ECOLOGIE $r DEZYOLTARS DURABTLA

3 EsrrMAREa naAmnnrr uNEr PoPUr,lTrr iNMT$CARE

Aspecte teordiceFiecare individ al unei populalii reprezint[ un element al unei mullimi, iar

populalia din care face parte poate fi car;acterizati pnnparametrii biostotistici, cum ar fide exemplu efectivul, densitatea, rata natatt5fii, rata mortalitifii, imigrarea, emigrare4rata cregerii numerice a unei populalii intr-un timp dat. Aceasti descriere formalicantitativd constituie statico populaliei. Stabilirea staticii unei populalii presupuneculegerea gi prelucrarea matematici a unor informa{ii din teren.

Efectival populogiei reprezinti numirul total de indivizi care alcituiescpopulalia unei specii la un moment dat. Cunoagerea num[rului real de indivizi, qi caurmare a efeotivului real, presupune realiz.arcaunui recenslmAnt asupra popula{iei.

in cadrul ecosistemelor acvatice acest lucru este greu sau imposibil de realizat.in acest caz efectivul se obline pe baza eqantioanelor colectate din mai multe puncteaflate in arealul popula{iei din ecosistem qi la un anumit interval de timp [Simonescrl20051.

Efectivul unei populatii se mai exprimi prin noliunea de abunden{fr, cwereprezint5 un parametru biostatistic cu valoare relativi (abundenp relativd) [Oprescu,19991. Abundenla prezintd trei limite: minim6, maximi gi optimd. Abundenla minim[ qimaximl nu sunt benefice populafiei. Prin atingerea limitei maxime are loc apafilitcompetifiei intaspecifice precum qi alte interactiuni cu efect negativ ,rsupra populaliei,iar abundeqta minimd indici o fecunditate sclzut[ a indivizilor populaliei respeotive.Pentru menfnerea integritEtii sistemului, toate populaliile kebuie sd tindd cdtre oabundenli optima, in concordanli cu condiliile de mediu.

Estimarea mir'rmii populaliilor de plante este in general foarte ugor de rcalizatdeoarece plantele sunt organisme care nu sunt ln miqcare gi astfel sunt ugor de numdratgi de identificat. Pe de altil parte animalole sunt organisme in migcare qi in cele maimulte cazuri sunt ugor de gEsit. Pentru animale sunt necesare tehnici cum ar fi deexemplu: capturarea gi recensdmfuitul. Metodele menlionate prezrnti, avantaje qidezavantaje. in cazut ppulaliilor de plante acuratelea estimdrii mirimii populaliilordepinde de:

l) numdrul de probe recoltate;2) metoda de colectare a probelor;3) proportia probelor din totalul popula{iei.

Problemele care apar in plus in cazul estimiirii mirimii populaliilor de animalesunt nttneroase. Cele mai importante dintre acestea sunt:

1) existi animale care pot supravielui in capcanele puse pentru capturarea acestoraln timp ce altele nu;

2) nu se poate gti cu exactitate dacd arumalele capturate provin de la populaliile dinzona respectivd sau provin de la populalii din zone lndepirtate gi au a$uns incapcanele puse prin imigrare;

3) nu se poate gti faptul cd dac6 prin punerea capcanelor unele dinte animalele' unui biotop s-au speriat gi au emigrat din zonele respective.

t8

in cadrul acestei lucrlri de laborator se vor utiliza populalii artificiale (simulateprin bile divers colorate) pefltru a simula tehnicile uzuale de estimare a mdrimiipopulafiilor de animale in miqcars. Deoarece se vor cunoaqts mirimea exacti apopulatiei gi compozifia speciilor se pot compara estimirile ftcute cu valorile actuale gise va putea face o examinare critic[ a preciziei qi a coeficientului de fiabilitate alfi ec6rei tehnici utilizate.

Aporalurd Si m&tefiale- bile divers colorate;- recipisnt;- computer cu programul Excel.

3.L Metoda marcirii-recaptuririiAceasti metodl este probabil cea mai utilizati metodd pentru estimarea mnrimii

unei popula{ii. Ea este utilizati in special ln studiile efectuate pe popula}iile demamifere mici (in special pe populaliile de qoareci gi scorpioni). Problema care se poateivi in cazul mamiferelor mici este aceea ci ele sunt organisme nocturno astfel ci ele potfi v[zute foarte rur. Ca unnare nu se poate face un recens[mtnt vizual. Din picateaceste organisme sunt organisme care se g[sesc de obicei in preajma caselor acestora(deci au o mobilitate redusd) gi ele se adapteazd foarte ugor, evitSnd capcanele utilizatepentru prelevarea lor.-

