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Transectos




Ecologia de Populações
   Prof. Dr. Harold Fowler
 popecologia@hotmail.com
Transectos
Determinando a Densidade
Populacional: como os ecólogos
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Transectos
Transectos
Levantamentos Visuais como uma
 Técnica de Estimar Populações

             Levantamentos Visuais

.   Conceitos (problemas básicos
    das estimativas do tamanho
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– Levantamentos por captura
– Levantamentos por Videografia
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Captura –Marcação -Recaptura
Transecto
Linha comprida amostrada
continuamente em intervalos regulares

– Transecto de faixa: quadrante comprida
  com faixa pequena
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  corrigindo por distância
Black Point 12/5/2002




Transecto 3
Black Point 12/5/2002




Transecto 3

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Amostragem por Transeto Linear




   8   7   6   5   4   3   2   1   0   1
Transectos
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.
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      de amostragem)
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Levantamentos Visuais como uma
    Técnica de Estimar Populações

         Aplicação
Uma técnica comum para estimar o tamanho e estrutura
(proporções de idades e sexos) de populações de animais
    .
grandes e aves aquáticos.
Técnicas de levantamentos da população, como os
levantamentos visuais, como aéreos, são usadas
freqüentemente como uma medida da abundância
relativa, reconhecendo que a técnica tem vicio e que o
vicio não pode ser retirada ou estimada, mas somente
mantido constante.
Levantamentos Visuais como uma
 Técnica de Estimar Populações

             Levantamentos Visuais

.   Conceitos (problemas básicos
    das estimativas do tamanho
    da população)
Levantamentos Visuais como uma
     Técnica de Estimar Populações

         Definições/Conceitos
Visibilidade (B ) - a probabilidade de observar ou capturar
um animal. Geralmente, todos os animais não são
    .
observados (< 1).
Zona de levantamento - a área inteira na qual o número de
animais será estimado. A zona de levantamento é
geralmente dividida em unidades discretas ou unidades de
amostragem (de tamanho igual ou desigual), e o número
dessas que foram amostradas.
Zona de amostragem - a parte da zona de levantamento
que será estudada e a população levantada
Amostragem por Transeto Linear

Para cada indivíduo observado, registre
  – Distância do observador
  – Angulo da linha do transeto
Calcule a distância da linha do transeto

                                  di = zi sin i


                i
                     zi
Levantamentos Visuais como uma
 Técnica de Estimar Populações

                                Visibilidade (B)
Quase todos os métodos de estimar populações de
 .
animais não dependem de censos totais ou capturas
totais de todos os indivíduos presentes numa área, i.e.,
a probabilidade de observar ou capturar um animal é
geralmente menor que 1.
Levantamentos Visuais como uma
 Técnica de Estimar Populações
                                      Visibilidade (B)
        Para aplicar o resultado de qualquer método de
        levantamento populacional numa estimativa do
.       tamanho da população, precisamos estimar a
        proporção dos animais contados (B) e depois
        dividir esse por B :
                         N^ = C / B
    onde C = valor do censo
        N^= estimativa do tamanho verdadeiro da população
     B = proporção dos animais contados
Modelo Conceitual




Mamíferos
            +    Paisagem




                  Motorista
Levantamentos visuais de
pássaros no Pantanal –
transectos a pé
Levantamentos visuais de
pássaros no Pantanal –
transectos a pé
Levantamentos visuais de
pássaros no Pantanal –
transecto motorizado
Levantamentos visuais de
pássaros no Pantanal –
transecto motorizado
Levantamentos visuais de
pássaros no Pantanal – Pontos
fixos
Levantamentos Visuais como uma
    Técnica de Estimar Populações


        Fatores na seleção de um método de
   .
        levantamento:
custo
navegação
efeitos de bordas
censos
erro de amostragem
cansaço
  O amostragem por transecto é geralmente melhor
  quando pode ser realizado.
Transectos
Levantamentos Visuais como uma
 Técnica de Estimar Populações

