Stanovení velikosti populace
Populace
= soubor jedinců téhož druhu vyskytující se v určitém prostoru, má
atributy jednotlivců i speciální skupinové.
= homotypický soubor jedinců všech vývojových stádií v určitém
prostoru, ten lze vymezit na základě vnějších charakteristik (lokální
populace) nebo pro účel daného šetření (experimentální populace).
Soubor všech populací vytváří areál druhu.
Rozmístění jedinců v populaci
rovnoměrné = jedinci jsou rovnoměrně vzdáleni, u živočichů jen velmi
zřídka (např. rozmístění hnízd na hnízdištích terejů)
náhodné = také vzácné, pouze tam kde je uniformní prostředí a jedinci
nemají tendenci se shlukovat (např. hmyzí škůdci zásob)
shloučené = vytváření menších či větších skupin, které mohou být opět
rozmístěny rovnoměrně, náhodně či shloučeně
Stupeň shloučení, ať již trvalého, nebo dočasného je charakteristický pro
vnitřní strukturu populace a je specifický pro každý druh. Shlukování
(agregace) a osamocování (izolace) jsou základními znaky populace.
Rozmístění živočicha v prostoru je závislé na nich a na činitelích vnějšího
prostředí.
(Losos a kol., 1984)
Hustota populace
– většinou počet jedinců na jednotku plochy
Velikost populace se může vyjádřit i jinými jednotkami, např. kg čerstvé
biomasy nebo sušiny na jednotku plochy, obsahem uhlíku, obsahem dusíku,
v joulech.
Určování početnosti populací, následně hustot
Aa) početnosti hrubé = velikost populace vztažená na celkovou plochu bez
ohledu na biotopy
Ab) početnosti ekologické (specifické) = velikost populace vztažená na plochu
biotopu, kde příslušný druh skutečně žije
Je použitelná pouze u druhů, u kterých lze objektivně
stanovit plochu biotopu, kde druh skutečně žije,
tj. jeho aktivita je jednoznačně vázána na určitý typ biocenózy
(např. u pěvců).
Ba) početnosti absolutní (abundance)
Bb) početnosti relativní (indexy)
Ab Ba obecně
celkový počet – sčítání (velká zvířata, kolonie,
rostliny)
vzorkování – pravidelné odebírání reprezentativního
vzorku populace, po kvadrátech nebo
transektech s následným sčítáním.
Vzorky různé velikosti (podle velikosti
jedinců) a tvaru (vzorky raději menší a
více) odpovídající disperzi populace
• konkrétní počet jedinců ve vzorku
• konkrétní velikost vzorkovací plochy (okrajové
pásmo – stromy)
4? ne, pouze 2
Živočichové
► ► vzorkování opakovaným sběrem – odstraňování jedinců, snižování
denního úlovku až k vylovení plochy
(např. sklapovací pasti)
• grafická metoda (Leslie-Davis) – k dennímu úlovku (y)
přiřazujeme součet z předchozích dní (x)
• výpočet regrese – statistické vyjádření
předchozího
► ► opakovaný odchyt značkovaných jedinců – u pohyblivých
živočichů podíl označených v úlovku – Lincolnův index
► ► multinominální metoda Zippina – nomogramy, složité
► ► metoda proměnlivého p - dtto
► ► pomocí indexů – počet stop, táhnoucích ptáků, trusu,
požerků za čas, transekt, plochu …
Metody určování populační hustoty
bezobratlých – využívané
metoda sběru za časovou jednotku –
včetně obdoby v transektové metodě. Lze aplikovat
pro odlovy létajícího hmyzu síťkou, smýkání,
sklepávání i zemní pasti.
smýkání – hmyz žijící v bylinném patře.
Lov do smýkačky = kónická síť z tenké látky
na kovové obruči. Sleduje se úlovek
na počet smyků (např. 4x25 smyků)
vlajkování – klíšťata. Bílá látka ve tvaru vlajky,
pohyb v půlkruzích těsně nad porostem.
sklepávání – bezobratlí žijící ve větvích stromů a keřů. Sklepává
se do plátěného pytle prudkými údery hole do větví.
metoda zemních pastí – pro hmyz půdního povrchu
(epigeon). Jako past slouží nádobka zapuštěná
do země (většinou sklenice, plechovka, používáme
PET-láhev), z části se plní fixační tekutinou
(3-4 % formalín). Pasti lze zakrývat stříškou.
metoda zpětného odchytu značkovaných jedinců – značkování se
provádí barevnými pudry, přilepováním destiček, nebo amputací části těla
Metody určování populační hustoty
bezobratlých – pokračování
metoda kvadrátů – vysbírání všech jedinců z určité čtvercové ;
plochy, většinou čtverec o 1 m2. Modifikací je metoda pásová
(pás 1x5 m) či použití půdních sond pro určování hustoty
půdních druhů či vývojových stádií žijících v půdě.
metoda kontroly rostlin – málopohyblivý či přisedlý hmyz.
