Можливості та обмеження використання програми «Simply Tagging» для прогнозування густоти птахів у гніздових біотопах
УДК 598.2:591.5
М. В. Мацюра, О. В. Мацюра
Мелітопольський державний педагогічний університет ім. Богдана Хмельницького,
Мелітополь, Україна, amatsyura@gmail.com
POSSIBILITIES AND LIMITATIONS OF “SIMPLY TAGGING”
PROGRAMME USE FOR FORECAST OF BIRDS DENSITY
IN NESTING BIOTOPES
М. V. Мatsyura, О. V. Маtsyura
Bogdan Khmel’nickij Melitopol’ State Pedagogical University, Melitopol’, Ukraine
Методи мічення та повторних відловів – головна альтернатива методам абсолютного обліку для визначення розмірів популяції в межах фіксованої території її місцеперебування. Головна перевага таких методів – відсутність залежності між погрішністю оцінки розмірів популяції та оцінкою розмірів місцеперебування. Основний недолік подібних методів полягає у залежності результатів від обсягу вибірки. Нажаль у вітчизняній екологічній літературі відсутній огляд подібних методів із застосуванням математичної статистики. Головне завдання методів – визначення розмірів популяції, проте останнім часом методи часто використовуються для визначення рівнів смертності, народжуваності та міграції.
Існує чотири основні припущення, які характерні для всіх методів:
1) мічення не впливає на поведінку та тривалість життя особин, а мітки достатньо надійні;
2) помічені особини повністю змішуються з рештою частини популяції;
3) вірогідність відлову поміченої особини дорівнює вірогідності відловів будь-якої особини популяції; відлови проводяться незалежно від вікового й статевого складу популяції; термін «рівна здатність до відлову», використаний у даних методах, припускає, що особини різних вікових груп обох статей зустрічаються у вибірці з такою самою пропорцією, з якою вони існують у популяції, усі особини можуть бути відловлені з однаковою вірогідністю, незалежно від їх розташування у межах місцеперебування;
4) виборка одержана серією із декількох відловів, а час, витрачений на отримання вибірки, не повинен бути досить значним щодо загального часу вивчення популяції.
Для зручності розрахунків розміру популяції на підставі методів повторних відловів розроблено екологічну програму «Simply Tagging» (Pisces Conservation Ltd). Дана програма створена для операційного середовища Windows і пропонує аналітичну техніку для обчислення розмірів популяції, рівня смертності та виживання на підставі даних мічення особин і повторного відлову.
Програма представляє інтерес як для студентів, так і для професійних екологів. Навчальна роль програми визначається наявністю модуля, який дозволяє виконати моделювання для перевірки надійності методів обробки даних на основі різних рівнів вірогідності відлову та типів поведінки тварин. Окрім уже згадуваних основних методів для відкритих популяцій, програма пропонує декілька методів для закритих популяцій, заснованих на поведінкових особливостях тварин. Використання таких методів припускає, що популяція залишається незмінною протягом усього періоду дослідження. Важливо, щоб цей період був коротким щодо тривалості життя досліджуваних особин. Процеси еміграції та імміграції відсутні.
Найпростіший метод – метод постійної вірогідності відлову. Даний метод припускає, що всі особини в усіх вибірках мають однакову вірогідність бути спійманими.
Метод часових відмінностей вірогідності відлову припускає відмінності вірогідності відловів між вибірками. Як правило, ці розбіжності викликані погодними умовами. Ця модель належить до так званих «урнових моделей», коли ситуація подібна до перемішування куль у пластиковому пакеті.
Модель індивідуальних коливань вірогідності відловів припускає відмінності вірогідності особин бути спійманими залежно від їх віку, статі або розміру.
Модель поведінкової відповідної реакції – відлов, мічення та випуск у колишні умови опосередковано впливає на особливості поведінки тварин, що в основному істотно зменшує ризик повторно зловити ту саму особину. Застосування пасток із приманками може значно збільшити вірогідність повторних відловів. Таким чином, вірогідність відлову особини відрізняється від першого та кожного подальшого відлову, що повинно бути враховано.
Найскладніша модель – модель індивідуальних і часових відмінностей вірогідності відлову, яка враховує розбіжності за часом проведення відловів та індивідуальні особливості досліджуваних організмів.
Для аналізу ряду багаторічних спостережень динаміки чисельності птахів доцільно застосовувати методи стаціонарних випадкових процесів. Чисельність (густота) птахів розраховується на об’єднану площу всіх досліджуваних біотопів. За допомогою методу автокореляції створюються корелограми процесів зміни чисельності птахів за досліджуваний період на всіх площах. Після цього виконується підрахунок коефіцієнтів автокореляції та приватної автокореляції.
Найадекватніша змішана модель авторегресії змінним середнім (АРСС). Екологічний сенс авторегресійних параметрів полягає у відображенні періодичності зміни чисельності птахів у сезонному та багаторічному аспектах. Використання методу змінного середнього обумовлене тим, що він – один із простих методів, який дозволяє відбраковувати випадкові коливання емпіричної лінії регресії.
Перевірка адекватності моделі (точніше її прогнозних якостей) проводиться на усічених рядах даних (10-річних). Прогноз розраховується на два роки вперед і порівнюється з емпіричними даними. Підрахунок коефіцієнтів кореляції між реальними даними та прогнозом виконується за допомогою непараметричного коефіцієнта кореляції Спірмена. Ряди залишків підібраних моделей оцінюють за одержаними корелограмами залишків. Побудована модель може бути використана для аналізу та прогнозу чисельності птахів.
Zoocenosis — 2011
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІ Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2011. – С. 299-300.