Новиков Г.А. Полевые исследования экологии наземных позвоночных животных. Общие организационно-методические указания. Подготовительный период. Разработка метода
Новиков Г.А.
"Полевые исследования экологии
наземных позвоночных животных"
( изд. "Советская наука" 1949 г.)
Глава I
Общие организационно-методические указания
Подготовительный период
Разработка метода
Одновременно с разработкой программы исследования должны быть продуманы основные методические принципы предстоящей работы, — каким путем лучше всего можно осуществить намеченную тему.
В полевой экологии существует два основных направления работы; экспедиционный и стационарный. Между ними нет абсолютно резкой грани. Часто даже дальняя экспедиция сводится к длительной работе в одном или нескольких пунктах, т. е. почти к стационарным исследованиям. Наоборот, стационарная работа в каком-н;ибудь обширном районе часто требует дальних экскурсий. Но в собственном смысле слова экспедиционное исследование есть исследование маршрутное, имеющее целью более или менее детальное, а часто лишь рекогносцировочное обследование обширных территорий в течение сравнительно короткого периода времени. Очень редко имеют место повторные экспедиции в тот же район в последующие годы. Таким образом, экспедиционный метод носит в значительной мере экстенсивный характер. Он пригоден для эколого-фаунистических исследований, для предварительной ориентировки в местности, ее фауне и условиях обитания животных. Во время экспедиции, покрыв многие десятки и сотни километров, можно составить представление об общих закономерностях распределения животных в данный сезон и год. В этом кроются свои и положительные и отрицательные моменты. Положительные мы уже отметили, отрицательные — вытекают преимущественно из кратковременности поездки, не позволяющей детально изучить экологию животных и динамику их популяций в течение разных сезонов и за ряд лет. В экспедиции обычно значительная часть времени уходит не на практическую работу по теме, а на переезды. Например, С. Я. Соколов (1938), в применении к геоботаническим экспедициям, определяет их среднюю продолжительность в различных географических зонах Советского Союза равной 3—5 месяцам, но дальше совершенно справедливо пишет, что «в течение этого времени далеко не все дни являются днями собственно полевой работы: не говоря о днях отдыха, всегда значительная часть времени уходит на переезды, на добывание различных материалов в местных организациях, на приведение в порядок собранных экспедицией полевых материалов и т. д. В результате собственно полевых дней оказывается в среднем 15—20 в месяц.
При сочетании экспедиционных маршрутов с работой на опорных пунктах «коэффициент полезного действия» возрастает, но основные недостатки этим не устраняются. Отрицательным свойством экспедиций является также и то, что они сводятся исключительно к сбору материала, а вся обработка откладывается на камеральный период, тогда как при стационарной работе сбор материала, наблюдения в природе и их обработка все время перемежаются.
Поэтому естественно, что экспедиции являлись основным методом на первых этапах зоологического исследования нашей страны, когда основной упор делался на инвентаризацию фауны, когда нужно было охватить как можно более обширные области, в частности наши Далекие окраины. В этих отдаленных районах и сейчас еще часто приходится работать путем эпизодических, более или менее продолжительных выездов.
Но когда встала задача детального изучения жизни животных в различных условиях, когда мы подошли к исследованию динамики популяций, миграций животных, а тем более — к изучению биоценозов, тогда потребовались иные приемы. Экспедиции стали все более отходить на задний план, уступая ведущее место длительным, многолетним и круглогодичным стационарным исследованиям. В настоящее время стационарные исследования являются основным методом полевой экологии.
