文/吳加雄(永和社大生態講師)
平常我們如果要計算買了幾顆雞蛋,方法一是在超市買十個一盒的包裝蛋,買幾盒就知道自己買了幾個雞蛋,如果是在傳統市場買散裝雞蛋,也只要一個一個數,就會知道自己買了幾顆蛋。
但如果要計算的物體,數量多到無法一個一個慢慢算呢? 例如想知道十台斤的綠豆有幾顆?有些人也許會說,因為綠豆大小都差不多,我們只要數一兩綠豆有幾顆,然後用一台斤十六兩的比例關係去換算,就會知道十台斤的綠豆有幾顆?
那如果筆者再弄個更艱難的設定情況,例如一大群飛在天空中的麻雀有幾隻呢?
其實「計算生物族群數量」在生態學研究中,是一個相當基本的問題,簡單的兩個例子就是每年四月飛越高速公路的紫斑蝶有幾隻、每年四月在夜晚中發光的螢火蟲有幾隻?在動物生態學的研究中,要知道一個動物族群的數量,通常表示要得到這個動物群的「相對豐度」或「絕對豐度」。
「絕對豐度」是指在固定時間、固定面積及固定努力量之下,所能發現或捕捉到的動物數量,例如在鳥類或蝶類族群數量調查中,經常用到一種調查方式,稱為「穿越線調查法」,就是相對豐度調查的例子,穿越線調查是指研究者在鳥類或蝶類棲息地中,選擇一條路徑,每周(每月)固定時間,固定人數(甚至是同一群人)、固定調查路線及路徑長度,例如每星期六上午十點到十二點,在天母越嶺古道,固定由吳熊熊跟紀小文兩個人,進行天母越嶺古道的蝴蝶族群數量調查,就是穿越線調查;而目前各地區鳥會或蝶會於各處的鳥類/蝴蝶族群數量監測,用的就是這一套方式。
那水中動物又如何計算族群數量呢?例如在水中優游的魚蝦。如果是關於魚蝦,方式倒不難,只要準備有漁船、魚探機,出海下網捕魚,一網回來再慢慢細數,或是用重量換算,也會知道一網抓到幾頭魚蝦。
但如果有些動物是用網子抓不到的,例如生活在水中的昆蟲,畢竟在平常時間,我們連水生昆蟲的影子在哪邊都看不到。
水生昆蟲的調查用的網子比較特別,是一種稱為「蘇伯式水網」的設備,網子前方有個50x50公分的鐵框,研究人員就拿著這種網子,進到水中,選擇"急湍"這種水流速度較快的地方,將鐵框放在河床上,網口朝向上游,然後開始刷洗鐵框中的河床岩石,就這樣棲息於岩石上的水棲昆蟲就會順著水流,進入網中,之後再計算所捕捉到的水棲昆蟲數量,就可以用50x50公分中,抓到幾頭水棲昆蟲作為族群數量代表。
另外用各種陷阱法去捕捉不同種類的生物,只要定期的去回收陷阱,其結果也可以被當成是動物族群的「相對豐度」。(上)