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. hustota populace (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 P1010904 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: metody-hmyz metody-hmyz metody-hmyz metody-hmyz metody-hmyz (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…) P1010898 Sklapovací past P1010898 P1010900 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! P1010903 Kvadrát 6 * 6 pastí (lze i méně), spon podle nároků odlovovaných drobných savců Živolovná past typ „Chmela“ stanov vel popul stanov vel popul P1010898 Opakovaný sběr s odnímáním – grafická metoda Metody určování populační hustoty savců – konkrétně stanov vel popul hryz vod 070904-07 ZV Cikháj Modifikace: Linie – jedna řada s výrazně vyšším počtem pastí (např.100 pastí, d = sta m) Kvadrát 6 * 6 pastí, spon podle nároků odlovovaných drobných savců Metody určování populační hustoty savců – konkrétně stanov vel popul 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 P1010903 Kontroly 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 Mapování hnízdního rozšíření vodních ptáků se provádí metodou přímého vyhledávání hnízd. 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 baž ob 050601 Ro C vrána obecná 040427 Ro !!! Úkol č. 3 !!! Alauda_arvensis_Goo konip bílý 040426 Ro Indexy relativních hodnot – indexy početnosti k jiné jednotce než ploše (úlovek na 100 pastí, počet ptáků pozorovaných za 1 h, počet pobytových znaků aj.). Hustota populací žab se určuje metodou opakovaných odchytů či počítáním na místech rozmnožování či sčítáním ozývajících se samců rop ob 9M 060415 STřel baž Losos kralovsky_Kanada (6) 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.