Distribuzione spaziale degli individui

Gli individui che compongono le popolazioni possono avere tipologie di distribuzione spaziale che esprimono la risposta delle popolazioni a condizioni fisiche favorevoli e sfavorevoli o rapporti competitivi. La conoscenza del tipo di distribuzione degli organismi è necessaria quando si stima la densità di popolazione utilizzando il metodo di campionamento.

Lo stato e il funzionamento delle popolazioni dipendono sia dalla dimensione totale della popolazione che dalla distribuzione spaziale degli individui. Distinguere casuale, uniforme e di gruppo distribuzione degli individui e dei loro gruppi. Consideriamo un esempio in cui, utilizzando l'elaborazione matematica dei risultati sperimentali, 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 pesci predatori e gli spinarelli con il loro istinto territoriale.

Un esempio di distribuzione uniforme è dato anche dal mollusco elasmobranco che sopravvive spiagge sabbiose Canale inglese.

Distribuzione casuale degli individui

La distribuzione casuale degli individui si verifica solo in un ambiente omogeneo nelle specie che non mostrano una tendenza a raggrupparsi. Quindi, ad esempio, inizialmente la distribuzione degli scarabei di farina nella farina è completamente casuale.

Distribuzione degli individui in gruppi

La distribuzione degli individui in gruppi è più comune. I gruppi, a loro volta, possono essere distribuiti in modo casuale o formare cluster. La distribuzione spaziale degli alberi nella foresta è stata studiata particolarmente bene. Se gli alberi in una foresta sono costituiti da una specie, all'inizio sono solitamente distribuiti in grappoli e solo col tempo la loro distribuzione diventa più uniforme e la densità di conseguenza competizione intraspecifica diminuisce. Ad esempio, le foreste di pini e faggi sono caratterizzate da una distribuzione spaziale così uniforme. Nel misto comunità vegetali ah, le specie soppresse di solito formano “mazzi” (distribuzione in gruppi), mentre le specie dominanti hanno una distribuzione uniforme.

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

Densità di popolazione determinato dal numero di individui (o biomassa) per unità di superficie o misurato per unità di volume occupato dalla popolazione. Ad esempio, 150 piante di pino per 1 ettaro o 0,5 g di ciclopi per 1 m 3 di acqua caratterizzano la densità di popolazione di queste specie.

Abbondanza e dimensione della popolazione. Nel miglior modo possibile Una popolazione come gruppo di organismi è caratterizzata dall'abbondanza. La misura dell'abbondanza può essere numero totale organismi in una popolazione. Tuttavia, la misurazione di questi parametri 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 includono i seguenti metodi:

1. Una contabilità completa dell'abbondanza della popolazione, a volte possibile per animali grandi e facilmente visibili (ad esempio, cervi che pascolano in aree aperte della tundra o foche che si riuniscono in grandi gruppi per la stagione riproduttiva).

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

3. Metodo di marcatura e ricattura (per animali mobili). Il numero totale di animali marcati è noto (T). La proporzione che questi animali costituiscono nella popolazione può essere determinata prelevando un campione casuale (C) dalla popolazione e determinando la proporzione di individui contrassegnati (R) al suo interno, 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 tagging vengono utilizzati anche per determinare la distribuzione spaziale degli individui nelle popolazioni, le loro rotte migratorie e una serie di altri indicatori demografici.

4. Metodi senza campionamento (applicabili a organismi immobili, ad esempio alberi). Questo è il metodo del punto casuale. Da ciascuno dei punti selezionati casualmente in vari luoghi foreste, misurare la distanza dagli alberi più vicini a loro. Questa distanza viene misurata in tutte e quattro le direzioni. La densità degli alberi per unità di superficie viene calcolata con la formula, tenendo conto della distanza media tra i tronchi.