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Quase todos os métodos de estimar populações de
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Levantamentos Visuais como uma
 Técnica de Estimar Populações
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Índices e
Probabilidade de
 Detecção (p)
Probabilidade de Detecção (p)
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  ser detectado num local específico num
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  presente
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Transectos
Transectos
Como podemos usar estimativas da
 probabilidade de detecção para
obter estimativas de abundância e
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                      ^       C
                     N        ^
                               p
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Como funcionar na amostragem por
           distancia?
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Levantamentos Visuais como uma
     Técnica de Estimar Populações
                                 –Amostragem (a)
Por exemplo, se 50 emas foram observadas nas unidades de
amostragem representando 10% da zona total de
levantamento, então C = 50, a = 0.10, e N^ = 50/0.10 = 500,
    .
a estimativa do número de emas na área levantada.
Levantamentos Visuais como uma
    Técnica de Estimar Populações
                  –Visibilidade + Amostragem)
         A combinação das equações para visibilidade e
         amostragem resulta no estimador geral do
    .    tamanho populacional:
                   N^ = C / (B^ * a)
       onde N^ = estimativa do tamanho da população.
            C = o número de animais levantados.
            B^ = estimativa da proporção dos animais
levantados.
            a = fração da área amostrada.
Levantamentos Visuais como uma
     Técnica de Estimar Populações
                   –Visibilidade + Amostragem)
Importante: se estimamos o tamanho da população (N) em
um ponto dentro da área total (A), podemos estimar a
densidade como: D^ = N^ / A.
    .
forma da equação previa. Mas, precisamos lidar com a
variância associada à estimativa. Por exemplo, se a (fração
de amostragem) é conhecido e não existe correlação entre
C e B, então a variância de N^ é igual a:
       var(N^)= (N2)[(var(C)/C2)(1-a)+ (var(B^)/B2)]
   Variância total = amostragem var + visibilidade var +
   outras fontes de variabilidade
Levantamentos Visuais como uma
   Técnica de Estimar Populações
           –Correção do vicio de Visibilidade

      Visibilidade (B) e fração de Amostragem (a)
Importante: a (alfa) é geralmente conhecida com
   .
alguma precisão. Muito pesquisa existe dos métodos
para a estimação de populações animais envolve a
estimação de B.
Levantamentos Visuais como uma
      Técnica de Estimar Populações
              –Correção do vicio de Visibilidade

         Métodos de Estimar o vicio de visibilidade (B)
Levantamentos totais (como fotografias aéreas,
levantamentos completos de chão em parcelas de
     .
amostragem)
Levantamentos incompletos de chão (a base do
estimador de Peterson de duas amostras)
Sub-populações marcadas (a radio-telemetria pode
ser usado com esse método).
Observadores múltiplos (Pollock e Kendall 1987,
Lancia et al. 1994:229-230).
Modelos de Probabilidade de Visibilidade (Caughley et
al. 1976, Samuel et al. 1987).
Probabilidade de visitação decai com
            distância
Ajuste uma função
(g(x) = probabilidade
de visitação a
distância x) a
número observado
em várias distâncias
  Wallaroo em
  Queensland
                         McCallum (2000)
Estimação da densidade com
       transetos lineares
Integral de g(x) da a probabilidade
media de visitação na largura inteira do
transeto
É a largura efetiva da banda (ESW) do
transeto
Densidade é D = n / (2*L*ESW)
– n = número observado
– L = comprimento do transeto
Levantamentos Visuais como uma
      Técnica de Estimar Populações
              –Correção do vicio de Visibilidade

         Modelos de Probabilidade de Visibilidade
     .Vantagens - o processo caro de geralmente
      probabilidades de observação é
                                      estimar as
      conduzido somente durante o período
      experimental inicial do desenvolvimento do
      modelo. Após o desenvolvimento e avaliação do(s)
      modelo(s) (validação), os esforços de
      levantamento requerem somente o registro da
      informação dos variáveis do modelo.
Limitações - o(s) modelo(s) de visibilidade são
desenvolvidos sob condições específicas e podem não
funciona bem se realizados usando métodos diferentes
ou espécies diferentes, localidades geográficas, tipos
de habitat, ou época do ano
Levantamentos Visuais como uma
      Técnica de Estimar Populações
              –Correção do vicio de Visibilidade