Tohnica marcdrii-recaptur[rii implicd doufl perioade de capturare. in timpulprimei perioade de capturare toli indivizii capturali sunt marca{i qi apoi sunt pugi inlibertate. Se va realtza o a doua perioad6 de capturare gi se va inregistra proporliaindivizilor marca$ capturali in aceastii a doua capturare. Dac[ se face presupunerea cdtoli indivizii popula{iei respective au aceeagi probabilitate de a fi captura{i, atunciproporfia indivizilor marca]i din cea de-a doua capturl se va utiliza pentru estimareapropor{iei indivizilor in popula{ia de bazi (total5). Deoarece se cunoa$e numlrulanimalelor marcate se poate utiliza acest numlr pentru a estima mdrimea totall apopulaliei.

Problema care apate ?n cazal ufilizilrii acestei tehnici este aceea ci se presupuneci fiecare individ al populaliei respective are aceeagi probabilitate de a fi capturat gi c[etapa inifialE de capturare nu are nici un efect asupra probabilitElii de recapturare aindivizilor gi c6 nu au loc procese de imigrure (intrarea de noi indivizi intr-o populalie,indivizi provenili de la o alti populalie similari) sau emigrare (iegirea indivlr;ilor dintr-opopulatle gi intrarea lor intr-o populalie similarA) in populalia respectivi. Este pulinprobabil ca orice populalie de organisme in migcare, cum ar fi de exemplu popula{iile deqoareci sE nu emigreze sau imigreze. Chiar dacd imigrarea echilibreazi emigrarea,emigrar.ea indivizilor mmcafl va conduce la scdderea numdrului de indivizi marcafi dinpopulalie. Ca rcnl/rtat propodia indivizilor marcali observali va fi mai mici decdt artrebui sd fie. Aceasta va determina o estimare pm{ial6 a mdrimii popula}iei respective.Pentru a se evita acest inconvenient se utilizeazd alte tehnici. Una dintre acestea esteaceea de a imprejmui cu un gard populalia studiati astfel evitindu-se emigrarea giimigrarea. O alti tehnic[ este aceea prin care capcanele se pun de jur imprejurul unuiperimetru in care se gdsege populalia studiatii.'Indivizii prelevali din capcanele puse dejur irnprejurul perimetnrlui servesc la estimarea numirului indivizilor care emigteazd gi

19

ECOLOGIE $l DEZVCILTAR.E BURABILA

imigreazl. Acest numir se poate utiliza apoi la corestarea estimdrii mdrimii populalieioblinute prin tohnica marcdrii/capturflrii.

Anumite specii au o afinitate mai mare fa{[ de capcanele puse ;i astfel intri inacestea mult mai ugor decit altele, in special dup6 ce ar.l fost capturate o datA. Pe de alt6parte anumite specii nu preferd capcanele qi astfel tind s[ evite capcanele. Faptul c[unele organisme preferd capcanele gi altele nu conduce la o serie de erori in tehnicamarcdrii-recapturdrii qi sunt foarte greu de corectat.

Modul de lucruin primul experimeril se utilizeazd 2A0 bile de culoars gri, 40 de bile rogii ca

indivizi marcali. Etapele in desfiqurarea acestui experiment sunt urmf,toarele:

1) se pun 200 de bile gri ?nf-un recipient;2) se indepirteaz[ 40 de bile gi gi se inlocuiesc cu 40 de bile ropii {acestea

rcprezintd indivizii marcali) qi se vor amesteca foarte bine. Aceasta reprezintlprima etapi de capturare.

3) fArA a se uita in recipient se va Iua o bild;4) se vor amesteca din nou bilele r[mase;5) se vor repeta etapele 3 qi 4 pdn6 ce se vor colecta din recipient 40 de bile.

Etapele 3,4 Si 5 vor reprezenta cea de-a doua fazilde capturare'6) se vor numira bilele roqii indeplrtate din recipient.7) se va nota acest numEr. Acest numir va reprezenta numlrul indivizilor marcali

colecta{i in prima probd.8) se va repeta aceast[ procedur[ p6n5 ce a fost determinat num[ru] indivizilor

marcali din 8 probe.in al doilea experiment se utilizeaz6 bile gri, 4A de bile galbene ca indivizi

marcali. Etapele ?n desfigurarea acestui experiment sunt urrnltoarele :1) se pun 200 de bile gn intr-un recipient;2) se indopdrteaz[ 40 de bile gri gi se tnlocuiesc cu 40 de bile galbene (acestea

reprezinti indivizii marcafi) gi se vor amesteca foarte bine. Aceasta rcprezktf,ilprima etapd de capturare.