Mőrickeho misky – žluté misky Ø 20-30 cm,
částečně naplněné formalínem. Lákají mšice,
dvoukřídlé, blanokřídlé, třásněnky…
Malaisova past – stan s otevřenou přední částí,
tmavé stěny, střecha se zužuje k vrcholu. Využívá
tendenci pohybu nahoru a ke světlu.
fotoeklektory – pozemní prostorové lapáky využívající pozitivní fototaxe hmyzu.
Jde o krabici potaženou černým plátnem s otvorem v postranní stěně, Hmyz lákán
světlem vylézá a chytá se do nádobky s fixační tekutinou.
Různé typy fotoeklektorů:
(in Dykyjová a kol, 1989)
Metody sběru bezobratlých – pokračování (komerční a speciální)
lepové pásy a speciální pasti – na sběr fauny kmenů stromů.
Pás s lepem 5 – 10 cm široký
světelné pasti – pasti s lampami krytými stříškou. Hmyz s noční aktivitou. Před
zdrojem světla překážka, hmyz narazí a spadne do baňky, kde je látka
k omámení nebo fixační látka
feromonové pasti – využívají jako atraktant feromony
sací past – roura s motorkem nasávající vzduch (létající mšice)
rotační past – hmyz poletující nad bylinným patrem. Kónická síť na ramenech
tyče v různé výšce nad porostem. Ramena se otáčejí různou rychlostí
manitobská past – černě či červeně zbarvená koule se staniolovou stříškou
s baňkou nahoře. Hmyz je lákán koulí, vlétne pod stříšku a v baňce je
usmrcen (ovádovití)
metoda trusníků – u housenek některých motýlů vyvíjejících se v korunách
stromů – dle množství trusu padajícího na zem (respektive plátno o velikosti 0,5,
1 nebo 9 m2
metoda radiografická – rentgenové snímky, především pro druhy ukrývající se
v rostlinných tkáních
a další metody….
Metody určování populační hustoty savců –
obecně
Vzorkovací metody: vzorek odebírán především odchytem do pastí.
Pasti pokládány v řadě nebo plošně (kvadráty, kruhové plochy, linie aj.).
Úlovek je vybírán každodenně. Odchytové body ve standardním sponu.
Standart minimum method
– kvadrát les - spon 15 m (16x16 b., 225x225 m), na každém 2 pasti (1).
– louka: spon 10 m (11x11 b.,100x100 m),
2(1) pasti
Velký lesní kvadrát – problém s homogenitou.
Je možné snížit plochu kvadrátu na 0,56 ha
při zachování sponu. Hektarová hustota
se potom stanovuje po odstranění
okrajového efektu (větší úlovek v okrajích
způsobený migrací) na základě odhadované
velikosti úlovku.
Nevýhody: destrukční metody
Výhody: relativní přesnost,
možnost získat další údaje
(potrava, rozměry těla…)
Sklapovací
past
Umístění sklapovacích pastí
na zemním podkladu
nástraha: univerzální knot
Použití dvou pastí na odlovném
bodu ve specializovaných
výzkumech s rychlým odnímáním
Metody určování populační hustoty savců
– obecně
Metody značkování a opětovného odchytu – především drobní hlodavci,
počet odchytových bodů dle povahy území. Používají se živolovné pasti, jedinci
jsou značeni odstřihnutím konečků prstů. Hlavním účelem je určit stálou
(chycení více než jednou) a migrantní část populace. Minimální délka doby
odchytu – 7 dní, může být však nutné prodloužit až na 4 týdny.
Nevýhody: velká pracnost, časová náročnost
Výhody: nenarušení populace, možnost zjištění individuálního okrsku
Problém s homogenitou prostředí řeší užití menších až malých čtverců –
!okrajový efekt!
