Student assignment. (requirement for course by Peter Kabai)

A vonal transzekt módszer és alkalmazása vidrapopulációk egyedsűrűségének becslésére

Ökológiai terepmódszerek 2005/06 II. félév

készítette: Valastyán Nóra IV. évfolyam

Állatpopulációk méretének, egyedszámának, sűrűségének becslésére több módszer áll a kutatók rendelkezésére. A terület és a vizsgálni kívánt faj tulajdonságai alapján lehet a megfelelőt, a legpontosabb becslést adót kiválasztani. Eurázsiai vidra (Lutra lutra) esetében vonal transzekt módszert szoktak alkalmazni, a hullatékból történő relatív egyedszám becsléshez.

Ez a mintavételi mód gyakorlatilag egy hosszú, vékony kvadrát alkalmazását jelenti. A vizsgálandó területen egy vagy több, nem kereszteződő ismert hosszúságú vonalat jelölünk ki, melyen végigmenve regisztráljuk az érintett, illetve az onnan látható egyedeket, vagy nyomokat, például a hullatékot. A módszer feltételrendszerét Burnham és munkatársai (1980) dolgozták ki: 1. A transzekt vonalán vagy annak közelében az állatok vagy nyomok minden esetben észlelhetők. 2. A megfigyelő nem vált ki helyváltoztatást az állatokból, addig, amíg az észlelési távolság följegyzésre nem kerül. 3. A távolságot és az észlelési szöget mérési hiba nélkül határozzuk meg. 4. Egy egyed észlelése független egy másik egyed észlelésétől.

Észleléskor fel kell jegyezni az egyed vagy nyom, vonaltól mért távolságát: vagy a vonalra állított merőleges hosszát (egyed és a vonal közötti legkisebb távolság), vagy pedig a vonallal bezárt szöget, és a távolságot (ebből is kiszámolható a vonaltól való távolság). Nem szükséges a jobb és bal oldali adatgyűjtés elkülönítése. A pontos távolságmérésnek és szögmérésnek is feltétele az egyenes vonal biztosítása. Ennek legegyszerűbb módja, ha jól észlelhető távolságokban karókkal tűzzük ki az egyenest. Bonyolultabb, ha egy ember kívülről irányítja a vizsgálatot végző személyt.

A vizsgált terület nagysága legyen A, a populáció nagysága N, a mintaterület a, az itt látható egyedszám n*. P valószínűséggel fogjuk észrevenni az y távolságra lévő egyedet vagy nyomot. Ha minden egyedet észlelünk, akkor P=1,0. Ekkor a populációsűrűség D=n*/a=N/A képlettel könnyen kiszámolható. A területen élő populáció nagysága pedig N=n*A/a.

A valóságban azonban nem mindenhol 1,0 az észlelési valószínűség, hanem ennél kisebb, mert nem minden egyed/nyom lesz látható. (Az 1. feltételnek viszont mindenképpen teljesülnie kell, különben a módszer nem használható.) Állatpopulációk vizsgálatakor az egyedek mozognak is, ami torzíthatja a becslést. Vidra hullaték estében ez nem fordul elő, ezért erre a problémára nem térek ki. A legtöbb esetben azonban az észlelésre kerülő egyedek/nyomok száma kevesebb, mint a területen valójában tartózkodó egyedek/nyomok száma. Ennek legfontosabb oka, hogy az észlelhetőség a vonaltól való távolság függvényében változik, és létezik egy határ, amin túl már egyáltalán nem észlelhetők a nyomok. Más okok is csökkenthetik az észlelési valószínűséget: például a megfigyelő gyakorlatlansága, fáradtsága, vagy a korlátozott látása. A környezet fizikai állapota sem mellékes, befolyásoló tényező az élőhely típusa, a növényzet, a napszak, az időjárás is. A megfigyelt állatfaj, vagy nyom sajátossága is fontos: testméret, színezet, nyomok elhelyezkedése, eltűnésük, degradációjuk sebessége. Az észlelési, azaz regisztrálási távolságot magunk is kijelölhetjük. Ezen a határon túl lévő egyedeket nem vesszük figyelembe. Ezt csonkításnak hívják, és pontosabb becslést ad. Ha az egyedek csoportos viselkedést mutatnak, nem teljesül a 4. feltétel. Ez kiküszöbölhető, ha a csoportokat tekintjük megfigyelési egységnek, és feljegyezzük a bennük lévő egyedek számát, majd a becsült sűrűségértéket megszorozzuk az átlagos csapatnagysággal.

