Metode de teren în ecologie

Identificarea habitatelor se realizează, în mod obișnuit, prin recunoașterea fitocenozelor care le caracterizează și anume prin luarea în considerare a speciilor edificatoare (în general dominante) și indicatoare ecologic și/sau cenologic, precum și prin recunoașterea caracteristicilor stațiunii, în primul rând localizare geografică, altitudine, relief, rocă și sol.

Eșantionarea habitatelor

Datorită suprafeței mari pe care o ocupă diversele habitate, nu se poate realiza un studiu integral ale acestora, iar una dintre problemele cu care se confruntă cercetătorul, este aceea a modului de amplasare a suprafețelor de probă (eșantioanelor), mărimea, forma și numărul lor.

Tipul de eșantionaj

Tipul de eșantionaj se referă la modul de alegere/amplasare a suprafețelor de probă în cadrul cărora se vor înregistra valorile atributelor monitorizate.

Eșantionajul selectiv (subiectiv) - presupune ca suprafețele de probă să fie alese în mod subiectiv, în funcție de anumite criterii alese de cercetător (Kent et Coker 1992). Această metodă de eșantionare, deși nu permite obținerea unor rezultate semnificative din punct de vedere statistic, poate fi utilizată atunci când scopul studiul efectuat este de clasificare cenotaxonomică a fragmentelor de vegetație și când vor fi alese suprafețele de probă cele mai reprezentative.

Eșantionajul aleatoriu - cel mai comun și ușor de utilizat; presupune ca fiecare punct din suprafața analizată să aibă șanse egale de a fi ales în cadrul unui studiu (Kent et Coker 1992, Krebs 1998, Artiola et al. 2004). Pentru aceasta, în cadrul suprafeței analizate, se va stabili o rețea de coordonate, iar cu ajutorul tabelelor de numere aleatorii se vor alege eșantioanele care vor fi inventariate.

Eșantionajul sistematic - amplasarea eșantioanelor se face la intervale regulate, a căror lungime este fixă (Kent et Coker 1992, Krebs 1998). Cel mai comun mod de eșantionaj sistematic este cel în care suprafața de studiu este împărțită în pătrate egale iar eșantioanele sunt localizate, întotdeauna, în centrul acestor pătrate (Krebs 1998).

Eșantionajul stratificat - presupune ca suprafața luată în studiu să fie împărțită în suprafețe relativ omogene (tipuri de vegetație, condiții pedoclimatice, orografice etc.), iar în cadrul fiecărei diviziuni, alegerea suprafețelor de probă se va efectua în mod aleatoriu (Kent et Coker 1992, Krebs 1998). Eșantionajul stratificat este o metodă mult mai bună și mai precisă decât celelalte tipuri de eșantionaj, și relativ ușor de utilizat pe teren (Krebs 1998). Acest tip de eșantionaj se recomandă pentru a fi utilizat în monitorizarea habitatelor cu o structură heterogenă, habitate în structura cărora se regăsesc mai multe tipuri de vegetație sau care se întâlnesc pe mai multe tipuri de substrat, pentru fiecare tip de comunitate vegetală/substrat efectuându-se ulterior un eșantionaj aleatoriu.

Eșantionajul adaptativ grupat - este utilizat mai ales în studiul populațiilor rare sau în cazul în care se urmărește studiul unor fragmente de habitate care sunt răspândite pe suprafețe reduse. Când în cadrul unui eșantion apare o specie rară, sau o fitocenoză cu distribuție spațială redusă, următoarele eșantioane vor fi plasate în vecinătatea eșantionului original (Krebs 1998).

În alegerea modului de amplasare (eșantionare) a habitatelor se va ține cont și de cerințele pe care datele colectate trebuie să le îndeplinească, astfel încât acestea să fie satisfăcute din punct de vedere statistic.