Стационарные исследования лишены многих недостатков экспедиций. Они позволяют с исчерпывающей полнотой и тщательностью изучить экологию вида или комплекса видов на фоне не только сезонного изменения условий существования, но и на протяжении ряда лет. Здесь возможна практическая реализация замечательной по своей глубине мысли, высказанной еще в 1852 году профессором Московского университета К. Рулье: «Вместо путешествий в отдаленные страны, на что так жадно кидаются многие, приляг к лужице, изучи подробно существа — растения и животных, ее населяющих, в постепенном развитии и взаимно непрестанно перекрещивающихся отношениях организации и образа жизни, и ты для науки сделаешь несравненно более, нежели многие путешественники, издавшие великолепные описания и изображения собранных естественных произведений, которые часто имеют одно главнейшее значение для науки — указаний или вопросов на то, что остается сделать, что нужно изучить будущим деятелям в стройной органической связи.
Полагаем задачей, достойной первого из первых ученых обществ, назначить следующую тему для ученого труда первейших ученых: «исследовать три вершка ближайшего к исследователю болота относительно растений и животных, и исследовать их в постепенном взаимном развитии организации и образа жизни посреди определенных условий».
Но стационарные зоологические исследования дадут наилучшие результаты лишь при использовании основного метода полевой экологии, каким является сравнительный эколого-географический. Этому методу посвящена наша специальная статья (Новиков, 1946), довольно подробно он излагается в книге Д. Н. Кашкарова (1945). Поэтому здесь мы отметим лишь основные положения.
Метод сравнения широко распространен во всех науках. Академик И. П. Павлов в своих советах молодым научным работникам писал: «Изучайте, сопоставляйте, накопляйте факты ... Но изучая, экспериментируя, наблюдая— старайтесь не оставаться у поверхности фактов. Не превращайтесь в архивариусов фактов, пытайтесь проникнуть в тайну их возникновения. Настойчиво ищите законов, ими управляющих».
Велико значение сравнительных наблюдений и в полевой экологии. Без них не мыслится почти никакое экологическое исследование. Только путем сопоставления и анализа полученных сравнительных данных можно определить условия существования вида и действительно глубоко познать жизнь животных на фоне среды, в их борьбе за свое существование.
В экологии метод сравнения получил наименование эколого-географического. Это нужно понимать в широком смысле слова. Речь идет не только о сравнении экологических данных из разных географических районов или зон, но и о сопоставлении наблюдений в одной и той же местности, но в разное время дня, года, ряда лет, в различных биотопах, на разной высоте и экспозиции склонов в горах, при обильном и плохом урожае кормов, при благоприятных и неблагоприятных климатических условиях и т.д. и т.п. Путем подобных и многих иных сопоставлений ярко выступают специфические особенности изучаемого животного или жизненного процесса в данных условиях: защитные и кормовые ресурсы биотопов, их микроклимат, видовой состав фауны, численное соотношение видов, плотность популяции, динамика численности, сроки размножения, линьки и других сезонных явлений.
В упомянутых в начале главы работах содержится много наглядных примеров плодотворного применения сравнительного эколого-географического метода в практической работе. Мы позволим для иллюстрации более подробно изложить здесь только один: на Кольском полуострове численность глухарей колеблется год от года довольно сильно. Периоды «урожая» и хорошего промысла этого важного охотничье-промыслового объекта сменяются годами резкого падения численности и, одновременно, добычи.
Важно установить факторы, определяющие ту или иную численность глухаря, чтобы иметь возможность предугадывать заранее перспективы осеннего промысла. О. И. Семенов-Тян-Шанский (1938, 1947) в течение ряда лет изучал динамику глухаря в Лапландии. Им были собраны данные о изменениях процента молодых к общему числу добытых глухарей, как относительный показатель благосостояния популяции.
Рис. 1. Зависимость «урожаев» глухаря от температуры воздуха в июне на Кольском полуострове (из Семенова-Тян-Шанского).