I metodi per l'identificazione, la registrazione e la ricerca speciale dei vertebrati dannosi svolgono un ruolo subordinato nella pratica fitosanitaria. Il focus di tutta la ricerca speciale è l'arvicola comune e ratto d'acqua.

Metodo di calpestare i buchi per determinare il numero di arvicole comuni. La prevalenza dell'arvicola comune (Microtus arvalis) in condizioni di produzione è determinata principalmente utilizzando il metodo del calpestio dei buchi.

Nei campi da esaminare viene assegnata un'area di controllo di 1000 m2. È diviso in quattro sezioni di 250 m2 ciascuna (10X25 m o 16X16 m). In queste aree, tutte le tane dei topi vengono calpestate e dopo un giorno viene determinato il numero di nuove buche aperte. Si riassumono i valori ottenuti per le singole sezioni.

Per determinare la densità di popolazione, le aree di controllo più adatte sono le colture di erba medica, trifoglio dei prati, misture di trifoglio ed erbe perenni, colture foraggere e colza e, se necessario, altre colture.

Le indagini sulla densità di popolazione dell'arvicola comune dovrebbero essere effettuate come prescritto Servizio civile protezione delle piante almeno due volte l'anno - in primavera dopo lo scioglimento delle nevi (marzo - aprile) e alla fine dell'estate dopo la raccolta del grano (agosto - settembre). Negli anni con una popolazione elevata e un'imminente riproduzione di massa dell'arvicola comune, potrebbero essere necessari controlli aggiuntivi (a volte anche settimanali).

La lotta contro l'arvicola comune dovrebbe iniziare se, nel determinare la densità di popolazione calpestando le tane, venisse rilevata la presenza di 72 tane appena aperte per 1000 m 2 o 18 tane per 250 m 2. Per le colture da seme, le piantagioni di frutti e bacche, le colture invernali e la colza, nonché per i siti di terrapieni e le aree di stoccaggio (600 m circa), viene considerata la presenza di 30 tane di arvicola appena aperte per 1000 m 2 o 8 tane per 250 m 2 un indicatore della necessità di controllo.

Metodo di conteggio per determinare il numero di arvicole. Per alcune colture, come le colture a filari e alcuni ortaggi, il metodo dei buchi calpestati è inaccettabile. Per loro ne è stato sviluppato uno speciale. metodo di conteggio determinare la densità di popolazione dell'arvicola comune. Si basa sull'assegnazione di cinque strisce di controllo, ciascuna larga 1 me lunga 30 m. Per patate e barbabietole, nello studio vengono incluse ogni volta due file, per le colture di carote - tre file. La densità della popolazione è determinata come segue. Per ciascuna delle cinque strisce di controllo, il numero di tane di topo abitate viene conteggiato in sezioni lunghe 3 m, ovvero il conteggio totale comprende 5X10 unità censite. Segni e tracce fresche di rosicchiamento indicano la presenza di arvicole. Quindi viene sommato il numero di sezioni di 3 metri infette su tutte le strisce di controllo.

Le misure per combattere l'arvicola sono indicate nei casi in cui, secondo il metodo di conteggio, si trovano tane abitate di topo in cinque delle 50 sezioni testate di 3 metri (per ciascuna striscia di controllo vengono valutate sezioni 10X3).

Metodo di acquisizione completa. Quando si determina la densità di popolazione dell'arvicola comune, insieme ai metodi di cui sopra, a volte viene praticato il metodo della cattura completa. Serve sia per registrare quantitativamente tutti i roditori sia per ottenere materiale per studi speciali (test di gravidanza).