3) fiir5 a se uita in recipient se va lua o bil5;4) se vor amesteca din nou bilele r[mase;5) se vor repeta etapele 3 qi 4 pdnf, ce se vor colecta din recipient 40 de bile.

Etapele 3, 4 qi 5 vor reprezenta cea de-a doua fazd de capturare'6) se vor num[ra bilele galbene ?ndeplrtate din recipient'7) se va nota acest num5r. Acest num*r va reprezenta numlrul indivizilor marcali

colectali in prima prob[.8) se va repeta aceastd procedur[ pdnd ce a fost determinat numdrul indivizilor

"marcali din 8 probe.

Modul de calculCu datele oblinute se va calcula:

- mdrimeapoPulaliei,- eroarea standard (S.E.) a estimErii fbcute gi- 95% din limitele de incredere ale estimlrii ftcute.

. Aceste mlrimi se vor calcula pentru fiecare etap[ de prelevare. Se va nota faptul

c6 eroarea standard este o m5surd a nesiguranfei sau probabilititii de aparilie de erori Inestimarcafrcutd.

2*

Pentru intervalul de incredere de 95olo, existE g5% siguranli cA actuaia valoare amSrimii populatiei se va afla ?ntre limita minimi de incredere gi limiia maxim[ deincredere. Astfel, preziceri mult rnai preeise vor avea intervale de incredere maiapropiate. In calcularoa parametrilor men{iona}i se vor atilizaumrf,toarele variabile:

N -

mirimea estimatB a popula{iei;M

- numirul total al indivizilor marca.ti (40);

R -

numdrul indivizilor marcati care au fost eaptura{i;n

-numdrul total al capturilor ?n timpul eelei de-a doua perioade de eapturare(a0);Pentru fiecare etap[ de prelevare se determin*:

N=*S"E.=N@

Lifiitaminim6 de ?ncredere : N *(2S.E.)Limita maximS de incredere : N+(2S.E.)Prezerrtare a rezult atelot

Tabelul 6. Datele ob{inute pentru experimertul I

Tabelul 7. Datele obfinute penku experimentul 2

3.2 Metoda indepErtdrii

Metoda ?ndepdrtirii este o alti tehnic[organisme in mipcare pentru care este foarte greufi uqor capturate.

utilizatd des pentru popula{iile dede ficut un recens6mflnt, dar care pot

21

ECOLOGIE $I DEZVOLTARE DURABILA

Modul de lucruDacd speciile de studiat sunt diverse specii de pepti se utilizeazi urmEtoarea

metodi. O anumiti por,tiune din apa curgdtoare sau lac este lnchisfl (ingraditi) pentru apreveni plecarea sau venirea altor pegti in zona supusd recensimfintului. Pentru acaptura peqtii dintr-o anumiti zon5 se utihzeazd un nivod sau un alt tip de plas6. Se vornumdraindivizii de Ia fiecare ridicare a nlvodului la suprafag pinE cdnd serealizeazd oreducere consistentd gi notabil[ a num[rului pegtilor pringi in fiecare scoatere anivodului din ap[. Sciderea num6rului capturilor este utilizat[ pentru a estima m5rimeatotall a populaliei de peqti.

Aceasti tehnicd este de asemenea utilizatd pentru a estima num6rul popula{iilorde mamifere de talie mic[. cu toate cd utilitatea acestei tehnici in cazul mamiferelor detalie mic6 este pusi sub semnul intreblrii.

Presupunerile care se fac in acest caz sunt urm6toarele:1) se va considera faptul cE populalia este stalionard (nu existi emigr5ri sau

imigr6ri din zona supus6 recens5mintului);2) c[ probabilitatea de capturare este aceeaqi pentru toate animalele din zona

supusd recensim0ntului, qi3) cI rezultatul prelev6rii este acelagi pentuu fiecare etapi de capturare. Aceast6

ultim[ presupunsre este nesigurE,Dacd rezultatul prelevlrii se modificd ?ntre diferite perioade de capturare,

numdrul indivizilor populafiei studiate va fi eronat (de exemplu la prima etapd decapturare se va folosi doar o parte a plasei, iar la celelalte perioade de capturare se vorfolosi alte p6rli ale aceleiagi plase - atunci mlrimea populaliei studiak ru va fi ceaexact[ ci una eronati). Cel mai bun mod de a evita acest inconvenient este acela de astandardiza metoda capturlrii intr-un anumit mod.