"Não existe um método universal para corrigir o viés
da visibilidade em levantamentos visuais. Em alguns
      .
casos, o viés pode permanecer com uma magnitude
desconhecida, e os levantamentos visuais não devem
ser usadas como estimativas absolutas de populações"
(Krebs 1989:103).
Estimativas
Usar estatística e estimadores para
obter estimativas
Estimar a probabilidade de detecção e
ajustar a estatística
Levantamentos Visuais como uma
     Técnica de Estimar Populações
     Tipos e fontes de erro em levantamentos visuais
        1. Tipos de erro
Erro de contagem--a classificação errada dos animais,
não encontrando alguns animais em alguns habitats mas
     .
não em outros, o gasto desigual de tempo de procura>
todos levem a uma variabilidade maior e uma precisão
menor.
Vicio de contagem - a maioria dos ecólogos geralmente
levantam menos animais que existem, o que é conhecido
como viés de contagem.    levantar menos animais que
existem é a regra geral em levantamentos visuais.
Levantamentos Visuais como uma
      Técnica de Estimar Populações


        Tipos e fontes de erro em levantamentos
      . visuais
"As técnicas apropriadas de amostragem junto com
métodos padronizados de levantamento garantissem que
se as estimativas não são precisas pelo menos são
replicáveis. Na pior das hipóteses podem ser usadas
como índices de densidade, se não funcionam bem como
estimativas de densidade absoluta" (Caughley
1977:614).
Levantamentos Visuais como uma
 Técnica de Estimar Populações
                               –Amostragem (a)
  Outro problema básica é que o tempo e dinheiro
  quase sempre estão limitados, então um método de
. levantamento geralmente não pode ser aplicado a
  área total. Por isso, as áreas amostradas devem
  representar uma fração (a) da área total sob estudo.
  A proporção de amostragem, a (alfa), é geralmente
  bem conhecida. Se C representa o número total de
  animais contados numa área de amostragem (com B
  =1), então o tamanho da população na área inteira, N^,
  pode ser estimado como:
                  N^ = C / a
O dinheiro sempre falta!
•O uso de transectos deve ser considerada com cuidado
antes de qualquer investimento é realizado.

• Não existe qualquer truque estatística que tornará os
dados coletados de um transecto não sistemático em
informação útil.

• Não todos os transectos são complexos.

• A maioria dos problemas do uso de transectos são
comuns. Se você tem um problema, existe grandes
chances de que alguém já pensou nele.
Levantamentos Visuais como uma
 Técnica de Estimar Populações
             Referencias

   Caughley, G. 1974. Bias in aerial survey. J.
   Wildl. Manage. 38:921-933.
   Caughley, G. 1977. Sampling in aerial survey.
   J. Wildl. Manage. 41:605-615.
   Krebs, C. J. 1989. Ecological methodology.
   Harper e Row, Publ., New York. 654pp.
Levantamentos Visuais como uma
 Técnica de Estimar Populações
             Referencias

   Lancia, R. A., J. D. Nichols, e K. H.
   Pollock. 1994. Estimating the number of
   animals in wildlife populaçãos. Pages 215-253
   in T. A. Bookhout, ed. Research e management
   techniques for wildlife e habitats. Fifth ed.
   The Wildlife Society, Bethesda, Md.
   Norton-Griffiths, M. 1978. Counting animals,
   2nd ed. African Wildlife Leadership
   Foundation, Nairobi, 110pp.
Levantamentos Visuais como uma
 Técnica de Estimar Populações
              Referencias

   Pollock, K. H., e W. L. Kendall. 1987.
   Visibility bias in aerial surveys: A review of
   estimation procedures. J. Wildl. Manage.
   51:502-510.
   Samuel, M. D., E. O. Garton, M. W.
   Schlegel, e R. G. Carson. 1987. Visibility
   bias during aerial surveys of elk in
   northcentral Idaho. J. Wildl. Manage. 51:622-
   630.
   :.
Levantamentos Visuais como uma
 Técnica de Estimar Populações
            Referencias