Quando si utilizza il metodo di cattura completo, nei biotopi preferiti dall'arvicola comune, ad esempio in un prato, nelle colture di erba medica, trifoglio dei prati, colza e grano, viene individuata una zona di 1000 m2 (30X35 mo 25X40 m). Le trappole vengono posizionate vicino a tutti i fori del topo (sbattendo o con un grilletto) e in esse viene posizionata l'esca: pane, girasole o semi di zucca. Inoltre, vengono aperti passaggi direttamente sotto la superficie del suolo e su di essi vengono installate anche trappole per topi. Il giorno successivo vengono controllate le trappole. Tutti i buchi vicino ai quali le trappole sono rimaste intatte vengono riempiti. Nei passaggi in cui sono state catturate le arvicole, vengono nuovamente posizionate trappole caricate. Il secondo e il terzo giorno i test vengono ripetuti. Di conseguenza, nel giro di tre giorni è stato possibile catturare quasi tutte le arvicole che vivono nella zona di controllo. Vengono registrati i risultati delle catture dell'intero periodo e il materiale raccolto viene trasferito urgentemente al servizio fitosanitario competente per i test di gravidanza.

La cattura completa viene effettuata su ordine organizzazioni governative protezione delle piante in primavera dopo lo scioglimento delle nevi (marzo - aprile) e nella tarda estate (agosto - settembre). Se necessario potranno essere fissate altre scadenze.

Esame di un'arvicola comune per la gravidanza. L'elevatissimo potenziale riproduttivo dell'arvicola comune in condizioni favorevoli porta in breve tempo alla comparsa massiccia del parassita, che deve essere segnalata tempestivamente. Criteri importanti I rapporti tra i sessi e la fertilità femminile nelle popolazioni di questi piccoli mammiferi vengono utilizzati per prevedere tali attacchi di arvicole. Entrambi importanti elementi strutturali le popolazioni vengono prese in considerazione durante gli esami di gravidanza.

Per eseguire il test di gravidanza è necessario prelevare almeno 100, preferibilmente 200-300 individui da ciascuna area con una forte infestazione di arvicole. Questi animali hanno condizioni di laboratorio vengono registrati il ​​rapporto tra i sessi e le dimensioni, quindi durante l'autopsia viene determinato il numero di femmine gravide e, infine, il numero di embrioni vitali e assorbibili.

Le arvicole vengono esaminate per la gravidanza una volta all'anno (aprile). Negli anni di prevista riproduzione di massa, si ripetono mensilmente.

Nota. Gli indicatori di un aumento della popolazione dell'arvicola comune sono percentuale elevata femmine (>50%) e femmine gravide (>10%), la presenza di più di cinque embrioni per femmina gravida e meno del 5% di embrioni riassorbibili. Il riassorbimento degli embrioni nel corpo materno dell'arvicola comune avviene in situazioni stressanti (alta densità popolazioni, mancanza di cibo, competizione, sfavorevole condizioni meteorologiche). Se i parametri calcolati durante i test di gravidanza sono inferiori a quelli indicati valori limite, la popolazione rimarrà invariata o il suo sviluppo dovrebbe indebolirsi.

Metodo di scavo dei passaggi per localizzare il topo acquatico. Quando si rileva la presenza di un ratto acquatico (Arvicola terrestris) o si determina la dimensione della popolazione scavando passaggi, viene utilizzato il comportamento del parassita, che consiste nel seppellire brevemente tratti di passaggi scavati. Nelle piantagioni danneggiate dai ratti acquatici (soprattutto giovani meli, colture ornamentali e specie forestali), scavare passaggi superficiali per una distanza di 50 cm, segnalarli e controllarli il giorno dopo. Vengono effettuati 50 scavi per 1 ettaro, distribuendoli uniformemente su tutta l'area. La distanza più breve tra le aree di controllo dovrebbe essere di 10 m. Il test è considerato positivo se il ratto d'acqua seppellisce nuovamente almeno una parte dei passaggi scavati entro 24 ore. Il massimo momento favorevole gli scavi sono considerati i mesi autunnali.

Le misure di controllo diventano necessarie se 30 campioni nei frutteti danno risultati positivi (15 campioni positivi/ha).

La talpa non chiude i tratti scavati, ma realizza deviazioni, tuttavia in questo caso è possibile il riempimento dei passaggi.