Etapele desfiiqurlrii experimentului referitor la estimarea mlrimii unei popula{iiprin metoda indeplrtirii sunt:

l) se vor pune 200 de bile gri intr-un recipient;2) f'aril a se uita in recipient so vor extrage cu degetele in jur de 10 bile gri;3) se vor numdra bilele extrase qi se va introduce acest num6r intr-un tabel care va

conline urmEtoarele coloane < total captur[ >r, > pi < capturlcumulativd >;

4) se vor inlocui bilele gri extrase cu bile colorate qi se vor amesteca cu bilele gridin recipient;

5) se va exfrage o altfl bil6 (se va incerca sd se extag[ acelaqi num6r de bile defiecare dati). Se va inregistra numflrul total al bilelor extrase (gri + colorate) qise va introduce in coloana ,,total capturf' (acest numlr va reprezenta rezultatulprelevlrii). Se va inkoduce numdrul bilelor gri extrase in coloana ,pumircaptul6o'. Se va adiuga numdrul bilelor gri extrase la valoarea anterioari pentru,,captur[ cumulativd" gi se va introduce aceastii valoare ln coloana ,,capturlgumulativ[".

6) se vor inlocui bilele gri oxtrase cu bile colorate qi se vor pune toate bilelecolorate inapoi in recipient (inlocuim bilele colorate gi bilele colorate capturate).Se va nota faptul c[ aceasta asigurd un num6r total al bilelor din recipientconstant de 200 de bile pentru fiecare etapd de capturare. De ce este necesaracest lucru?

4 se vor amesteca bilele gi se vor repeta etapele 5 gi 6 p6n6 se vor face l0. experimente de lndepdrtare.

22

Notd : Bilele gri reprezintii speeia studiatE qi populalia asosteia se doregte a fi estimat*'Bitreis,: ,;q:lorate repr*zinti indivizii care au fost indepnrtali pi eare care nu se vor glsi inF!"tri:,i:,[r: solectate ln anumite cireumstanle.

-In acest caz ele se folosesc pentru a

itrg,ijaru"tiza rezuttatele prelevate. Numirul indivizilor din coloana ,,total capturi" deindiealii referitoare la cflt de consecventi este prelevarea. Daci numErul din aceastiicotrcran6 vxirud mult atrmci rezultatele prelevirii efectuate nu sunt bune gi numdrulestimat al popula{iei respective va fi eronat'

Modul de calculPentru aprezicemdrimea populaliei unei specii se va utiliza in acest caz regresia

liniar6 Se vor face reprezent6ri grafice cu datele oblinute gi se vor includs liniilep:,,rii;ir. R.egresia liniarl reprezintd o tehnicd statistic[ atthzatd, pentru determinareari;i,.'$*i dintre doui variabile. Ea este de asemetrea utilizatli pen$ a determina ovar:rahiia in cazul in care se cunoaEte valoarea celeilalte variabile. In acest c,rz se Yat ri , l i ,, ii ragresia pentru a determina relalia dintre ,,captura cumulativE" (aia y) gi numlr*:;:11ii,,11'ji {a* x} gi pentru a prezice caphxa cumulativi (mirimea popula,tiei) in cazul fu(:ai'e rlumarul capfur[ este zero.

Seuafia de regresie matematic[ este:Yld{ + b

este variabila dependenti (captura cumulativd),este panta dreptei gieste variabila inclependentB (numlr capturd), iareste intersec{ia (valoarea lui Y in cazul in care X:0).

Fentru a calcula panta dreptei gi interseclia se vor introduce datele din tabel inExeel gi se vor obline valorile respective.

Poate exista cazul in care datele oblinuto nu se situeazl pe o dreapti 9i in acesti;112 vaioarea 12 oblinut[ poate fi o valoare mici. Explica[ia acestei valori ar fi aceea cirezuitatole prelevdrilor efectuate vanazide la o etapd de sapturafe la alta.

Pr e z* rct are a rezulratel o tDatele oblinute se vorprezenta sub forma urm6torului tabel:

ili *^r*'e Ymxb

Tabelul 8- Prezenlarea datelor exporimentale

23

rlr: r)E*oGfE $I DEZyOLTABE IIURABtr;,

tr2saNffiep&ra *

.

Figura 3. Calcutul gra{ic al ecualiei de regresie.

Fr*tr*$frri gi discqiif ) Cet de exactii este fiecare metdd de estimare a mArimii rmei popula[ii utilizatii?2) Care sunt avantajele gi dezavantajele fiec6rei metode?3) ExistE vreo dovadi a erorilor de m[surare care pot apare in fiecare din

experimentele efectuate?4) in cazul metodei marc6rii/recaptur5rii s-a constatat vreo diferenli inhe afinitatea

faln de capturare a bilelor rogii sau galbene, gi dacd da au bilele galbene oafinitate mai mare fafi de capturare sau nu?

,i?r,r'

.r"''"

a

t5

t0

,- '-=:::-=--

2;'4