2012. Jaroslav Koleček. Teoretický úvod a podrobné popisy používaných metod

ORNITOLOGIE Základní metody v aplikované ornitologii FRVŠ 1772/2012

Jaroslav Koleček Teoretický úvod a podrobné popisy používaných metod Ornitologie je vědní disciplína zabývající se ptáky. V aplikované ornitologii mají z neinvazivních metod nejširší uplatnění zejména kvantitativní metody (sčítání ptáků), z metod invazivních kroužkování ptáků.

Kvantitativní metody Ptáci se snadno sčítají, jsou populární a v terénu poměrně dobře rozpoznatelní, takže sčítání má velkou tradici a jako téměř o jediných organismech existují o početnosti ptáků rozsáhlé datové soubory na různých prostorových škálách včetně celých kontinentů. Z tohoto důvodu bývají ptáci často využívání jako indikátory stavu a dlouhodobých změn životního prostředí. Za určitých okolností však není nutné ptáky sčítat, neboť frekvence výskytu koreluje s početností – některé metody tudíž pracují jen s frekvencí. Sčítací metody jsou velmi rozmanité a jejich použitelnost závisí mj. na studovaném problému, prostředí, roční době a cílových druzích. V našich podmínkách jsou nejčastěji používány následující skupiny metod: metoda mapování hnízdních okrsků, liniové metody, bodové metody a metoda přímého vyhledávání hnízd. Metoda mapování hnízdních okrsků Metoda je založena na větším počtu (obvykle nejméně 8 až 10) podrobných kontrol studijní plochy v hnízdním období. Do mapky jsou zaznamenáváni všichni registrovaní ptáci s důrazem na jejich teritoriální chování (např. zpěv), současné registrace více jedinců a nálezy hnízd – tzv. kombinovaná mapovací metoda. Překrytím jednotlivých snímků lokality lze následně vymezit shluky, které interpretujeme jako teritoria – tj. počet párů daného druhu. Metoda poskytuje absolutní odhady početnosti a je často užívána k určení efektivity metod ostatních. Mapování hnízdních okrsků je časově náročné a sčítaná plocha je vždy menší než u ostatních metod. Používá se pro správné (z angl. accuracy, tj. blízké skutečnému stavu) odhady početnosti na malém území v hnízdní době. Znalosti distribuce teritorií je možno využít např. při studiu výběru prostředí pro hnízdění. Liniové metody Ptáci jsou sčítáni po stranách linie (transektu), a to buď v pásu určité šířky (např. 25m, 100 m – tzv. pásová modifikace), nebo v libovolné vzdálenosti, která je měřena (ideálně s využitím laserového dálkoměru, viz obr. 1, 2) a následně slouží k výpočtu početnosti ptáků na studijní ploše – tzv. angl. distance sampling. Liniové metody jsou taktéž používané pro absolutní odhady početnosti. Jsou přesné, ale ne tak blízké skutečnosti, jako metoda mapování hnízdních okrsků. Lze jimi však pokrýt větší území v hnízdním i mimohnízdním období. Bodové metody Ptáky sčítáme na větším množství (zpravidla řádově desítky) pevně stanovených bodů po určitou dobu (obvykle 5 min./bod). Můžeme počítat všechny registrované jedince bez 1

Tento studijní materiál byl vytvořen díky finanční podpoře grantu FRVŠ G4 1772/2012.

rozlišení vzdálenosti, rozlišovat kategorie vzdálenosti (např. do 50 m, do 100 m apod.) nebo měřit či odhadovat přesnou vzdálenost jednotlivých ptáků od sčítacího bodu. Obecně jsou bodové metody používány při srovnávání různých společenstev v prostoru (srovnání lokalit) a čase, nejčastěji ze všech metod jsou používány při monitoringu dlouhodobých populačních trendů nebo při studiu interakcí jednotlivých druhů a jejich prostředí. Jsou méně náročné, je možné sčítat na mnoha bodech, bez určování vzdálenosti získáme pouze index početnosti pro porovnání v čase a mezi lokalitami (pokud je sčítal stejný sčitatel), ale nikoli odhad absolutní početnosti. Tu lze odhadovat pomocí výše zmíněných tzv. distančních metod, které se v poslední době velmi rozvíjejí. Metoda přímého vyhledávání hnízd Početnost studovaných druhů určujeme podle počtu nalezených obsazených hnízd. Metoda patří mezi časově nejnáročnější (velmi však záleží na detektabilitě hnízd a zkušenostech ornitologa). Ke zjištění početnosti se obvykle nepoužívá samostatně, ale v kombinaci s mapovací metodou. Častěji se používá u druhů se snáze nalezitelnými hnízdy (větší druhy – dravci, brodiví apod.). Metoda zpětných odchytů Metoda vychází z předpokladu, že část populace, kterou chytíme a označíme, se po vypuštění rovnoměrně rozptýlí a po opětovných odchytech bude poměr označených a neoznačených jedinců stejný jako poměr mezi počtem původně označených a celou populací. Kromě výpočtu velikosti populace lze výsledky využít také k určení míry přežití. Použití této metody je omezeno prakticky jen na hnízdní období, a to pro omezené množství druhů, např. v hustých křovinách nebo rákosinách. Semikvantitativní metody V posledních letech se začínají častěji i v našich podmínkách používat tzv. semikvantitativní metody – např. metoda hodinových seznamů nebo McKinnonův list, které pracují se seznamy zjištěných druhů bez ohledu na jejich početnost. Relativní druhová početnost je stanovována na základě frekvence výskytu druhu v jednotlivých seznamech. Hojně využívanou metodou studia ptačí ekologie je mapování hnízdního rozšíření ptáků na větším území (řádově zpravidla nejméně stovky km2 – na lokální, národní či mezinárodní úrovni). Metoda zkoumá frekvenci výskytu hnízdících ptáků v prostoru, která koreluje s jejich početností. Tato metoda není založena na sčítání ptáků, ale na kvalitativním zjišťování jejich přítomnosti, resp. kategorie hnízdního výskytu na zkoumaném území. Výsledky sčítání ovlivňuje několik hlavních faktorů. Všechny určují detektabilitu (zjistitelnost) ptáků a sčitatel se při práci musí snažit minimalizovat jejich negativní dopad na výsledky sčítání a následnou interpretaci. Jedním z hlavních je schopnost sčitatele v terénu registrovat a správně určovat ptáky. Tato schopnost je ovlivněna především zkušenostmi, vrozenými schopnostmi a zdravotním stavem pozorovatele, dále souvisí např. s biotopem, počasím a sčítanými druhy. Proto je vhodné provádět srovnání mezi pozorovateli a např. při výměně sčitatelů v rámci dlouhodobých projektů toto zohledňovat. Mezi další významné faktory patří vlastnosti studovaného území – jeho podnebí, počasí, topografie, vegetace aj. Posledním významným činitelem jsou vlastnosti ptáků – např. velikost, hlas, zbarvení, chování, věk, pohlaví aj. Výběr dalekohledu Dalekohled je nezbytnou pomůckou každého ornitologa. Pro výběr kvalitního dalekohledu jsou nejdůležitější základní optické vlastnosti. K označení se používá kombinace dvou čísel, 2


např. 8×42, 10×50. První číslo udává zvětšení, druhé průměr objektivu (přední čočky) v mm. Čím je průměr objektivu větší, tím více světla dalekohled pojme a tím jasnější je obraz. To je důležité zvláště při velkých zvětšeních, protože výsledná světelnost je dána poměrem mezi průměrem objektivu a zvětšením. S rostoucí velikostí objektivu ale úměrně roste i velikost celého přístroje a také jeho váha. Pro ornitologická pozorování jsou vhodné dalekohledy s průměrem objektivu 40–80 mm. V závislosti na podmínkách pozorování používáme dalekohledy monokulární (stativové) a binokulární. Stativový dalekohled je nezbytný k pozorování a sčítání ptáků na velkých vodních plochách, k pozorování kroužících dravců nebo k určování ostatních vzdálenějších ptáků různých druhů. Hodí se ale i k zaměřování hnízd, k odečítání kroužků, k šetrné kontrole stavu hnízdění větších ptáků (čápi, volavky, dravci) a k podrobným etologickým pozorováním. Při dokumentaci pozorování lze nově použít metodu digiscopingu, tedy fotografování ptáků kompaktním digitálním fotoaparátem přes stativový dalekohled. Zvětšení „stativáku“ určuje použitý objektiv. K dispozici jsou většinou výměnné objektivy s pevným ohniskem 25–30× nebo se zoomem 20–60×. Zoomové objektivy vždy zmenší zorné pole a mohou ubrat světla či obrazové kvality, celkově ale jejich výhody většinou na rozdíl od triedrů převažují. Zvláště u levnějších stativových dalekohledů se ale vyplatí přemýšlet i o pevném ohnisku. Při použití stativových dalekohledů se silným zvětšením je nezbytné zachování stability obrazu. Ta je závislá na kvalitě použitého stativu, stativové hlavy a výšky stativu. Ve větru odepneme všechny části brašny, které by zvyšovaly chvění, nebo alespoň omotáme popruh, aby nevlál. V silnějším větru zvýšíme stabilitu přitlačením rukou na tělo stativáku proti hlavě nebo zavěšením např. batohu doprostřed pod stativ. Další z možností, jak zabránit chvění v silném větru, je snížit stativ na minimum a kleknout si k němu. Pohodlnost při přenášení v terénu výrazně zvýší obalení horní části noh stativu tvrzeným molitanem. Některé stativy jsou takto již prodávány, můžeme ale použít i izolaci určenou pro vodovodní trubky a takovéto polstrování si vyrobit. Binokulární dalekohledy (triedry, obr. 3) Pro ornitologické použití se hodí zvětšení 7–10×. Menší zvětšení poskytnou větší světelnost a nižší hmotnost, která je velmi důležitá zvláště při dlouhém pozorování bez možnosti opory. Triedry se zvětšením nad 10× mají již příliš malé zorné pole a hůře je udržíme v klidu. Přesto někteří ornitologové používají pro pozorování z ruky binokuláry zvětšující i 20×. Pro pozorování vyžadující takováto zvětšení je ale vhodnější použití stativového dalekohledu. Použití zoomových binokulárních dalekohledů nelze doporučit, protože kvůli konstrukčním omezením mají vždy výrazně menší zorné pole a horší kvalitu obrazu než dalekohledy se zvětšením pevným. Povrchové vrstvy objektivů bývají u těchto dalekohledů navíc častěji jasně zbarvené, což může ptáky plašit. Výsledný optický výkon ale ovlivňuje celá řada dalších faktorů, hlavně různé speciální vrstvy na povrchu čoček (vhodnější jsou skleněné než plastové) a celková preciznost provedení. Univerzálním typem jsou kompaktní dalekohledy. Jsou malé a lehké, hodí se pro každodenní nošení v kapse „pro jistotu“ i na delší cesty. Mívají zvětšení 8–12×, průměr objektivu 21–32 mm. Vhodné je použít menší zvětšení, protože kompakty mají malé zorné pole a nižší světelnost. Dalekohledy plněné inertním plynem jsou odolné proti zaprášení a mlžení. Vnitřní ostření usnadňuje údržbu a zvyšuje trvanlivost.

Kroužkování ptáků a související metody Jednou ze základních metod používaných v terénním ornitologickém výzkumu je odchyt ptáků, zpravidla za účelem jejich značení (obvykle kovovým či plastovým kroužkem). 3


Důležitým předpokladem kroužkování je reálná možnost zpětného (kontrolního) odchytu ptáka nebo odečtení čísla kroužku (např. s pomocí dalekohledu). Kroužkování ptáků umožňuje odpovědět na rozmanité otázky týkající se migrace ptáků, délky a průběhu života, populační a behaviorální ekologie a řady dalších ornitologických disciplín. Ptáky lze kroužkovat jako mláďata v hnízdě nebo před kroužkováním odchytávat dospělce prostřednictvím různých typů sítí a pastí (např. sklopek – viz obr. 4, 5) nebo do ruky. U řady druhů lze při odchytech s úspěchem využít hlasovou provokaci v podobě reprodukce zpěvu příslušníka zpravidla stejného druhu. V našich podmínkách jsou nejčastěji k odchytům používané nárazové sítě (většinou tzv. japonského typu, obr. 4). Pták se při jejich použití v letu zamotá do kapes tvořených sítí volně nataženou na několik mezi dvě kotvící tyče vodorovně napnutých lanek. Velikost ok se pohybuje zpravidla mezi 15 a 80 mm podle velikosti ptáka, síť je vyrobena z jemného, ale pevného a zároveň pro ptáky špatně viditelného materiálu (např. nylon nebo polyester). Ptáci jsou značeni kroužky standardizovaných typů vyrobených z hliníku, oceli či plastu. Plastové jsou zejména barevné kroužky, které se umísťují samostatně nebo v kombinaci a které jsou určené k identifikaci ptáka bez nutnosti kontrolního odchytu. Kroužky se umisťují na běhák či nad patu v závislosti na okolnostech kroužkování, typu kroužku a prostředí, které pták obývá. Každý kroužek má unikátní označení tvořené zpravidla písmenem(-y) označující typ kroužku a číselnou sérií. Uvedena bývá i stanice kroužkování či přímo její adresa (v ČR „N. MUSEUM PRAHA“). Při kroužkování je určováno podle možností stáří a pohlaví odchyceného ptáka, biometrické údaje (pelichání, hmotnost, tučnost, délka křídla apod., viz obr. 6) a další okolnosti odchytu v závislosti na příslušném projektu. Číslo kroužku znovu odchyceného (tzv. retrap) či nalezeného ptáka kroužkovatel, příp. jiný nálezce odesílá spolu s okolnostmi odchytu a informacemi o jedinci přímo či zprostředkovaně na národní kroužkovací centrálu. Ta kontaktuje centrálu, která kroužek vydala a eviduje informace jím označeném ptáku a zašle údaje o místu a datu okroužkování ptáka zpět na příslušnou národní centrálu nebo přímo nálezci. Ke značení různých druhů se kromě kroužků používají rovněž další typy značek – zejména křídelní značky, krční límce (např. u labutí a dalších vodních ptáků), značky umístěné na horní čelisti zobáku nebo přímo na opeření (letky, rýdovací pera). Telemetrie Vedle tradičních metod se při studiu migrace nejen ptáků používají v dnešní době další moderní a rychle se rozvíjející metody jako např. pozemní či satelitní telemetrie. Obě metody jsou limitovány velikostí studovaného druhu a životností baterie či vysílacího zařízení. Satelitní telemetrie však nalezla široké využití především při sledování větších druhů dálkových migrantů (čápi, dravci – použitelná asi u 15 % všech druhů ptáků). Dnes jsou využívány satelitní vysílače dvou základních typů – PPT pracující na základě vysokofrekvenčních krátkých signálů a stále více se uplatňující GPS vysílače, využívající družice globálního pozičního systému. Výhodou PTT vysílačů je nižší hmotnost, naopak nevýhodou horší přesnost i fakt, že informace o poloze je vysílána jen několikrát za den. U těžších GPS vysílačů je zaručena poměrně vysoká přesnost a opravdová kontinuita záznamu. Metoda analýzy stabilních izotopů Metoda využívá fakt, že izotopové složení ptačích tkání odráží izotopové složení potravy, a tedy i místa jejího geografického původu (hnízdiště, resp. zimoviště). Ptáci, kteří se pohybují mezi místy s odlišným izotopovým složením, tak ve svých tkáních mohou nést chemickou informaci o místě, kde se příslušná tkáň (např. opeření) vytvořila, a to nám může pomoci vystopovat jejich geografický původ.

4


Geolokátory Při studiu migrace pomocí geolokátorů jsou data o pohybu ptáka ukládána na pevný disk přímo na zařízení a pro jejich získání je nutno jedince znovu odchytit. Nutnost zpětného odchytu zužuje využití na druhy s poměrně vysokou filopatrií či fidelitou. Zařízení ukládají pouze dobu východu a západu slunce. Z těchto dat pak lze určit délku dne a díky ní pak zeměpisnou šířku a dobu místního poledne, která určuje zeměpisnou délku. Jelikož jsou data zaznamenávána automaticky a jsou ovlivněna jak povětrnostními podmínkami (déšť, mlha), tak i přítomností větších horských celků nebo hustým porostem, není přesnost geolokátorů velká (cca 200 km). Určení polohy a jejich přesnost ztěžují i další okolnosti jako např. malá variabilita délky dne v blízkosti rovníku a pólů. I přes různé nevýhody však geolokátory poskytují výbornou možnost studia migrace u řady druhů pěvců. Literatura Bibby C. J., Burgess N. D., Hill D. A. & Mustoe S. 2007: Bird Census Techniques. Academic Press, London. Janda J. & Řepa P. 1986: Metody kvantitativního výzkumu v ornitologii. Státní zemědělské nakladatelství, Praha. Klvaňa P. 2011: Možnosti kontinuálního sledování migrujících ptáků. Kroužkovatel 11: 12. Procházka P. 2006: Analýza stabilních izotopů – alternativní metoda studia migrace ptáků. Sylvia 42: 3–21. Vermouzek Z. & Bělka T. 2007: Jak vybrat dalekohled. Ptačí svět 1/2007: 9.

5


Manuály k jednotlivým přístrojům Laserový dálkoměr 1. Zkontrolujeme, zda je v přístroji baterie a dálkoměr zapneme. 2. Přiložíme k oku a zaměříme na ptáka nebo do míst, kde předpokládáme jeho přítomnost. 3. Dálkoměr držíme pevně a po stisknutí spouště odčteme a zapíšeme zobrazenou naměřenou vzdálenost. Cílové skupiny živočichů: ptáci

Obr. 1. Popis laserového dálkoměru. Foto J. Koleček.

Obr. 2. Použití laserového dálkoměru v terénu. Foto L. Fusek. 6


Binokulární dalekohled 1. Dalekohled přiložíme k očím. Díváme-li se bez brýlí, jsou očnice vysunuté, aby byly výstupní čočky v patřičné vzdálenosti od oka. S brýlemi naopak očnice zasuneme nebo ohrneme a čočky dalekohledu přikládáme k brýlím. 2. Vzdálenost okulárů nastavíme tak, abychom při pozorování oběma očima viděli celistvý kruhový obraz bez černých polí a překryvů na bocích. 3. Při ostření je třeba napřed nastavit vyrovnání rozdílů mezi levým a pravým okem. K tomu slouží buď otočný jeden z okulárů (většinou pravý) nebo kolečko dioptrické korekce u dražších typů. Postupujeme tak, že nejprve zaostříme obraz středovým ostřícím šroubem pouze pro oko, na jehož straně není otočný okulár (většinou levý). Následně doostříme otočným okulárem (dioptrickou korekcí) pro druhé oko. 4. Při pozorování používáme dodaný popruh. Lze pořídit i klokaní pružný popruh. Oproti tradičnímu nošení okolo krku popruhy neřežou a dalekohled neplandá, přestože při zvedání k očím je zcela volný. Potřebujeme-li v terénu lupu, stačí dalekohled otočit a dívat se z opačné strany. Čočky je nejlepší čistit speciální měkkou utěrkou. Je-li na čočce něco nalepeného, můžeme nečistotu opatrně setřít nasliněným prstem. V žádném případě nesmíme zašpiněné čočky silně dřít, poškodili bychom optické vrstvy. Cílové skupiny živočichů: ptáci, savci, při použití přístroje jako lupy ale také např. hmyz a další skupiny

Obr. 3. Binokulární dalekohled – popis. Foto J. Koleček.