Determinazione della densità della popolazione di criceti. L'abbondanza del criceto comune (Cricetus cricetus) può essere determinata dalla sua densità di popolazione. Per fare questo, seleziona un'area di 1 ettaro nelle colture di cereali, piselli, trifoglio o erba medica ed esaminala attentamente per la presenza di tane di criceto. Le entrate e le uscite di emergenza di ogni buco aperto devono essere calpestate o sigillate ermeticamente con paglia o altri detriti vegetali. Il giorno dopo, in corrispondenza delle buche segnalate con i paletti, viene effettuata una seconda valutazione, cioè viene determinato il numero di buche effettivamente visitate (abitate), poiché nell'arco delle 24 ore gli ingressi ostruiti nelle buche abitate risultano aperti Ancora.

I conteggi della densità della popolazione dei criceti vengono effettuati tre volte l'anno, solitamente all'inizio di maggio, giugno e settembre.

L'indicatore standard per l'applicazione delle misure di controllo nelle colture economicamente importanti è considerato 10 tane di criceto visitate per 1 ettaro, per le altre colture - 20 tane/ha.

Conteggio del gioco. Definizione esatta densità di popolazione di selvaggina come lepri, conigli, cinghiali, cervi e caprioli per sostenere le misure volte a proteggere le colture dai danni continua a rappresentare una sfida seria, soprattutto perché singole specie L'area delle attività di gioco è molto ampia. Come metodi, i cui risultati si completano a vicenda, possiamo raccomandare osservazioni regolari degli animali, conteggi nei luoghi di alimentazione e nelle aree di camminata, conteggi delle tracce in inverno, nonché conteggi durante la carreggiata.

Nella ricerca ambientale quantitativaè necessario stimare con precisione il numero di organismi che abitano un'unità di spazio (area, volume). Nella maggior parte dei casi, ciò equivale a determinare la dimensione della popolazione. Le modalità di valutazione dipendono, naturalmente, dalle dimensioni e dallo stile di vita degli organismi presi in considerazione, nonché dalle dimensioni dello spazio indagato. È possibile contare direttamente il numero di piante e animali sessili o che si muovono lentamente, oppure determinare la percentuale di copertura superficiale di diverse specie per confrontare la loro abbondanza. Per contare gli organismi in rapido movimento su vaste aree, vengono utilizzati metodi indiretti. Negli habitat in cui l'osservazione degli organismi è difficile a causa delle caratteristiche del loro comportamento e dello stile di vita, vengono utilizzati metodi di rimozione o cattura-rilascio (marcatura, “diluizione” della popolazione). Tutta la contabilità quantitativa, a seconda dell'approccio ad essi, è divisa in oggettiva e soggettiva.

Metodi oggettivi

Verso metodi oggettivi diretti Questi includono quelli che utilizzano conteggi quadratici, osservazioni dirette e fotografie e metodi indiretti che utilizzano metodi di cattura e cattura-rilascio.

Contabilità per quadrati. Contando il numero di organismi presenti in un certo numero di quadrati corrispondenti ad una porzione nota dell'area indagata, i risultati possono essere facilmente estrapolati. Questo metodo ci consente di determinare tre parametri associati alla distribuzione spaziale delle specie.

1. Densità di popolazione (abbondanza). La densità di popolazione è il numero di individui di una data specie in un'unità di spazio. Sulla terra si conta il numero di organismi presenti in quadrati distribuiti casualmente. Il vantaggio del metodo è quello di ottenere stime assolutamente accurate, consentendo il confronto vari tipi e territori. I suoi svantaggi includono l'intensità del lavoro e, in alcuni casi, la convenzionalità del concetto di “individuo”. Ad esempio, le piante spesso formano numerosi germogli collegati tra loro da parti sotterranee; Nella pratica può essere molto difficile scoprire se si tratta di uno o più individui genetici. È ancora più difficile decidere se tali individui, talvolta sparsi su una vasta area, debbano essere contati come tanti individui o solo come uno.