Ezeket figyelembe véve a mintaterületen észlelt állatok várható száma E(n)=n*P. Ebből n*-t kifejezve és behelyettesítve az eredeti képletbe, a következőt kapjuk: D=n/(aP) és N=(nA)/(aP).

A P pedig a fentebb felsorolt, észlelést befolyásoló tényezőktől függ. A vizsgálat folyamán az észlelt egyedek vagy nyomok y_i távolságra vannak a vonaltól, i= 1, 2, 3, n, az észlelet egyedek száma. Az eredmények ábrázolhatók egy hisztogramon, ahol az oszlopok a különböző távolsághatárokon belül észlelet állatok vagy nyomok számát jelentik. Itt elméletig az várható, hogy a legtöbb észlelés a vonalhoz legközelebb levő részeken van, és távolodva folyamatosan csökken. Ha feltételezzük (1. pont), hogy a vonal melletti első távközben az összes egyedet vagy nyomot észleltük, akkor ezt 100%-nak véve, a többi távközben is kiszámolható néhány egyszerű matematikai függvénnyel az észlelési valószínűség.

A módszer pontosítható, ha ismétléseket végzünk. Több, egymástól független vonal kijelölésével, vagy egy vonalon többször végzett vizsgálati eredményekből számolható a populációsűrűség varianciája. Ha az időkülönbségek elég kicsik, a becslés egy adott időpontra vonatkoztatható. Több vonal használatakor fontos a vonalak elhelyezkedése a vizsgálati területen. A kijelölés történhet véletlenszerűen vagy rétegezve.

A magyarországi vidra állományfelmérés metodikája a Nemzetközi Természetvédelmi Unió (IUCN) által kidolgozott "minimum-standard" módszer alapján történik, melyet Európa többi országában is alkalmaznak. Ennek lényege, hogy egy-egy területnek legalább 600 méteres, reprezentatív szakaszát kell átvizsgálni, azaz például egy. folyóparti szakaszon legkevesebb ekkora távolságot kell felmérni, s csak a teljes szakasz átvizsgálása után mondható ki az előfordulás megléte vagy hiánya. Ha már az első tíz méteren vidrajel (lábnyom vagy ürülék) van, a felmérés azon a helyen nem feltétlenül folytatandó a teljes szakaszon, az a felmérő pont már ennek alapján is vidra által jártnak tekinthető. Feltétlenül meg kell vizsgálni az utak (hidak) alatt átmenő vízfolyásokat, a folyókba torkolló egyéb vízfolyásokat, a tavak, víztározók közötti gátakat. Ha az utóbbi esetben nincs lehetőség 600 méter kijelölésére - mert rövid a gát -, akkor az eredmény kimondásához több gáton vagy ennek hiányában folytatólagos partszakaszon kell végezni a vizsgálatokat. Ha a tó olyan kicsi, hogy erre sincs lehetőség, akkor a befolyó vagy elmenő vízfolyás partján kell folytatni a vizsgálatot. A felmérés az év bármely szakaszában történhet, de nagyon nehéz elvégezni a dús vegetációjú hónapokban (május és október között), ami viszonylag nagy hibázási lehetőséget is jelent(het). Ezért a felméréseket október végétől-március végéig ajánlott elvégezni. Természetesen rögzíteni szükséges a felmérés időpontját, a felmérő pont újra megtalálását lehetővé tevő terepjeleket. Abban az esetben, ha nincs ilyen, akkor gondoskodni kell maradandó jelzésről.

