Что означает численность и в каких границах её определяют
Численность обычно обозначают N и выражают в особях. Это характеристика конкретной популяции, а не автоматически всех представителей вида. В практическом исследовании необходимо установить, кого относят к изучаемой совокупности: например, рыб определённого вида в озере или растения на обследуемом участке. Граница удобной учётной территории не всегда совпадает с биологической границей популяции; это ограничение указывают при интерпретации результата. [1][2]
Дата и состав учёта имеют значение. Число взрослых животных до размножения нельзя напрямую сравнивать с числом взрослых и молодняка после него. Для клональных растений заранее определяют единицу: отдельный побег или куст может быть частью одного генетического организма. Если считают побеги, гнёзда, пары или колонии, результат так и называют, поясняя возможный переход к числу особей. [1]
Численность, плотность и показатели встречаемости
Плотность — число особей на единицу площади или объёма. Для участка площадью A средняя плотность ρ = N/A. Если на 20 гектарах обитает 100 особей, средняя плотность составляет 5 особей на гектар. Одинаковая плотность на территориях разной площади может соответствовать разной общей численности; среднее значение также не показывает, где особи образуют скопления. [2]
Количество встреч на километре маршрута или снимков на фотоловушку за сутки — показатели регистрации, а не готовая оценка общей численности. Они зависят от активности животных, условий наблюдения и вероятности обнаружения. Частота встречаемости вида на пробных площадках описывает долю площадок с регистрацией вида; сама по себе она не сообщает, сколько особей находится на каждой из них. [1][3]
Как получают оценку по выборке
Сплошной учёт стремится охватить всех особей в заданных границах. Если это невозможно, обследуют выборку площадок, точек или маршрутов. Их размещение должно позволять делать выводы о всей территории: учёт только в доступных местах или только в известных скоплениях создаёт смещение. Для неоднородной территории можно отдельно обследовать разные типы местообитаний и затем объединить оценки с учётом их площади. [1][3]
В простом случае для неподвижных организмов среднее число особей на площадке делят на площадь площадки и умножают на общую площадь обследуемой территории. Например, 20 площадок по 1 м² дали в сумме 60 растений: оценка средней плотности — 3 растения/м², а численности на 1000 м² — 3000 растений. Это условный расчёт, предполагающий подходящую схему выборки и полный учёт растений на площадках; без этих условий простое умножение ненадёжно. [1]
Мечение и повторный отлов
В классической схеме сначала отлавливают, метят и выпускают M особей. После их перемешивания с остальной популяцией получают вторую выборку из C особей, среди которых R имеют метки. Простейшая оценка Линкольна — Петерсена: N ≈ M × C / R. При M = 40, C = 50 и R = 10 она составляет около 200 особей: доля меченых во второй выборке позволяет оценить, какую долю популяции пометили сначала. [2]
Расчёт предполагает, что за время исследования популяция остаётся закрытой для существенного пополнения и потерь, метки сохраняются и распознаются, а вероятность попадания в выборку соответствует предпосылкам модели. Мечение не должно изменять выживание или поведение животного. При малом числе повторных поимок оценка неустойчива; при R = 0 эта формула не даёт конечного результата. Для сложных условий применяют другие модели, а не подставляют произвольное число вместо нуля. [2][3]
Почему наблюдаемое число может отличаться от истинного
Часть особей остаётся незамеченной. Вероятность обнаружения меняется с погодой, временем суток, растительностью, поведением вида и опытом наблюдателя. Если птицы стали реже петь, число акустических регистраций может уменьшиться без такого же уменьшения популяции. Повторные обследования, учёт двумя наблюдателями и другие специально спланированные методы помогают оценивать обнаруживаемость и учитывать её в расчёте. [3][4]
В отчёте полезно различать фактически зарегистрированное число и расчётную оценку общей численности. Последнюю приводят с мерой неопределённости, например доверительным интервалом, и описанием метода. Большая выборка обычно уменьшает случайную погрешность, но сама по себе не устраняет систематические пропуски или ошибочное размещение площадок. Отсутствие регистраций также не доказывает отсутствия вида. [1][3]
Из-за чего численность растёт или сокращается
Для заданного периода баланс записывают так: N₂ = N₁ + B − D + I − E, где N₁ и N₂ — численность в начале и конце периода, B — число родившихся, D — умерших, I — вселившихся, E — выселившихся особей. Здесь буквы обозначают количества за период, а не коэффициенты рождаемости и смертности. Например, при исходных 100 особях, 20 рождениях, 15 смертях, 10 вселениях и 5 выселениях итог равен 110 особям. [1][2]
Изменение на участке может отражать размножение и гибель, сезонные перемещения или перераспределение между местообитаниями. Один и тот же итоговый показатель может получаться при разных сочетаниях этих процессов. Поэтому для объяснения динамики дополнительно исследуют возрастной и половой состав, выживание, размножение и миграции, а для сравнения лет сохраняют сопоставимые границы, сроки и методы учёта. [1][2]
Для чего используют показатель
Оценки численности нужны для наблюдения за редкими видами, оценки последствий воздействия на местообитания и проверки результатов природоохранных мероприятий. Надёжный вывод о росте или сокращении требует сопоставимого ряда наблюдений с учётом неопределённости. Разовая высокая численность не характеризует все стороны состояния популяции: важно, где находятся особи, какова их структура и сохраняются ли условия для воспроизводства. [1][3]