2. Frequenza di occorrenza. È essenzialmente una misura della probabilità (odds) di trovare una particolare specie in un quadrato posizionato casualmente. Ad esempio, se una specie è segnalata solo in uno dei dieci riquadri, la sua frequenza di occorrenza è del 10%. Per determinarlo, devi solo prendere in considerazione la presenza o l'assenza: il numero di individui non ha importanza. Tuttavia, è necessario scegliere correttamente l'area del quadrato, poiché il risultato dipende da essa. Inoltre, rimane problema comune lavorare con i quadrati - come comportarsi con esemplari che si trovano solo parzialmente all'interno dell'area di conteggio (ad esempio, nel caso di un tralcio strisciante radicato oltre il bordo del quadrato). Il vantaggio di questo metodo è la sua semplicità, che consente di rilevare rapidamente grandi aree, ad es. aree boschive. Gli svantaggi sono che il valore della frequenza risultante è influenzato dalla dimensione dei quadrati, dalla dimensione degli individui, nonché dalle caratteristiche della loro distribuzione spaziale.

3. Rivestimento. Questo valore mostra quale percentuale dell'area rilevata è occupata questo tipo- le basi dei suoi individui o le proiezioni sulla terra di tutte le loro parti. La copertura può essere misurata direttamente sul campo o da fotografie, valutata utilizzando un dispositivo Levy o semplicemente stimata a occhio. Il metodo è utile in quanto consente di giudicare il ruolo relativo diversi tipi nella comunità. È conveniente quando il numero dei singoli esemplari è difficile da contare e anche da determinare teoricamente (ad esempio nei cereali). Tuttavia, di norma, tali misurazioni richiedono troppo lavoro o sono soggettive.

Osservazione diretta. Il conteggio diretto può essere applicato non solo agli organismi sessili, ma anche ai grandi animali in rapido movimento come cervi, pony selvatici, leoni, uccelli e pipistrelli.

Fotografare. Contando direttamente gli individui nelle fotografie scattate da un aereo, è possibile determinare le dimensioni della popolazione. grandi mammiferi E uccelli marini ritrovo in spazi aperti. Si possono utilizzare anche delle “fototrappole” installate lungo i sentieri degli animali; L'otturatore della fotocamera scatta automaticamente quando il contorno dell'animale interrompe il fascio luminoso diretto alla fotocellula di controllo.

Metodo di rimozione. Questo metodo è utile per stimare l'abbondanza di piccoli organismi, come gli insetti, in una determinata area o volume d'acqua. In modo standardizzato (ad esempio effettuando un certo numero di oscillazioni con una rete di dimensioni prestabilite), un certo numero di animali vengono catturati, contati, ma non rilasciati fino alla fine dello studio. La procedura viene ripetuta più volte, ogni volta che il numero di animali catturati diminuisce. Sulla base di questi dati viene costruito un grafico, estrapolando il quale otteniamo numero totale animali: corrisponde al momento in cui cessano di essere catturati (ordinata zero), cioè tutti gli individui di una determinata specie vengono teoricamente catturati e conteggiati.

Metodo "catch and release".. Questo metodo prevede la cattura dell'animale, la marcatura in modo che sia innocuo per lui e il suo ritorno al suo posto originale nella popolazione. Ad esempio, i dischi di alluminio sono attaccati alle coperture branchiali dei pesci catturati in una rete; gli uccelli catturati vengono fasciati. Piccoli mammiferi segnare con la vernice o tagliare una sezione di lana in modo speciale; anche gli artropodi sono contrassegnati con vernice. In tutti i casi, dovrebbe essere utilizzato un codice specifico per identificare i singoli individui. Dopo qualche tempo viene effettuata una nuova cattura, nella quale gli individui marcati risultano essere “diluiti” da quelli catturati per la prima volta.