   Unsworth, J. W., F. A. Leban, D. J.
   Leptich, E. O. Garton, e P. Zager. 1994.
   Aerial Survey: User's Manual, 2nd ed. Idaho
   Dep. Fish e Game, Boise, Id. 84pp.
   Unsworth, J. W., F. A. Leban, D. J.
   Leptich, E. O. Garton, e P. Zager. 1998.
   Aerial Survey: User's Manual, 3rd
   (Electronica) ed. Idaho Dep. Fish e Game,
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Transectos

  • 1. Transectos Ecologia de Populações Prof. Dr. Harold Fowler popecologia@hotmail.com
  • 3. Determinando a Densidade Populacional: como os ecólogos contam? Contagem de todos os indivíduos Sub-amostragem: – Parcelas – Transectos – Marcação e recaptura (organismos moveis)
  • 6. Levantamentos Visuais como uma Técnica de Estimar Populações Levantamentos Visuais . Conceitos (problemas básicos das estimativas do tamanho da população)
  • 7. Técnicas Amostragem dobro – Levantamentos por captura – Levantamentos por Videografia Amostragem por distancia – Transecto Linear – Parcela circular variável Captura –Marcação -Recaptura
  • 8. Transecto Linha comprida amostrada continuamente em intervalos regulares – Transecto de faixa: quadrante comprida com faixa pequena – Transecto linear: contagem de todos os indivíduos tocando a linha – Transecto linear: contagem to todo, corrigindo por distância
  • 11. Amostragem por Transeto Linear 8 7 6 5 4 3 2 1 0 1
  • 13. Levantamentos Visuais como uma Técnica de Estimar Populações . Tipos de levantamentos visuais (ou estratégias de amostragem) Amostragem de transecto. Amostragem de quadrante Amostragem de bloco
  • 14. Levantamentos Visuais como uma Técnica de Estimar Populações Aplicação Uma técnica comum para estimar o tamanho e estrutura (proporções de idades e sexos) de populações de animais . grandes e aves aquáticos. Técnicas de levantamentos da população, como os levantamentos visuais, como aéreos, são usadas freqüentemente como uma medida da abundância relativa, reconhecendo que a técnica tem vicio e que o vicio não pode ser retirada ou estimada, mas somente mantido constante.
  • 15. Levantamentos Visuais como uma Técnica de Estimar Populações Levantamentos Visuais . Conceitos (problemas básicos das estimativas do tamanho da população)
  • 16. Levantamentos Visuais como uma Técnica de Estimar Populações Definições/Conceitos Visibilidade (B ) - a probabilidade de observar ou capturar um animal. Geralmente, todos os animais não são . observados (< 1). Zona de levantamento - a área inteira na qual o número de animais será estimado. A zona de levantamento é geralmente dividida em unidades discretas ou unidades de amostragem (de tamanho igual ou desigual), e o número dessas que foram amostradas. Zona de amostragem - a parte da zona de levantamento que será estudada e a população levantada
  • 17. Amostragem por Transeto Linear Para cada indivíduo observado, registre – Distância do observador – Angulo da linha do transeto Calcule a distância da linha do transeto di = zi sin i i zi
  • 18. Levantamentos Visuais como uma Técnica de Estimar Populações Visibilidade (B) Quase todos os métodos de estimar populações de . animais não dependem de censos totais ou capturas totais de todos os indivíduos presentes numa área, i.e., a probabilidade de observar ou capturar um animal é geralmente menor que 1.
  • 19. Levantamentos Visuais como uma Técnica de Estimar Populações Visibilidade (B) Para aplicar o resultado de qualquer método de levantamento populacional numa estimativa do . tamanho da população, precisamos estimar a proporção dos animais contados (B) e depois dividir esse por B : N^ = C / B onde C = valor do censo N^= estimativa do tamanho verdadeiro da população B = proporção dos animais contados
  • 20. Modelo Conceitual Mamíferos + Paisagem Motorista
  • 21. Levantamentos visuais de pássaros no Pantanal – transectos a pé
  • 22. Levantamentos visuais de pássaros no Pantanal – transectos a pé
  • 23. Levantamentos visuais de pássaros no Pantanal – transecto motorizado
  • 24. Levantamentos visuais de pássaros no Pantanal – transecto motorizado
  • 25. Levantamentos visuais de pássaros no Pantanal – Pontos fixos
  • 26. Levantamentos Visuais como uma Técnica de Estimar Populações Fatores na seleção de um método de . levantamento: custo navegação efeitos de bordas censos erro de amostragem cansaço O amostragem por transecto é geralmente melhor quando pode ser realizado.
  • 28. Levantamentos Visuais como uma Técnica de Estimar Populações Visibilidade (B) Quase todos os métodos de estimar populações de . animais não dependem de censos totais ou capturas totais de todos os indivíduos presentes numa área, i.e., a probabilidade de observar ou capturar um animal é geralmente menor que 1.
  • 29. Levantamentos Visuais como uma Técnica de Estimar Populações Visibilidade (B) Para aplicar o resultado de qualquer método de levantamento populacional numa estimativa do . tamanho da população, precisamos estimar a proporção dos animais contados (B) e depois dividir esse por B : N^ = C / B onde C = valor do censo N^= estimativa do tamanho verdadeiro da população B = proporção dos animais contados
  • 30. Índices e Probabilidade de Detecção (p)
  • 31. Probabilidade de Detecção (p) Probabilidade de que um indivíduo pode ser detectado num local específico num tempo específico se o indivíduo está presente – Usualmente entre 0 e 1.0 – Pode superar 1.0 em alguns cenários de amostragem (levantamentos aéreos) Fator de correição da visibilidade (FCV) Roll up
  • 34. Como podemos usar estimativas da probabilidade de detecção para obter estimativas de abundância e outros parâmetros? ^ C N ^ p Como estimar a probabilidade de detecção?
  • 35. Como funcionar na amostragem por distancia?
  • 36. O que fazemos com isso?
  • 37. Levantamentos Visuais como uma Técnica de Estimar Populações –Amostragem (a) Por exemplo, se 50 emas foram observadas nas unidades de amostragem representando 10% da zona total de levantamento, então C = 50, a = 0.10, e N^ = 50/0.10 = 500, . a estimativa do número de emas na área levantada.
  • 38. Levantamentos Visuais como uma Técnica de Estimar Populações –Visibilidade + Amostragem) A combinação das equações para visibilidade e amostragem resulta no estimador geral do . tamanho populacional: N^ = C / (B^ * a) onde N^ = estimativa do tamanho da população. C = o número de animais levantados. B^ = estimativa da proporção dos animais levantados. a = fração da área amostrada.
  • 39. Levantamentos Visuais como uma Técnica de Estimar Populações –Visibilidade + Amostragem) Importante: se estimamos o tamanho da população (N) em um ponto dentro da área total (A), podemos estimar a densidade como: D^ = N^ / A. . forma da equação previa. Mas, precisamos lidar com a variância associada à estimativa. Por exemplo, se a (fração de amostragem) é conhecido e não existe correlação entre C e B, então a variância de N^ é igual a: var(N^)= (N2)[(var(C)/C2)(1-a)+ (var(B^)/B2)] Variância total = amostragem var + visibilidade var + outras fontes de variabilidade
  • 40. Levantamentos Visuais como uma Técnica de Estimar Populações –Correção do vicio de Visibilidade Visibilidade (B) e fração de Amostragem (a) Importante: a (alfa) é geralmente conhecida com . alguma precisão. Muito pesquisa existe dos métodos para a estimação de populações animais envolve a estimação de B.
  • 41. Levantamentos Visuais como uma Técnica de Estimar Populações –Correção do vicio de Visibilidade Métodos de Estimar o vicio de visibilidade (B) Levantamentos totais (como fotografias aéreas, levantamentos completos de chão em parcelas de . amostragem) Levantamentos incompletos de chão (a base do estimador de Peterson de duas amostras) Sub-populações marcadas (a radio-telemetria pode ser usado com esse método). Observadores múltiplos (Pollock e Kendall 1987, Lancia et al. 1994:229-230). Modelos de Probabilidade de Visibilidade (Caughley et al. 1976, Samuel et al. 1987).
  • 42. Probabilidade de visitação decai com distância Ajuste uma função (g(x) = probabilidade de visitação a distância x) a número observado em várias distâncias Wallaroo em Queensland McCallum (2000)
