Обработка результатов. еще немного статистики

Обработка результатов - дело чрезвычайно тонкое, к тому же за последние годы шагнувшее далеко вперед. Появилось множество статей и даже специальных периодических изданий, посвященных математической оценке изменчивости численности популяций. Ведь демография и изучение популяций животных - всегда родные дочери математики. Целый месяц собирать насекомых с поля люцерны - это само по себе еще ничего не значит. А вот если мы, например, захотим установить, следуют ли колебания численности популяций за колебаниями температуры? Придется определить изменения в численности популяций между днями с одинаковой температурой. Ведь мы имеем дело с биологией, а в этой науке еще никто никогда не встречал ни одной цифры, которая оставалась бы строго постоянной даже при неизменных внешних условиях. Затем нужно будет вычислить, достаточно ли велики, чтобы быть статистически достоверными, колебания, следующие за температурными изменениями; иначе говоря, нужно установить, в какой степени им можно доверять и действительно ли они связаны с температурой.

Статистику можно применить и для другого, удивительно простого метода, который также позволяет подсчитывать изменения в численности популяций. Метод этот был разработан Джексоном, и принцип его теперь хорошо известен всем экологам. Ловится очень большое количество (несколько тысяч) насекомых, их метят каким-либо красящим веществом либо радиоактивным изотопом. Затем насекомых выпускают, а лов продолжают, устанавливая, в какой пропорции меченые насекомые встречаются среди немеченых. В конечном счете все сводится к измерению крепости раствора; ясно, что чем больше масса "растворителя", тем слабее будет концентрация "растворенного вещества". Повторными измерениями на периферии и в центре очага массового размножения насекомых можно даже вычислить показатели рассеяния или, наоборот, "иммиграции". Адаме (1951) составил таблицы, позволяющие установить степень статистической достоверности методов повторного отлова.

Немало и других путей применения математики и статистики в экологии. Коль (1946) пробует анализировать степень скученности популяции. И правда, размещение живых существ редко бывает случайным - они склонны держаться группами по 2-4 особи (как, например, птицы). Такой тип распределения статистики называют "контагиозным"; математическая теория, этого явления известна, она позволяет косвенно рассчитать степень взаимного привлечения. Вильяме, выловив в Ротамстеде 850 000 бабочек, показал также возможность определения коэффициента разнообразия. По утверждению математика Фишера, в пробе, взятой наудачу из одной популяции, обязательно окажется много видов, имеющих только но одному представителю, половина общего числа видов будет представлена двумя особями, треть - тремя и т. д. Если отложить на оси абсцисс число особей, а на оси ординат - число видов, получится гипербола, доказывающая, что распределение видов в ряде проб подчинено простому закону; по мнению Вильямса, существует линейное соотношение между числом видов и логарифмом числа особей. В большей пробе коэффициент разнообразия практически соответствует числу видов, представленных одной особью. Определение коэффициента разнообразия помогает избегнуть слишком часто совершаемых ошибок. Например, в неблагоприятном биотопе с малочисленной фауной нередко наблюдается малое число видов в каждом роде: это может быть просто следствием того, что с плотной популяции снята относительно небольшая проба. Вот тогда измерение коэффициента разнообразия становится необходимым. Око сразу выявляет довольно любопытный факт - в небольшом сообщении насчитывается меньше родов. Существует, по-видимому, своеобразный отбор, скорее по принципу "более одного вида на один род", чем по принципу "один вид в различных родах". По таблицам же можно вычислить любую из трех величин (коэффициент разнообразия, число видов, число особей) при условии, что значения двух остальных известны (Фишер, Корбетт и Вильяме, 1943).