Hallgatói dolgozatok		Behaviour Server: http://www.behav.org
Student essays		Kabai Péter
		advice on essay

A vonal transzekt módszer és alkalmazása vidrapopulációk egyedsűrűségének becslésére Ökológiai terepmódszerek 2005/06 II. félév készítette: Valastyán Nóra IV. évfolyam Állatpopulációk méretének, egyedszámának, sűrűségének becslésére több módszer áll a kutatók rendelkezésére. A terület és a vizsgálni kívánt faj tulajdonságai alapján lehet a megfelelőt, a legpontosabb becslést adót kiválasztani. Eurázsiai vidra (Lutra lutra) esetében vonal transzekt módszert szoktak alkalmazni, a hullatékból történő relatív egyedszám becsléshez. Ez a mintavételi mód gyakorlatilag egy hosszú, vékony kvadrát alkalmazását jelenti. A vizsgálandó területen egy vagy több, nem kereszteződő ismert hosszúságú vonalat jelölünk ki, melyen végigmenve regisztráljuk az érintett, illetve az onnan látható egyedeket, vagy nyomokat, például a hullatékot. A módszer feltételrendszerét Burnham és munkatársai (1980) dolgozták ki: 1. A transzekt vonalán vagy annak közelében az állatok vagy nyomok minden esetben észlelhetők. 2. A megfigyelő nem vált ki helyváltoztatást az állatokból, addig, amíg az észlelési távolság följegyzésre nem kerül. 3. A távolságot és az észlelési szöget mérési hiba nélkül határozzuk meg. 4. Egy egyed észlelése független egy másik egyed észlelésétől. Észleléskor fel kell jegyezni az egyed vagy nyom, vonaltól mért távolságát: vagy a vonalra állított merőleges hosszát (egyed és a vonal közötti legkisebb távolság), vagy pedig a vonallal bezárt szöget, és a távolságot (ebből is kiszámolható a vonaltól való távolság). Nem szükséges a jobb és bal oldali adatgyűjtés elkülönítése. A pontos távolságmérésnek és szögmérésnek is feltétele az egyenes vonal biztosítása. Ennek legegyszerűbb módja, ha jól észlelhető távolságokban karókkal tűzzük ki az egyenest. Bonyolultabb, ha egy ember kívülről irányítja a vizsgálatot végző személyt. A vizsgált terület nagysága legyen A, a populáció nagysága N, a mintaterület a, az itt látható egyedszám n. P valószínűséggel fogjuk észrevenni az y távolságra lévő egyedet vagy nyomot. Ha minden egyedet észlelünk, akkor P=1,0. Ekkor a populációsűrűség D=n/a=N/A képlettel könnyen kiszámolható. A területen élő populáció nagysága pedig N=nA/a. A valóságban azonban nem mindenhol 1,0 az észlelési valószínűség, hanem ennél kisebb, mert nem minden egyed/nyom lesz látható. (Az 1. feltételnek viszont mindenképpen teljesülnie kell, különben a módszer nem használható.) Állatpopulációk vizsgálatakor az egyedek mozognak is, ami torzíthatja a becslést. Vidra hullaték estében ez nem fordul elő, ezért erre a problémára nem térek ki. A legtöbb esetben azonban az észlelésre kerülő egyedek/nyomok száma kevesebb, mint a területen valójában tartózkodó egyedek/nyomok száma. Ennek legfontosabb oka, hogy az észlelhetőség a vonaltól való távolság függvényében változik, és létezik egy határ, amin túl már egyáltalán nem észlelhetők a nyomok. Más okok is csökkenthetik az észlelési valószínűséget: például a megfigyelő gyakorlatlansága, fáradtsága, vagy a korlátozott látása. A környezet fizikai állapota sem mellékes, befolyásoló tényező az élőhely típusa, a növényzet, a napszak, az időjárás is. A megfigyelt állatfaj, vagy nyom sajátossága is fontos: testméret, színezet, nyomok elhelyezkedése, eltűnésük, degradációjuk sebessége. Az észlelési, azaz regisztrálási távolságot magunk is kijelölhetjük. Ezen a határon túl lévő egyedeket nem vesszük figyelembe. Ezt csonkításnak hívják, és pontosabb becslést ad. Ha az egyedek csoportos