Затем сделана попытка сопоставления данных о количестве молодых глухарей, т. е. «урожайности» их с температурными условиями в период насиживания и вывода птенцов. При этом были получены замечательные результаты. Как видно на прилагаемом графике (рис. 1), кривые численности молодых глухарей удивительно точно совпадают с кривыми средней температуры в июне. Вычисление коэфициентов корреляции между относительным числом молодых глухарей (т. е. интенсивностью размножения этого вида), средней температурой воздуха и средним минимумом по отдельным декадам уточнило первоначальный вывод и показало, что наибольший коэфициент корреляции наблюдается в первую декаду июня (со средней температурой он равен + 0,93 ± 0,05, а со средним минимумом г = + 0,85 ± 0,11). Это период, когда глухарки начинают насиживание. «Во время насиживания, — пишет Семенов-Тян-Шанский, — глухарка неизбежно покидает гнездо каждый день на некоторое время для кормежки, а также в экстренных случаях, для того, чтобы отвести подальше приблизившееся к гнезду животное. Кладка в это время, конечно, остывает. В случае теплой погоды это охлаждение яиц проходи;т без последствий, а при низкой температуре воздуха эмбрион погибает от холода». Из своих наблюдений Семенов-Тян-Шанский делает вывод, что «хороший «урожай» глухаря наблюдался в те годы, когда средняя температура первой декады июня была от + 8,0° до + 10,0°, а средний минимум — от + 3,0° до + 5,0°. «Неурожай» глухаря имел место в годы, когда средняя температура первой декады июня была ниже + 5,0°, а средний минимум — ниже + 1,0°».
Приведенный пример наглядно демонстрирует эффективность сравнительного экологического метода. Без сопоставления двух серий наблюдений за ряд лет Семенов-Тян-Шанский не смог бы сделать своего интересного обобщения, позволяющего еще весною предвидеть перспективы осеннего промысла и заготовок глухаря.
Хорошими образцами применения эколого-географического метода служат также статьи:
1)Фалькенштейн Б. Ю. Некоторые эколого-географические закономерности динамики численности мышевидных грызунов. (Защита растений, № 18, 1939, стр. 3—15) и
2) Наумов Н. П. и Фолитарек С. С. Географические особенности динамики численности мышевидных грызунов (Журнал общей биологии, т. VI, № 5, 1945, стр. 331—345).
Пример с работой Семенова-Тян-Шанского хорош еще и тем, что подчеркивает большое значение количественного анализа явлений. Экология животных все в большей мере переходит от простого описания явлений к их численному, количественному выражению, т. е. становится на путь, давно известный в других биологических науках. Ниже, в специальных разделах, подробно освещаются количественные методы в экологии. Здесь, в вводных замечаниях, необходимо лишь напомнить, что при планировании исследования это методическое направление тоже должно быть учтено.
Поскольку экология изучает не изолированно взятых животных, не организм сам по себе, а в определенной конкретной обстановке (среде обитания), образованной растительными группировками, микроклиматом, поч-венно-грунтовыми условиями, рельефом и другими экологическими факторами, то, естественно, что экология животных теснейшим образом связана с рядом биологических и географических дисциплин: фитоценологией, лесоведением, тундроведением, луговедением, климатологией, почвоведением, геоморфологией и др. Нам постоянно приходится пользоваться фактическим материалом и методическими приемами этих наук. Без этого немыслимо полевое экологичес;кое исследование. Таким образом, экология есть наука комплексная и это непосредственно отражается на методе ее исследования: он является не только, как мы видели выше, стационарным, сравнительным эколого-географическим и количественн;ым, но и комплексным.
Практически комплексность выражается различно. При многих более простых, например аутэкологических, исследованиях часто бывает достаточно самому зооэкологу ориентироваться в основных теоретических положениях и методике, скажем, геоботаники, микроклиматологии и других смежных дисциплин, чтобы дать грамотный и детальный анализ среды обитания. В этом случае комплексность подхода сохраняется, но она реализуется одним лицом, самим зоологом.