Kvadrát 6 * 6 pastí
(lze i méně),
spon podle nároků
odlovovaných drobných
savců
Živolovná past
typ „Chmela“
Opakovaný sběr s odnímáním – grafická metoda
Metody určování populační hustoty savců – konkrétně
Modifikace: Linie –
jedna řada s výrazně
vyšším počtem pastí
(např.100 pastí, d =
sta m)
Kvadrát 6 * 6 pastí,
spon podle nároků
odlovovaných drobných
Metody určování populační hustoty savců – konkrétně
To za nás spočítá statistický program – lze i dle vzoru
Metody určování populační hustoty savců
– konkrétně
Opakovaný odchyt – Lincoln-Petersenův index –
individuální značení a zpětné vypouštění (např. živolovné pasti)
N : M = n : R => N = M * n /R (nadhodnocuje)
Zpřesnění: N = M * (n + 1)/ (R + 1)
N – odhadovaná velikost populace
M – počet označených jedinců (200)
n – počet zpětně odlovených jedinců (250)
R – z toho označených (50)
N = 200 * 250/50 = 1000
N = 200 * (250 + 1)/(50 + 1) = 984,3
Kontro
ly A
Ozn. a
vyp. B AB ΣAB C ΣC N N
_
N
1. 19 19
2. 3 3
3. 9 5 22 198 198 4 4 49
4. 6 4 27 162 360 2 6 60 33 300
5. 1 0 31 31 391 1 7 56 32 216
6. 6 2 31 186 577 4 11 52 33 131
7. 4 2 33 132 709 2 13 54 35 122
8. 3 0 35 105 814 3 16 51 34 102
9 4 1 35 140 954 3 19 50 35 90
10. 8 - 36 288 1242 7 26 48 34 79
Úkoly: 1. opakovaný sběr s odnímáním:
a) grafická metoda b) výpočet regrese
Data odnímání 1. - 3. den, data zpětných odlovů
1. 27 20 15 4. 245 199 148 7. 11 7 4
2. 84 56 33 5. 677 411 176 8. 14 10 8
3. 52 41 19 6. 287 134 106 9. 9 7 2
10. 325 176 111
11. 63 37 20 13. 843 555 498 14. 18 12 9
12. 35 19 12 16. 523 387 246 15. 13 9 7
2. Lincoln-Petersen nutná změna dat!!!
Výpočet dle obou vzorců
– data (M, n, R) z výše uvedených o 10 (první sloupec)
o 100 (druhý sl.)
o 1 nižší
3. Stanovení hustoty populace (ornitocenózy) pomocí liniového transektu
(ptáci) podle vašich prací – viz dále
Metody určování populační hustoty ptáků
metoda mapování hnízdních okrsků – mapování hnízdních okrsků
všech párů všech ptačích druhů na dané ploše, velikost sledované plochy:
volná krajina (pole, louky) – 40 až 100 ha, méně přehledný terén (les) –
10 – 30 ha. Na přesně vyznačených plochách rozdělených sítí na čtverce
po 100 (respektive 50) m se do mapy zakreslují místa pozorování všech
ptáků a jejich projevy (zpěv, boj o teritorium, hnízdo, mláďata), pro každý
druh se potom sestavuje druhová mapa. Pro základní zjištění se toto
šetření opakuje 10x (les) či 8x (bezlesí). Období musí zahrnovat hnízdní
sezónu všech očekávaných druhů: 1) duben – červen 3-4 x měsíčně, 2)
polovina května (hnízdní aktivita všech druhů), každý den po dobu 14 dnů.
Sčítání se provádí ráno 4(5)-8(9) hod a 2x také v podvečer (zpěv
drozdovitých).
Výhody: nejpřesnější metody
Nevýhody: pracnost, vyžaduje značné odborné znalosti, použitelná jen
v hnízdním období
liniová metoda – pozorovatel zaznamenává ptáky zjištěné vizuálně i
akusticky v pásu o určité šířce a délce. Parametry: 5 km délky a 50 m šířky
v lese; ve volné krajině více; pochodová rychlost 1-2 km/hod. Termíny
sčítání: zimní – tzv. „Christmas time“ 3 týdny (23.12.-10.1.), doplněné
popřípadě sčítáním v tzv. „New time“ (26.2. – 10.3.)