Mărimea suprafețelor de probă

Mărimea suprafețelor de probă este direct proporțională cu complexitatea structurii habitatului studiat. Alegerea suprafeței eșantioanelor se bazează pe conceptul de areal minim care este definit ca suprafața minimă pe care trebuie efectuat releveul de vegetație pentru a surprinde majoritatea speciilor care intră în compoziția fitocenozelor (Cristea et al. 2004). Metoda clasică de estimare a mărimii suprafeței de probă presupune construirea curbei areal-specie, pe baza numărului de specii înregistrate în suprafețe de probă a căror mărime crește exponențial (prin dublarea laturii pătratului de probă și implicit cvadruplarea mărimii suprafeței sale) (Braun-Blanquet 1932, Borza et Boșcaiu 1965, Moravec 1973, Cristea 1993, Cristea et al. 2004). O altă metodă este cea propusă de către Du Reitz, Fries, Osvald et Tengwall (1920) și care se bazează pe construirea curbei areal-frecvență, curbă care prezintă grafic relația dintre mărimea suprafețelor de probă și numărul speciilor cu frecvență între 91-100% (Moravec 1973).

Toate aceste metode au ca punct comun, faptul că suprafața minimă a eșantionului este considerată suprafața la care curbele realizate tind să se aplatizeze. Pe baza datelor adunate de-a lungul timpului, s-a reușit o oarecare standardizare a mărimii eșantioanelor, stabilindu-se limitele între care pot să varieze în funcție de tipul de vegetație (tab. 1).

Tabel 1. Mărimea suprafețelor de probă pentru diverse tipuri de vegetație (după Cristea et al. 2004)

Tipul de vegetație suprafața de probă, în m2

după Ivan și Spiridon după școala clujeană

Păduri 1000 - 10000 400 - 1000

Pajiști 20 - 100 25 - 100

Tufărișuri 100 50 - 100

Mlaștini oligotrofe 5 9 - 25

Mlaștini eutrofe 50 25 - 50

Grupări ruderale - 6 - 25

Grupări segetale 100 - 200 25 - 100

Stâncării - 1 - 25

Numărul și forma suprafețelor de probă

O altă problemă majoră a studiilor de monitorizare ecologică este aceea legată de numărul de eșantioane necesar pentru o estimare adecvată a parametrilor care caracterizează o variabilă cu o distribuție normală (Artiola et al. 2004). Stabilirea numărului de eșantioane necesar pentru estimarea valorii medii a variabilelor măsurate trebuie să țină cont de toleranța sau eroarea acceptată, dar și de intervalul de încredere dorit. Numărul de suprafețe de probă necesare pentru monitorizarea unui habitat depinde în primul rând de suprafața ocupată de acesta în zona de studiu, dar și de complexitatea structurală și variabilitatea spațială a acestuia.

In alegerea suprafețelor de probă, Kent et Coker (1992) recomandă utilizarea formelor pentru care efectul de margine (raportul perimetru/suprafață) este redus. Forma suprafețelor de probă diferă în funcție de condițiile ecologice ale stațiunii și de aspectul fitocenozelor. Forma ideală este cea circulară, dar rezultate bune se obțin și prin utilizarea eșantioanelor de formă pătrată sau dreptunghiulară cu dimensiunile laturilor în raport de 2:5, care permit inventarierea majorității speciilor componente, mai ales dacă dreptunghiul este orientat pe direcția celui mai evident gradient ecologic (Cristea et al. 2004). Spre exemplu, pentru descrieri în terenuri plane se folosesc suprafețe pătrate, iar în terenuri accidentate suprafețe dreptunghiulare.

Suprafețe de probă permanente vs. temporare

In funcție de obiectivele propuse, suprafețele de probă alese vor fi permanente (variabilele studiate vor fi măsurate de fiecare dată în aceleași suprafețe de probă) sau vor fi temporare (de fiecare dată vor fi alese alte suprafețe de probă în care se vor măsura variabilele studiate).

Principalele avantaje și dezavantaje ale suprafețelor de probă permanente (Elzinga et al. 1998, Hill et al. 2005) sunt: