maggiore è l'area o la dimensione di ciascun campione, maggiore è la rivelazione dei dati ottenuti.

3. La distribuzione dei siti di campionamento all'interno di un biotopo omogeneo non deve essere distorta, altrimenti i dati ottenuti perderanno la loro indicatività (“rappresentatività”). In molti casi, può essere consigliato un ordine scaglionato.

4. Quanto più variabile è il fenomeno e, di conseguenza, gli indicatori ottenuti, tanto maggiore dovrebbe essere la ripetizione delle osservazioni e il numero dei campioni.

5. I fenomeni di massa e le dipendenze grossolane vengono catturati già con un numero ridotto di campioni e ripetizioni e viceversa.

6. L'accuratezza finale di un risultato statistico dipende più dal numero di repliche che dalla sensibilità di una singola osservazione. Naturalmente, è necessario, tuttavia, osservare rigorosamente i metodi standard.

7. L'affidabilità del trasferimento dei risultati degli studi campionari alla popolazione generale (“estrapolazione”) è tanto maggiore quanto più grande piazza o parte della popolazione totale era coperta da campioni e maggiore era la ripetizione.

L'esatta espressione di queste dipendenze può essere ricavata dalle formule di qualsiasi corso di statistica matematica.