Výhody: jednodušší než předchozí, lze obsáhnout velké prostory, vhodná
pro srovnání relativních početností v různých oblastech či obdobích
Nevýhody: méně přesná, problematická v proměnlivé krajině s malými
krajinnými prvky
bodová metoda – zjišťování kvantity z jednoho místa po určitou dobu.
Především metoda IPA (Indice Ponctuelle d’Abondance) založená na
vizuálním i akustickém pozorování z jednoho bodu po dobu 20 min, nejlépe
v časných ranních hodinách. Na 30 či více bodech se sčítá 2x v průběhu
sezóny a pro každý druh se bere v úvahu vyšší nasčítané číslo. Užívá se pro
druhy s hnízdními okrsky (pěvci, šplhavci, holubi). Platí 1 pták viděný či
slyšený = ½ páru, 1 zpívající samec, 1 pták na hnízdě či 1 rodina = 1 pár.
Výhody: poměrně nenáročná časově
Nevýhody: poskytuje jen relativní hodnoty (index IPA), jen pro některé
ptačí druhy
 bodový transekt – kombinace liniové a bodové metody. Základní jednotka
linie s 20 body na kterých se sčítají ptáci po dobu 5 minut. Použitelná pro
detailní inventarizaci na rozsáhlém území při vzdálenosti bodů 250-400 m.
Výhody: velmi produktivní metoda, možné realizovat v hnízdním období i
v zimě
Nevýhody: citlivá na kvalitu pozorovatelů (nutné více pozorovatelů), citlivá
na počasí (krátká doba sledování na bodu)
Mapování hnízdního rozšíření vodních ptáků se
provádí metodou přímého vyhledávání hnízd.
 další metody: opakovaný odchyt, metoda
přímého vyhledávání hnízd (vodní a koloniální
ptáci)
Stanovení hustoty populace (ornitocenózy) pomocí liniového transektu
(pro středně velké živočichy)
D = 104 . n2/ 2L Σdi
25 m 20 m
L =
50 m
1000 m
55 m
Σdi = 25+20+50+55=150 m D = 104*16/2*1000*150 =160000/300000 = 0,53 jed.ha-1
!!! Úkol č. 3 !!!
Indexy relativních hodnot – indexy početnosti k jiné jednotce než ploše (úlovek
na 100 pastí, počet ptáků pozorovaných za 1 h, počet pobytových znaků aj.).
Metody určování populační hustoty obojživelníků
Nejsnadnějším způsobem je zjišťování hustoty odchytem, značením, vypouštěním
a opětovnými odchyty (metoda opakovaných odchytů).
Další používané metody:
přímé sčítání při jarních migracích na místa rozmnožování či přímo na nich (např.
u ropuch)
odchyt a sčítání samců na základě jejich hlasových projevů (např. u rosničky
zelené po obvodu tůně či rybníka)
Hustota populací žab se určuje
metodou opakovaných odchytů
či počítáním na místech rozmnožování či sčítáním ozývajících se samců
Metody určování populační hustoty ryb
Celá řada metod, nejčastější:
1. Odhad na základě změny velikosti úlovku na jednotku rybářského úsilí –
pod jednotkou ryb. Úsilí si lze představit jakýkoliv lovební prostředek (síť,
tenato, vrš, čeřen). Pokud se z původního odlovu (10 t) sníží následný na ¼
(stejná metoda!), potom je odhadnuta původní biomasa 10/0,25 = 40 t.
V praxi většinou sled odlovů, ze kterých se původní biomasa (a tím i odhad
populační hustoty při zjištěné průměrné hmotnosti ryb) získává různými
numerickými či grafickými metodami.
2. Odhad početnosti na základě značených ryb (Petersenova metoda) – viz
dříve
3. Ostatní metody
- např. přímé sčítání táhnoucích ryb (losos)
ve speciálních propustích
Literatura
Čermák, P., Ernst, M., 2003: Ekologie živočichů – soubor prezentací
přednášek, ÚOLM MZLU v Brně, Brno.
Krejča, J., Korbel, K. (eds.), 1997 (1993, 2001): Velká kniha živočichů.
Príroda, Bratislava.
Losos, B. a kol., 1984: Ekologie živočichů. SPN, Praha.
Novák, K. a kol., 1969: Metody sběru a preparace hmyzu. Academia,
Praha.
Winkler, J. R., 1974: Sbíráme hmyz a zakládáme entomologickou
sbírku. SZN, Praha.