Skład gatunkowy, liczebność populacji i przepływ energii przez

Zajęcia terenowe z ekologii ekosystemów lądowych
Instrukcja wykonania projektu indywidualnego
Skład gatunkowy, liczebność populacji i przepływ energii przez zespół
drobnych ssaków leśnych
Celem projektu jest określenie składu i zagęszczenia zespołu leśnych drobnych ssaków (w
praktyce:) na podstawie odłowów do pułapek Ŝywołownych metoda pułapkolinii a następnie,
na podstawie danych literaturowych, oszacowanie biomasy i przepływu energii przez badany
zespół (w skali roku).
Materiały i narzędzia potrzebne do wykonania projektu:
pułapki Ŝywołowne na gryzonie
taśma do znakowania połoŜenia pułapek
GPS do wyznaczenia trasy pułapkolinii
Pobieranie materiału w terenie
- W badanym ekosystemie leśnym wyznaczyć transekt o długości ok. 0,3 – 0,5 km;
zarejestrować transekt przy pomocy GPS;
- Na transekcie ustawić pułapki Ŝywołowne zanęcone pszenicą, co ok. 10 m i zaznaczyć
w terenie miejsca postawienia pułapek;
- Następnego dnia po ustawieniu dokonać przeglądu pułapek, zanotować gatunek i inne
cechy schwytanych zwierząt, po czym wypuścić je w miejscu odłowu.
- Zebrać wszystkie pułapki.
Opracowanie wyników
A. Oszacowanie liczebności
1. Sprawdzić oznaczenia zwierząt; w badanym lesie najprawdopodobniejsze jest
schwytanie dwóch gatunków gryzoni: nornic rudych Myodes (Clethrionomys)
glareolus i myszy leśnych Apodemus flafivollos, ale mogą się zdarzyć inne
gatunki.
2. Dla kaŜdego gatunku osobno oszacować liczebność (zob. Bobek i Kozłowski,
1984). W tym celu najpierw szacujemy obszar kontrolowany przez pułapkolinię
wg wzoru: S = 2rl + πr2, gdzie S – powierzchnia kontrolowana (m2), l – długość
pułapkolinii (m), r – promień areału osobniczego danego gatunku (m); dla
uproszczenia przyjmujemy, r = 20 m). Na tej podstawie szacujemy liczebność
populacji gryzoni (N) w przeliczeniu na 1 ha.
B. Obliczenie bilansu energetycznego populacji
1. Posługując się wskazówkami z literatury (Grodziński 1985, Weiner 1987) obliczyć
szacunkowy budŜet energetyczny kaŜdego gatunku. W tym celu naleŜy skonstruować
model obliczeniowy w postaci arkusza kalkulacyjnego (np. Excel) i wyliczyć:
a. sumaryczny roczny bilans przepływu energii (C, R, P, FU) dla zespołu
drobnych ssaków
b. dynamikę konsumpcji energii zespołu w ciągu roku.
c. Posługujemy się modelem: C = A + FU = R + P + FU
C = A/wsp. asym.
R = DEB × N
Sc = N × W
P = Sc × Θ × ε
gdzie C, A, FU, R, P, Sc – składowe rocznego budŜetu energetycznego całej
populacji.
2. Przyjmujemy następujące załoŜenia (uproszczone):
a. Dobowy budŜet energetyczny DEB (kJ/d) = a W0,5, gdzie W = masa ciała (g),
a – parametr zaleŜny o gatunku i sezonu (Grodziński 1985). Przyjęte wartości
parametrów a dla nornicy rudej i myszy leśnej, dla dwóch sezonów – w
załączonej tabeli (w razie schwytania innych gatunków myszy naleŜy przyjąc
parametry jak dla A. flavicollis, a dla innych gatunków nornikowatych – jak
dla M. glareolus). Tak obliczony budŜet zawiera juŜ poprawki na
zróŜnicowana aktywność lokomotoryczną, termoregulację i koszty rozrodu
(uśrednione na osobnika, bez względu na płeć. Stąd obliczamy roczna
asymilację populacji, bez produkcji (czyli respirację)
b. Zakładamy, iŜ rotacja (turnover) biomasy u gryzoni leśnych wynosi Θ = 3,9.
Na podstawie oszacowanego z liczebności i masy ciała stanu biomasy i
wspólczynnika rotacji obliczamy roczna produkcję biomasy (g) i jej wartość
kaloryczną, tj. roczną produkcję (ekwiwalent kaloryczny biomasy ε w tabeli).
c. Sumę produkcji i respiracji, czyli łączna asymilację, przeliczmy na
konsumpcję, korzystając z danych o wsp. asymilacji pokarmu A/C (tabela).
3. Uzyskane wyniki naleŜy porównać z danymi literaturowymi.
Literatura
Bobek B. Kozłowski J., 1984: 2.2. Ocena zagęszczenia zwierząt. W: Ćwiczenia z ekologii
(Red. A. Górecki, J. Kozłowski, M. Gębczyński), Kraków-Białystok: 36-48.
Bobek B., Borusewicz K., Głowaciński Z., Górecki A., Grodziński W., Kozłowski J.,
Perzanowski K., Sawicka-Kapusta K., Wasilewski J., Weiner J., Witkowski Z. (1984): Energy
and matter flow through consumers in the Niepołomice forest ecosystem. W: Forest
ecosystem in Industrial Regions (W. Grodziński, J. Weiner, P.F. Maycock, Eds.). Springer,
Heidelberg: 101-138.
Górecki A., 1967: Caloric values of the body in small rodents. W: Secondary productivity of
terrestrial ecosystems, Ed. K. Petrusewicz. PWN, 315-319.
Górecki A., 1984: 4.3.1. Energy and matter flow through rodents. W: Bobek et al. 1984: 113125.
Grodziński W. 1985: Ecological energetics of bank voles and wood mice. Symp. zool. Soc.
Lond. 55: 169-192.
Weiner J. 1987. 3.3. BudŜety energetyczne: metabolizm zwierząt; 3.4. BudŜety energetyczne:
zapotrzebowanie pokarmowe osobników i populacji. W: Górecki A., Kozłowski J.
Gębczyński M. (red.) Ćwiczenia z ekologii. Kraków-Białystok, 116-151.
Tabela. Przyjęte wartości parametrów do obliczenia rocznego budŜetu energetycznego
populacji gryzoni.
Masa ciała W (g) lato (IV-X)
Masa ciała W (g) zima (XI-IV)
DEB (kJ/d), wsp. a, lato
DEB (kJ/d) wsp. a, zima
Wsp. asymilacji A/C (%)
Czas trawnia zimy (dni)
Turnover biomasy Θ
Ekwiwalent energetyczny biomasy ε
(kJ/g)
Nornica
Mysz
śródło
ruda
leśna
21
31
18
29
Grodziński 1985
11,7
10,4
9,3
9,6
83
86 Grodziński i Wunder 1975
150
3,9
Bobek et al. 1984
6,1
Górecki 1967