Distribuzione spaziale degli individui

Gli individui che compongono le popolazioni possono avere modelli di distribuzione spaziale che esprimono la risposta della popolazione a condizioni fisiche favorevoli e sfavorevoli o a relazioni competitive. La conoscenza del tipo di distribuzione degli organismi è necessaria quando si stima la densità di popolazione utilizzando il metodo di campionamento.

Lo stato e il funzionamento delle popolazioni dipendono sia dalla dimensione totale della popolazione 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 sperimentali, 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 caratteristico, ad esempio, dei pesci predatori e degli spinarelli con il loro istinto territoriale.

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

Distribuzione casuale degli individui

La distribuzione casuale degli individui si verifica solo in un ambiente omogeneo nelle specie che non mostrano una tendenza a raggrupparsi. Quindi, ad esempio, inizialmente la distribuzione degli scarabei di farina nella farina è completamente casuale.

Distribuzione degli individui in gruppi

La distribuzione degli individui in gruppi è più comune. I gruppi, a loro volta, possono essere distribuiti in modo casuale o formare cluster. La distribuzione spaziale degli alberi nella foresta è stata studiata particolarmente bene. Se gli alberi in una foresta sono costituiti da una specie, all'inizio sono solitamente distribuiti in grappoli e solo col tempo la loro distribuzione diventa più uniforme e la densità diminuisce a causa della competizione intraspecifica. Ad esempio, le foreste di pini e faggi sono caratterizzate da una distribuzione spaziale così uniforme. Nelle comunità vegetali miste, le specie soppresse solitamente formano “mazzi” (distribuzione a grappolo), mentre le specie dominanti hanno una distribuzione uniforme.

La dimensione della popolazione è il numero totale di individui in una data area o volume. Non è mai costante e dipende dal rapporto tra l'intensità della riproduzione (fertilità) e la mortalità. Durante il 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 misurata per unità di volume occupato dalla popolazione. Ad esempio, 150 piante di pino per 1 ettaro o 0,5 g di ciclopi 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. Una misura dell’abbondanza può essere il numero totale di organismi in una popolazione. Tuttavia, la misurazione di questi parametri 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 includono i seguenti metodi:

Una contabilità completa dell'abbondanza della popolazione, a volte possibile per animali grandi e facilmente visibili (ad esempio, cervi che pascolano in aree aperte della tundra o foche che si riuniscono in grandi gruppi per la stagione riproduttiva).

Metodo di campionamento, che consiste nel contare gli organismi in piccole aree (siti), sezioni o in piccoli volumi e quindi trasferire i risultati del conteggio all'intera area di distribuzione della popolazione.

Metodo di marcatura e ricattura (per animali mobili). Il numero totale di animali marcati è noto (T). La proporzione che questi animali costituiscono nella popolazione può essere determinata prelevando un campione casuale (C) dalla popolazione e determinando la proporzione di individui contrassegnati (R) al suo interno, 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 tagging vengono utilizzati anche per determinare la distribuzione spaziale degli individui nelle popolazioni, le loro rotte migratorie e una serie di altri indicatori demografici.

Metodi senza campionamento (applicabili agli organismi non mobili, come gli alberi). Questo è il metodo del punto casuale. Da ciascuno dei punti, selezionati casualmente in diversi luoghi della foresta, viene misurata la distanza dagli alberi a loro più vicini. Questa distanza viene misurata in tutte e quattro le direzioni. La densità degli alberi per unità di superficie viene calcolata con la formula, tenendo conto della distanza media tra i tronchi.

Densità di popolazione

Come misuriamo le popolazioni di pesci che non sono direttamente osservabili o le popolazioni di organismi che vivono nel suolo che vivono in ambienti difficili da raggiungere e che migrano in modo estensivo e irregolare? In questo caso, il miglior indicatore che può essere utilizzato per misurare l’abbondanza della popolazione è la densità.