viselkedést mutatnak, nem teljesül a 4. feltétel. Ez kiküszöbölhető, ha a csoportokat tekintjük megfigyelési egységnek, és feljegyezzük a bennük lévő egyedek számát, majd a becsült sűrűségértéket megszorozzuk az átlagos csapatnagysággal. Ezeket figyelembe véve a mintaterületen észlelt állatok várható száma E(n)=nP. Ebből n-t kifejezve és behelyettesítve az eredeti képletbe, a következőt kapjuk: D=n/(aP)* és N=(nA)/(aP). A P pedig a fentebb felsorolt, észlelést befolyásoló tényezőktől függ. A vizsgálat folyamán az észlelt egyedek vagy nyomok y_i távolságra vannak a vonaltól, i= 1, 2, 3, n, az észlelet egyedek száma. Az eredmények ábrázolhatók egy hisztogramon, ahol az oszlopok a különböző távolsághatárokon belül észlelet állatok vagy nyomok számát jelentik. Itt elméletig az várható, hogy a legtöbb észlelés a vonalhoz legközelebb levő részeken van, és távolodva folyamatosan csökken. Ha feltételezzük (1. pont), hogy a vonal melletti első távközben az összes egyedet vagy nyomot észleltük, akkor ezt 100%-nak véve, a többi távközben is kiszámolható néhány egyszerű matematikai függvénnyel az észlelési valószínűség. A módszer pontosítható, ha ismétléseket végzünk. Több, egymástól független vonal kijelölésével, vagy egy vonalon többször végzett vizsgálati eredményekből számolható a populációsűrűség varianciája. Ha az időkülönbségek elég kicsik, a becslés egy adott időpontra vonatkoztatható. Több vonal használatakor fontos a vonalak elhelyezkedése a vizsgálati területen. A kijelölés történhet véletlenszerűen vagy rétegezve. A magyarországi vidra állományfelmérés metodikája a Nemzetközi Természetvédelmi Unió (IUCN) által kidolgozott "minimum-standard" módszer alapján történik, melyet Európa többi országában is alkalmaznak. Ennek lényege, hogy egy-egy területnek legalább 600 méteres, reprezentatív szakaszát kell átvizsgálni, azaz például egy. folyóparti szakaszon legkevesebb ekkora távolságot kell felmérni, s csak a teljes szakasz átvizsgálása után mondható ki az előfordulás megléte vagy hiánya. Ha már az első tíz méteren vidrajel (lábnyom vagy ürülék) van, a felmérés azon a helyen nem feltétlenül folytatandó a teljes szakaszon, az a felmérő pont már ennek alapján is vidra által jártnak tekinthető. Feltétlenül meg kell vizsgálni az utak (hidak) alatt átmenő vízfolyásokat, a folyókba torkolló egyéb vízfolyásokat, a tavak, víztározók közötti gátakat. Ha az utóbbi esetben nincs lehetőség 600 méter kijelölésére - mert rövid a gát -, akkor az eredmény kimondásához több gáton vagy ennek hiányában folytatólagos partszakaszon kell végezni a vizsgálatokat. Ha a tó olyan kicsi, hogy erre sincs lehetőség, akkor a befolyó vagy elmenő vízfolyás partján kell folytatni a vizsgálatot. A felmérés az év bármely szakaszában történhet, de nagyon nehéz elvégezni a dús vegetációjú hónapokban (május és október között), ami viszonylag nagy hibázási lehetőséget is jelent(het). Ezért a felméréseket október végétől-március végéig ajánlott elvégezni. Természetesen rögzíteni szükséges a felmérés időpontját, a felmérő pont újra megtalálását lehetővé tevő terepjeleket. Abban az esetben, ha nincs ilyen, akkor gondoskodni kell maradandó jelzésről. Felhasznált irodalom: Demeter András- Kovács György: Állatpopulációk nagyságának és sűrűségének becslése; Korunk tudománya, Akadémiai Kiadó, Budapest 1991 Gera Pál: Az európai vidra (Lutra lutra Linneaus, 1758) állományfelméréseinek összefoglaló jelentése, 1995-2001; Alapítvány A Vidrákért http://bio.univet.hu/SALVE/ecol/vadokol/vad_04.htm http://ifasstat.ufl.edu/nrs/nrshome.htm

Notes (if any) by Peter Kabai: