Сабақ

Жұмыстың мақсаты:

• Популяция санын бағалауда статистикалық әдістерді қолдануды үйрену және экологияда кездейсоқ іріктеудің маңызын түсіну.

Күтілетін нәтижелер

Жобаны зерттегеннен кейін оқушылар:

•  Топтық жұмыс дағдыларын қалыптастыра алады
•  алынған ақпаратты талдай және қорытындылай алады
•  өз бетінше логикалық қорытынды жасай алады

Мұғалімге арналған нұсқаулық:

• Тапсырма 3-4  адамнан тұратын топтарда орындалады
• Зертханалық жұмысты бастамас бұрын, сілтеме бойынша қауіпсіздік ережелерімен танысыңыз:

• Жұмыс парағын жүктеп алу үшін сілтемеге өтіңіз:

Теориялық бөлім

Экологияда жиі кездесетін мәселелердің бірі – популяцияның санын анықтау. Барлық дарақтарды толық санау іс жүзінде мүмкін емес, әсіресе көлдегі балықтар, ормандағы жәндіктер немесе үлкен аумақтағы ұсақ жануарлар болған жағдайда. Сондықтан бұл үшін статистикалық іріктеу әдістері қолданылады. Солардың бірі – Линкольн–Питерсен әдісі, яғни «mark-recapture» тәсілі.

Әдістің принципі:

• Алғашқы іріктеуде популяциядан белгілі бір дарақтар саны (M) ұсталып, оларға арнайы белгі қойылады (мысалы, бояумен, таңбамен, сақинамен немесе чиппен).
• Белгіленген дарақтар қайтадан табиғи ортасына жіберіледі.
• Біраз уақыт өткен соң екінші аулау (C) жүргізіліп, оның ішіндегі бұрын белгіленген дарақтар саны (R) есептеледі.
• Екінші іріктеудегі белгіленген дарақтардың үлесі бүкіл популяциядағы олардың үлесіне тең деп есептеледі:

мұндағы:

• N – популяцияның жалпы саны (белгісіз),
• M – алғашқы іріктеуде белгіленген дарақтар саны,
• C – екінші іріктеуде ұсталған дарақтар саны,
• R – екінші іріктеуде қайта ұсталған белгіленген дарақтар саны.
  

Осыдан формула алынады:

Әдістің табиғатта дұрыс нәтиже беру шарттары:

• Жабық популяция – екі аулау аралығында көшу, көбею немесе жаппай қырылу болмауы тиіс.
• Толық араласу – босатылған дарақтар популяцияға жақсы араласып, біркелкі таралуы керек.
• Белгінің сақталуы – белгі өшіп қалмауы, түсіп қалмауы және дарақтың тіршілігіне зиян тигізбеуі қажет.
• Тең ықтималдықпен ұсталуы – белгіленген және белгіленбеген дарақтардың ұсталу мүмкіндігі бірдей болуы тиіс (белгі қозғалысына кедергі жасамауы немесе жыртқыштарға байқалмайтындай болуы керек).
• Үлкен іріктеу көлемі – алғашқы да, кейінгі де іріктеулер жеткілікті үлкен болуы қажет, әйтпесе кездейсоқ ауытқулар нәтижені бұрмалап жібереді.

Практикалық бөлім

Қадам 1. Мұғалім дорбаға немесе ыдысқа моншақтарды салады (кемінде 100 дана). Моншақтардың нақты саны оқушыларға айтылмайды.

Қадам 2. Ыдыстан кездейсоқ 30 моншақ алыңыз. Оларды маркермен таңбалаңыз да, қайтадан стақанға салыңыз.
Жұмыс парағына берілген мәнді жазыңыз: M = 30.

Қадам 3. Барлық моншақтарды мұқият араластырыңыз.

Қадам 4. Енді кездейсоқ бір уыс моншақ алыңыз. Алып шыққан моншақтардың жалпы санын санаңыз (C). Олардың ішіндегі таңбаланғандарын санаңыз (R). Жұмыс парағына алынған мәндерді жазыңыз.

Қадам 5. Төмендегі формула бойынша популяция санын есептеңіз:

мұнда:

• N — популяциядағы дарақтар саны (анықтау қажет белгісіз мән);
• M (Marked) — бірінші аулауда таңбаланған дарақтар саны;
• C (Captured) — екінші (немесе кейінгі) аулауда ұсталған дарақтар саны;
• R (Recaptured) — екінші (немесе кейінгі) аулауда ұсталғандардың ішіндегі таңбаланған дарақтар саны.

Қадам 6. Моншақтарды стақанға салып, қайтадан араластырыңыз. Осылайша, «аулауды» бірнеше рет қайталаңыз (мысалы, 5 рет). Әр жолы C және R мәндерін жазыңыз. Әр аулау үшін популяция санын есептеңіз.

Қадам 7. Барлық аулаулар бойынша орташа N̄ табыңыз. 

Қадам 8. Барлық моншақтарды санаңыз немесе мұғалімнен нақты санын сұраңыз. Нәтижені нақты жауаппен салыстырыңыз.

Есептеу мысалы

M = 30
Бес аулауда алынғандар: R = 13, 12, 13, 8, 5

Әр аулауда C = 35, 39, 37, 29, 29

Орташа мәні:

Нәтиже:
Шын мәнінде N = 106.
Орташа бағалау ≈ 109.

Қорытынды

Жұмыс барысында оқушылар популяция санын анықтаудың статистикалық әдістерінің бірімен тәжірибе жүзінде танысты.

Іріктеу мен кездейсоқ таңдау әдісін қолдану экожүйедегі дарақтар санын оларды толық санамай-ақ жоғары дәлдікпен бағалауға мүмкіндік береді.

Тәжірибеден алынған деректер орташа бағалаудың шынайы мәнге жақын екенін көрсетті, ал нәтижелердің айырмашылығы іріктеудің кездейсоқ сипатына байланысты түсіндіріледі.