Densità di popolazione? Questo è il numero o la biomassa di individui per unità di superficie o volume di spazio vitale. Esempi di densità di popolazione potrebbero essere: 500 alberi per 1 ettaro di foresta, 5 milioni di individui. clorella per 1 m di acqua o 200 kg di pesci per 1 ettaro di superficie del bacino. Le misurazioni della densità vengono utilizzate anche nei casi in cui è più importante conoscere non la dimensione totale della popolazione in un dato momento, ma la sua dinamica, cioè il corso dei cambiamenti nella popolazione nel tempo.

Indice della 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 osservati in un'ora o il numero di pesci catturati al giorno. Questi indicatori, infatti, differiscono dalla densità solo per la dimensione. Entrambi lo sono relativi indicatori e sono chiamati indici di abbondanza.

La densità di popolazione di diversi rappresentanti di mammiferi può variare decine di migliaia di volte. Tuttavia, negli animali che consumano un tipo simile di cibo (cioè situati in anelli simili nella catena di consumo delle sostanze biologiche prodotte 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.

Metodologia per la ricerca scientifica scolastica delle popolazioni specie rare piante

Uno di componenti la formazione professionale di un insegnante di biologia è la capacità di organizzare con competenza lavoro di ricerca con le scolaresche, per coinvolgerli nello studio terra natale con l'obiettivo di sviluppare il pensiero biologico, coltivando un atteggiamento consapevole e competente verso tutti gli esseri viventi. Il monitoraggio dello stato delle popolazioni di specie vegetali rare e il rispetto del regime di loro protezione dovrebbero essere effettuati non solo dagli operatori forestali e dalle istituzioni scientifiche, ma anche da studenti, scolari e amanti 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, è possibile utilizzare le seguenti opzioni approssimative del programma:

– uno studio una tantum con metodo di percorso (entro un giorno) di una specie di pianta comprende: una descrizione geobotanica della comunità che comprende questa popolazione; determinazione della densità di popolazione e dello spettro di età sul transetto con determinazione della potenza dell'impianto (valutazione oculare su scala a tre punti); collezione piccola quantità materiale sulla produttività dei semi con la sua ulteriore determinazione in condizioni di laboratorio;

– osservazioni semistazionarie per uno o più mesi: descrizioni geobotaniche dettagliate; determinazione della densità di popolazione e dello spettro di età delle specie in diverse popolazioni; determinare il livello di produttività dei semi e identificare altri modi di autosostentamento delle popolazioni; determinazione del potere degli individui, registrando il numero di piantine;

– gli studi di monitoraggio stazionario (per un certo numero di anni) comportano, oltre alle disposizioni di cui sopra, osservazioni in siti permanenti con mappatura, studio dettagliato struttura spaziale e le sue dinamiche, determinazione della produttività dei semi nei siti permanenti. Inoltre, con tali studi, diventa possibile identificare il ruolo cenotico delle specie studiate nella comunità, le sue relazioni con i consorti e la dipendenza da fattori biotopici, ecotopici e antropogenici, sulla base dei quali diventa possibile determinare la causa del declino della popolazione (specie).

Qualsiasi versione del programma include le seguenti fasi di ricerca.

1. Selezione di un oggetto di ricerca

Prima di tutto, devi scegliere un tipo specifico di pianta e studiare in base ai dati letterari:

- il suo posizione sistematica;
– storia del nome della specie;
– caratteristiche morfologiche;
– biologia dell'impollinazione;
– caratteristiche della riproduzione;
– condizioni di vita;
– occorrenza nell'area di studio;
– fattori limitanti della distribuzione delle specie;
– misure di tutela della popolazione che vengono attuate nell’area di studio ( regolamenti avente valore legale).