При постановке сложных синэкологических тем, при многолетних биоценотических исследованиях успешное разрешение намеченной проблемы возможно лишь при объединении усилий ряда специалистов. Объединение это должно быть не формальным, а по существу. Для этого прежде всего должно быть достигнуто полное единство взглядов на саму сущность проблемы, выработана единая комплексная рабочая теоретическая гипотеза, достигнута договоренность о координации программ и планов с тем, чтобы различные специалисты дополняли друг друга, взаимно обслуживали и сообща разрешали общую для всех задачу. Слов нет, что подобное комплексирование очень сложно и сопряжено со многими трудностями—научными, методическими, организационными. Но, вместе с тем, оно вполне реально, особенно в рамках таких учреждений, как заповедники и университеты, где есть налицо представители различных специальностей и имеется сфера приложения их коллективного труда. Ясно, что успех такого сложного предприятия в немалой степени будет обусловлен наличием единого высоко авторитетного научного руководства.
Весьма интересные соображения о комплексных исследованиях в заповедниках содержатся в статье проф. В. В. Станчинского (1938).
Кладя в основу исследования собственные наблюдения, даже самому подготовленному и изощренному натуралисту не следует при этом пренебрегать многолетним опытом и текущими наблюдениями над жизнью животных, которыми располагают люди, непрерывно и глубоко общающиеся с природой в процессе труда и активного на нее воздействия — наши многочисленные охотники-промысловики, колхозники, борющиеся с вредителями полей, лесники и лесные объездчики, наблюдатели охраны заповедников, краеведы и пр.
При всяком полевом экологическом исследовании нужно стремиться найти среди местного населения добровольных сотрудников и помощников и в той или иной форме привлекать их к своей работе. Прежде всего у них можно получить немало ценных данных за прошлые годы (многие краеведы в течение долгих лет ведут дневники наблюдений), а затем договориться о собирании сведений (например, по динамик 77; численности, фенологии и т. д.) на будущее время по определенной программе, которая должна отличаться ясностью и краткостью, не допускающей кривотолков. Таким же путем можно организовать сбор коллекционного материала по питанию и пр.
Чем более широкий размах намечено придать теме, тем более необходимо создание разветвленной сети корреспондентов. Например, в работе Н. В. Башениной (1947) по динамике численности мышевидных грызунов в СССР за 1936—1943 гг. использованы сведения 32159 корреспондентов, отмечавших численность мелких грызунов три раза в год по 4-балльной шкале. При проверке, эти данные хорошо совпадали с результатами специальных учетов давилками. С. П. Наумов (1947) в своей работе по экологии зайца-беляка специально подчеркивает большое значение данных, регулярно поступавших от добровольных охотников-корреспондентов, которых в иные годы насчитывалось до 8000 человек и которые с 1935 по 1944 г. прислали около 75 тысяч анкет (процент возврата разосланных анкет в среднем составляет примерно 60). Кроме того, охотники-промышленники доставили С. П. Наумову из разных частей страны свыше 1000 внутренних органов зайцев, использованных для исследования зараженности паразитами и для изучения биологии размножения. Н. Д. Григорьев и В. П. Теплов (1939) с помощью охотников сумели собрать с 1928 г. по 1937 г. почти 3500 желудков промысловых зверей и детально изучить их питание в зимнее время на протяжении 9 лет. Из этих примеров совершенно ясно, что без широкого привлечения масс немыслимо осуществление исследования большого масштаба, даже если оно проводится целой группой опытных зоологов. Насколько эффективно такое творческое содружество ученых и рядовых работников всем хорошо известно из опыта академика Т. Д. Лысенко и его сотрудников. Этот опыт учит нас также и тому, что рядовые наблюдатели могут быть не только простыми исполнителями, но и активными творцами в процессе исследования.
Широко используя опросные и анкетные сведения, не следует при этом забывать о необходимости строгого, критического к ним отношения, дабы не стать жертвой подчас неумышленного заблуждения и для этого стараться тщательно проверять полученные данные, прежде чем использовать их в своей работе. Вместе с тем нужно очень бережно относиться к авторскому самолюбию своих помощников и не пренебрегать при публикации указанием об их участии в исследовании.
НазадОглавлениеДалее