2.1. Кількісний облік організмів

Агроекологія як розділ екології вивчає біологічну специфіку різних середовищ життя і взаємозв'язок організмів із середовищем існування з метою управління чисельністю популяцій в умовах як природних, так і культурних біоценозів (агробіоценозів). Згідно з цим, екологічні дослідження звичайно є польовими – стаціонарними або маршрутними і лабораторними.

Під час проведення польових досліджень агроеколог має можливість не тільки спостерігати за нормальною життєдіяльністю, а й широко використовувати природний і штучний експеримент, при якому організм завжди ставиться в незвичайні умови, що і дає можливість легко виявити окремі сторони його життєдіяльності.

При проведенні роботи доводиться поєднувати різні типи та методики дослідження. Користуються різними загальнонауковими (фізико-хімічними) і загальнобіологічними методами. Наприклад, визначають видовий склад об'єктів живлення, ворогів, паразитів та інших організмів, з якими вид, що вивчається, знаходиться в тих або інших взаємовідносинах. У лабораторних умовах часто застосовують фізіологічні методики (головним чином для вивчення відношення організму, який досліджується, до абіотичних факторів).

Проте основою екології є кількісні методи дослідження. Еколог проводить кількісний облік організмів, а не облік кількості гемоглобіну в крові, коливань температури тіла тощо. Він вивчає організми в біоценозі: досліджує середовище проживання – біотопи, кормові ресурси, вивчає живлення і розмноження організмів, добове і сезонне життя, що визначають їх міграцію. Екологія організмів проявляється в чисельності (щільності) популяцій, яка піддана складній сезонній і багаторічній динаміці.

Вивчення динаміки чисельності організмів можливе лише при проведенні кількісного їх обліку. Без обліку чисельності особин різних видів у межах біотопу неможливо розпочати вивчення біоценозу – не можна уявити ні структури, ні зміни біоценозу в часі та просторі.

Методи кількісного обліку організмів дуже різноманітні й залежать від середовища проживання і характеру об'єкта – його розміру, рухливості, способу життя тощо. В екології вироблені загальні принципи проведення кількісного обліку організмів і технічні способи його здійснення, зокрема інструменталізація і створення експрес-методів, що важливо для практики. Вироблені основні схожі показники і поняття, в яких повинні виявлятися результати кількісного обліку організмів.

Відзначимо деякі загальні моменти кількісного обліку організмів. Необхідно насамперед розрізняти об'єктивний і суб'єктивний облік. Суб'єктивний облік є приблизною оцінкою чисельності організмів, яка виявляється в невизначених термінах „багато”, „достатньо”, „мало” тощо. При цьому обліку чисельність також визначається в показниках різних шкал. Шкали можуть мати різну кількість балів.

За подібною методикою роботи результати обліку, проведеного різними дослідниками, можуть у більшій або меншій мірі розходитись, а іноді виявляються непорівнюваними, тому що на подібному обліку відображаються суб'єктивні погляди обліковця на характер щільності організмів.

На відміну від цього, об'єктивний облік характеризується максимальним наближенням до істинного стану. Якщо облік є дійсно об'єктивним, то робота різних дослідників повинна дати схожий результат (у межах точності методу і допуску неминучих помилок).

Облік організмів може бути візуальним та інструментальним. Візуальний або окомірний облік, природно, менш докладний, ніж інструментальний, але поки що є неминучим. При проведенні візуального обліку мають велике значення досвідченість, спостережливість дослідника. Інструментальний облік організмів проводять приладами різного ступеня складності. Такі прилади ділять на якісні й кількісні.

Якісні прилади дають можливість досліджувати видовий склад, а кількісні – проводити облік чисельності особин на визначеній площі або у визначеному обсязі середовища. Однак і якісні прилади можна використовувати не тільки для характеристики видового складу біоценозу, а й для оцінки відносної чисельності, або щільності організмів.

У зв'язку з цим облік може бути відносним і абсолютним. Застосування якісних приладів дає змогу характеризувати відносну кількість у різних досліджуваних місцях із зазначенням, де вона більша чи менша, але не дає можливості точно оцінити абсолютну кількість організмів в одиниці простору і об'єму. Кількісні ж прилади дають можливість точно підрахувати кількість особин того чи іншого виду, який знаходиться на одиниці площі.

Можна відрізняти повний і вибірковий облік організмів. У природі облік є майже вибірковим, у лабораторних і експериментальних умовах він може бути і повним. Вибірковий облік полягає в тому, що враховуються організми не всього біоценозу, а лише його частини. Для одержання повної чисельності проводять її перерахунок з обрахованої на всю площу.

Нарешті, кількісний облік організмів може бути лінійним, ділянковим і об'ємним. Лінійний облік застосовують для реєстрації особин, що зустрічаються на маршруті і відзначені спостерігачем у межах видимості. Ділянковий облік можна застосовувати при підрахунку всіх організмів, що проживають на земній поверхні, дні водойм або на тваринах і рослинах. Здійснюють його різними способами, про які говорилося вище. Об'ємний облік застосовують залежно від товщини шару води і ґрунту.

Кількісний облік пов'язаний з підрахунком і зважуванням організмів, визначенням їх статі, віку тощо. Показники підрахунку кількості особин дають можливість характеризувати їх частоту, з якою вони зустрічаються, і щільність, а дані про масу – їх біомасу та інші показники, в яких сучасна екологія виражає динаміку чисельності організмів.

Частота, з якою зустрічається організм, виражається у відсотках чисельності проб, що містять даний вид, щодо загальної кількості проб, які припадають на даний вид, біоценоз або взагалі досліджених.

Щільність – кількість особин виду або всього біоценозу, що припадає на одиницю площі або об'єму середовища.

Індекс щільності – показник, що зв'язує середню біомасу та щільність і характеризує вид у межах умов проживання біоценозу.

Біомаса – маса організмів одного виду або всього біоценозу на одиниці площі чи об'єму середовища проживання.

Продукція – приріст біомаси організмів виду чи біоценозу за визначений період.

Питома продукція – відношення продукції до початкової біомаси, що характеризує інтенсивність розмноження, росту і загибелі організмів у популяції за визначений період.

Показники стану організму, одержані при кількісному обліку, дають можливість характеризувати його спосіб життя.