7


Ornitologické sítě 1. Nejprve vybereme a připravíme vhodné místo k instalaci sítě – zejména vysekáme, příp. ušlapeme vegetaci. 2. Přichystáme kotvící tyče (musí být dostatečně dlouhé a dole zašpičatěné) a kolíky a provázky k vypnutí sítí, pokud natahujeme sítí více, postačí nám o jednu tyč méně, než je celkový počet sítí. 3. Ve správném pořadí mezi tyče navlékneme oka vodorovných lanek se síťovinou a síť natáhneme. 4. Kotvící tyče s napnutými sítěmi zapíchneme do země a krajní tyče vypneme každou nejlépe dvěma provázky ukotvenými do země kolíky (dřevěnými či většími hřebíky, provázky lze také přivázat např. ke stromu). 5. Roztáhneme lanka tak, aby vypnutá síť dosahovala potřebné výšky. 6. Síť kontrolujeme minimálně 1–2×/hod. Cílové skupiny živočichů: malé a středně velké druhy ptáků, netopýři

Obr. 4. Sériové použití odchytových sítí v rákosinách. Foto J. Koleček.

8


Ornitologické sklopky 1. Sklopky instalujeme na zem. Vybereme a připravíme místo k instalaci sklopky, půdu očistíme. 2. Drátkem připevníme ke spouštěcímu kolíku sklopky návnadu (např. moučný červ). 3. Máme-li skládací sklopku, rozevřeme ramena spodního rámu, aby tvořila čtvercovou základnu, a sklopku položíme na připravené místo. 4. Spodní rám se síťovinou zamaskujeme tak, aby splýval s podkladem (překryjeme listím, hrabankou, hlínou, trávou nebo sněhem). 5. Sklápěcí rameno horního rámu s pružinou natáhneme až ke spodnímu rámu položenému na zem a zajistíme spouštěcím kolíkem tak, aby jeho zářezy držely spodní i horní rám. 6. Upravíme síťovinu tak, aby se po spuštění sklopky nezachytila o spouštěcí kolík. 7. Sklopku kontrolujeme nejméně 1–2×/hod. Cílové skupiny živočichů: malé a středně velké druhy ptáků (např. červenka obecná)

Obr. 3. Sklopka pro odchyt pěvců. Foto J. Koleček.

9


Pružinová váha a vážení živočichů 1. Váhu zavěsíme tak, aby byla ve svislé poloze. 2. Úponem připevníme bavlněný pytlík či jiný předmět vhodný pro umístění váženého živočicha (kartonový kornout apod.). 3. Váhu pomocí aretačního kolečka nastavíme tak, aby byl ukazatel na nule. Pokud je bavlněný pytlík příliš těžký, lze alternativně nechat váhu nastavenou na nule i bez něj a po zvážení živočicha i s pytlíkem předem zjištěnou hmotnost pytlíku po zvážení odečíst. 4. Vložíme živočicha do bavlněného pytlíku (kornoutu apod.) a co nejpřesněji odečteme jeho hmotnost. U ptáků dáváme pozor na to, aby při vážení neuletěli, a pytlík v případě potřeby zajistíme stahovacím lankem. 5. Naměřenou hodnotu ihned zapíšeme. Pokud se živočich při vážení pohybuje, je vhodné pohyb pytlíku i pružiny zmírnit rukou a chvíli vyčkat. Alternativně lze použít digitální či dopisní váhu. Hmotnost pytlíku určeného k vážení průběžně kontrolujeme (během dne se mění v řádu desetin gramu). Cílové skupiny živočichů: ptáci, savci

Obr. 6. Vážení živočichů s použitím pružinové váhy. Foto J. Koleček. 10


Praktické úkoly – ornitologie 1) Laserovým dálkoměrem zaměřte vzdálenost co nejvíce pozorovaných ptáků a zapište do výsledkové tabulky. 2) Podle návodu zaostřete dalekohled na blízký předmět. 3) S pomocí dalekohledu a určovacího klíče určete ptáky na rybníce. 4) Za asistence vedoucího exkurze nainstalujte síť k odchytu ptáků a pravidelně kontrolujte. 5) Nainstalujte sklopku pro odchyt ptáků. 6) Zvažte odchycené ptáky umístěné do bavlněných pytlíků. Výsledková část – ornitologie

Druh

Počet Lokalita

Biotop

Vzdál. Váha (m) (g) Poznámka

11


2012. Jaroslav Koleček. Teoretický úvod a podrobné popisy používaných metod

Recommend Documents