1.5. Учет организмов как специфический метод экологии

Какие бы подходы ни использовал эколог в полевой или экспериментальной работе — изучал ли питание животных, исследуя содержимое их желудков и погадки, выяснял ли влияние токсикантов на рост планктонных водорослей, определял ли разложение нефтепродуктов нефтеокисляющими бактериями, устанавливал ли процент отхода мальков от скатывающейся в море молоди рыб, изучал ли скорость распространения случайно завезенного и не встретившего в новом месте сопротивления среды вида, выяснял ли продуктивность донного сообщества или урожайность новой для района растительной культуры и т.

Количественный учет организмов в настоящее время применяется в ряде отраслей частных и комплексных биологических наук, в которых играет важную роль экологический анализ явлений: в гидробиологии, геоботанике, энтомологии, териологии, микробиологии и др. Формы количественного учета организмов весьма разнообразны и зависят от среды обитания и характера объекта — его размера, подвижности, образа жизни и т. п.

Количественный учет может быть визуальным и инструментальным. При визуальном учете организмы подсчитываются на определенном участке, маршруте или в определенном объеме воды или почвы. Такой учет менее точен, чем инструментальный, но пока еще является неизбежным, например, при изучении птиц и крупных млекопитающих.

Инструментальный учет организмов проводится приборами разной степени сложности - от энтомологического сачка до различных планктоночерпателей и дночерпателей. Применяемые приборы делятся на качественные и количественные (рис. 1.11). Качественные приборы (энтомологический сачок, гидробиологический скребок, планктонная сеть, драги и др.) позволяют вести исследование видового состава обитателей и относительный их учет, количественные (например, дночерпателъ или планктоночерпатель) - учет численности особей на определенной площадке или в определенном объеме среды обитания.

Учет может быть относительным и абсолютным. Применение качественных приборов позволяет определить именно относительную плотность населения в разных местах, с указанием, где она больше или меньше. Количественные же приборы позволяют точно подсчитать количество особей того или иного вида, которые находятся на 1 м2 поверхности земли или дна водоема, в 1 л почвы или воды.

Различают также сплошной и выборочный учет организмов. В природе учет является исключительно выборочным, в лабораторных или экспериментальных условиях он может быть сплошным (или полным). При выборочном учете подсчитывается не все население биоценоза, а лишь его часть (не во всем биотопе, а на ограниченном участке). Для получения полной картины численности производится пересчет на всю плошадь. В этих случаях большое значение приобретает вопрос о степени точности методики, гак как даже небольшая ошибка, допущенная при проведении первичного учета, может привести к колоссальному'искажению картины и просчету. Это важ-

Рис.

но иметь в виду при оценке урожайности полей, лугов и лесов или при определении запасов рыбы, дичи и пушнины.

Результаты количественного учета выражаютсяв экологических понятиях и показателях, из которых важнейшими являются встречаемость, численность, биомасса, продукция и некоторые другие.

Встречаемость ( V)- частота нахождения организма, выражаемая в процентах числа проб (станций), содержащих данный вид, к общему количеству исследованных. Этим показателем особенно широко пользуются ботаники. Степень встречаемости зависит от относительных размеров выборок и их числа. Различают три градации встречаемости: 1) более 50% — константные виды, встречаемость высокая; 2) 25-50% - второстепенные виды; 3) менее 25% - случайные виды.

Численность, или плотность, населения (N) - количество особей вида, приходящееся на единицу площади (экз./м2) или объема среды (экз./л). Численность может быть разовой (п), наименьшей и наибольшей, средней для всего пространства, за определенный период и т. п.

Биомасса (В) — это общая масса особей одного вида, группы видов или сообщества в целом, приходящаяся на единицу поверхности (кг/га) или объема среды (г/л). Выражается она не только в массе сырого или сухого вещества, но также углерода или азота (г/м2, г/м3), как важнейших составляющих живого вещества. Биомасса растений носит название фитомассы, животных - зоомассы. По массе отдельных компонентов судят о количественных соотношениях массы организмов. С помощью количественного учета устанавливают разовую (Ь), начальную (/;;) (в начале вегетационного периода), конечную (Ь.) (в конце вегетационного периода), среднюю (В) (за какой-то период времени - месяц, год) биомассу.

Индекс плотности (д -дг ) - показатель, связывающий среднюю биомассу и численность, которые характеризуют вид в определенных условиях жизни.

Продукция (Is) - прирост биомассы организмов вида или всего сообщества за определенный период (обычно за год), соответствует понятию “урожай” (Р= Ь- Ь). Например, биомасса зерна пшеницы, полученная с гектара, является продукцией за год, или урожаем.

Удельная продукция (Р/Ь) - отношение продукции к начальной биомассе, характеризующее интенсивность размножения, роста и гибели организмов в популяции за год. Отношение продукции к средней биомассе (Р/В) преуменьшает прирост биомассы, так как в В входит половина Р.

г

Количественный учет - основа изучения закономерностей динамики численности и биомассы популяций и биоценозов. Позволяя выявить биологические ресурсы отдельных биогеоценозов и биосферы в целом, показатели количественного учета дают возможность делать кратковременные и долгосрочные прогнозы численности полезных и вредных для человека видов, разрабатывать меры по охране и рациональному использованию природных ресурсов.