2. Studio dell'aspetto di una pianta utilizzando un campione di erbario

Il ricercatore deve comprendere chiaramente le specie vegetali studiate. Per fare ciò, è consigliabile raccogliere materiale illustrativo (foto, disegni) e conoscere i campioni di erbario presso un'università biologica o un museo di storia locale.

3. Conduzione di osservazioni fenologiche

Per compilare descrizioni geobotaniche delle comunità vegetali è necessario imparare a identificare le specie vegetali oggetto di studio in condizioni naturali nelle varie fasi di sviluppo. Per fare ciò, è consigliabile trascorrere una stagione osservazioni fenologiche dietro la pianta per stabilire il momento di inizio (data di calendario) di una specifica fenofase e descriverla aspetto piante a vari stadi di ontogenesi.

È particolarmente importante conoscere l'inizio della fase di fioritura nelle condizioni di una specifica area di ricerca, poiché la letteratura fornisce informazioni approssimative che potrebbero non coincidere con i dati reali.

4. Descrizione geobotanica della comunità vegetale

Indipendentemente dall'oggetto selezionato e dall'opzione del programma di ricerca, è necessario compilare descrizioni geobotaniche delle comunità vegetali. A questo scopo è necessario utilizzare moduli appositamente sviluppati per le descrizioni geobotaniche della vegetazione forestale o erbacea.

5. Determinazione della densità di popolazione Durante la ricerca è necessario tenere traccia della densità della cenopopolazione, cioè numero di individui di una specie rara per unità di superficie. e la presenza delle specie, questi possono essere i siti per cui contare piante erbacee da 4 mq a 0,25 ha, per alberi e arbusti -
kov – da 100 m2 a 7 ettari. 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, ad es fattore ambientale(rilievo, illuminazione, umidità, impatto antropico, ecc.). Puoi confrontare solo dati ottenuti da siti di uguali dimensioni.

6. Studio della produttività dei semi delle piante

I dati sulla produttività dei semi di una pianta permetteranno di giudicare la capacità della popolazione di autosostentarsi. La produttività dei semi è determinata per individuo o germoglio. È importante determinare la produttività reale del seme, vale a dire il numero di semi a tutti gli effetti, sviluppati e intatti. La produttività dei semi per individuo viene determinata moltiplicando la produttività media per fiore, il numero di fiori per germoglio e 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 (dormienti, pregenerativi, generativi, postgenerativi) sono molto più difficili da determinare per le piante erbacee perenni che per quelle annuali. Esistono segni diagnostici speciali di condizioni legate all'età per specie vegetali specifiche. Per determinare la struttura spaziale delle popolazioni, viene utilizzato il metodo di mappatura degli individui sui metri. È opportuno chiarire la distribuzione spaziale degli individui del cenopopolazione in funzione delle caratteristiche ecotopiche (rilievo, umidità, tipologia del suolo, fattore antropico

ecc.).

8. Conclusioni sullo status, misure di protezione e ripristino della popolazione

Il completamento delle precedenti sezioni del programma rivelerà il quadro reale dello stato della cenopopolazione nell'area di studio e la dipendenza della distribuzione dei complessi cenotici da fattori ambientali.

Questa è la fase finale e altrettanto importante del lavoro, dipendente dalla corretta attuazione dei punti precedenti del programma. Implica l'elaborazione documentale del materiale sul campo, il riassunto dei risultati della ricerca e la presentazione dei risultati o delle conclusioni. I materiali sono supportati da descrizioni, dati tabellari, disegni, diagrammi, fotografie o materiali filmati. Tutta la letteratura utilizzata deve essere compilata elenco generale, disponendolo in ordine alfabetico secondo i cognomi dei primi autori delle opere. I risultati del rapporto dovrebbero essere letti ricercatori e ricevere da loro una recensione o raccomandazioni e commenti sulla conduzione della ricerca.

È consigliabile che fin dall'inizio il lavoro venga svolto sotto la guida di scienziati di istituti specializzati o di un giardino botanico.