  • 43. Estimação da densidade com transetos lineares Integral de g(x) da a probabilidade media de visitação na largura inteira do transeto É a largura efetiva da banda (ESW) do transeto Densidade é D = n / (2*L*ESW) – n = número observado – L = comprimento do transeto
  • 44. Levantamentos Visuais como uma Técnica de Estimar Populações –Correção do vicio de Visibilidade Modelos de Probabilidade de Visibilidade .Vantagens - o processo caro de geralmente probabilidades de observação é estimar as conduzido somente durante o período experimental inicial do desenvolvimento do modelo. Após o desenvolvimento e avaliação do(s) modelo(s) (validação), os esforços de levantamento requerem somente o registro da informação dos variáveis do modelo. Limitações - o(s) modelo(s) de visibilidade são desenvolvidos sob condições específicas e podem não funciona bem se realizados usando métodos diferentes ou espécies diferentes, localidades geográficas, tipos de habitat, ou época do ano
  • 45. Levantamentos Visuais como uma Técnica de Estimar Populações –Correção do vicio de Visibilidade "Não existe um método universal para corrigir o viés da visibilidade em levantamentos visuais. Em alguns . casos, o viés pode permanecer com uma magnitude desconhecida, e os levantamentos visuais não devem ser usadas como estimativas absolutas de populações" (Krebs 1989:103).
  • 46. Estimativas Usar estatística e estimadores para obter estimativas Estimar a probabilidade de detecção e ajustar a estatística
  • 47. Levantamentos Visuais como uma Técnica de Estimar Populações Tipos e fontes de erro em levantamentos visuais 1. Tipos de erro Erro de contagem--a classificação errada dos animais, não encontrando alguns animais em alguns habitats mas . não em outros, o gasto desigual de tempo de procura> todos levem a uma variabilidade maior e uma precisão menor. Vicio de contagem - a maioria dos ecólogos geralmente levantam menos animais que existem, o que é conhecido como viés de contagem. levantar menos animais que existem é a regra geral em levantamentos visuais.
  • 48. Levantamentos Visuais como uma Técnica de Estimar Populações Tipos e fontes de erro em levantamentos . visuais "As técnicas apropriadas de amostragem junto com métodos padronizados de levantamento garantissem que se as estimativas não são precisas pelo menos são replicáveis. Na pior das hipóteses podem ser usadas como índices de densidade, se não funcionam bem como estimativas de densidade absoluta" (Caughley 1977:614).
  • 49. Levantamentos Visuais como uma Técnica de Estimar Populações –Amostragem (a) Outro problema básica é que o tempo e dinheiro quase sempre estão limitados, então um método de . levantamento geralmente não pode ser aplicado a área total. Por isso, as áreas amostradas devem representar uma fração (a) da área total sob estudo. A proporção de amostragem, a (alfa), é geralmente bem conhecida. Se C representa o número total de animais contados numa área de amostragem (com B =1), então o tamanho da população na área inteira, N^, pode ser estimado como: N^ = C / a
  • 50. O dinheiro sempre falta! •O uso de transectos deve ser considerada com cuidado antes de qualquer investimento é realizado. • Não existe qualquer truque estatística que tornará os dados coletados de um transecto não sistemático em informação útil. • Não todos os transectos são complexos. • A maioria dos problemas do uso de transectos são comuns. Se você tem um problema, existe grandes chances de que alguém já pensou nele.
  • 51. Levantamentos Visuais como uma Técnica de Estimar Populações Referencias Caughley, G. 1974. Bias in aerial survey. J. Wildl. Manage. 38:921-933. Caughley, G. 1977. Sampling in aerial survey. J. Wildl. Manage. 41:605-615. Krebs, C. J. 1989. Ecological methodology. Harper e Row, Publ., New York. 654pp.
  • 52. Levantamentos Visuais como uma Técnica de Estimar Populações Referencias Lancia, R. A., J. D. Nichols, e K. H. Pollock. 1994. Estimating the number of animals in wildlife populaçãos. Pages 215-253 in T. A. Bookhout, ed. Research e management techniques for wildlife e habitats. Fifth ed. The Wildlife Society, Bethesda, Md. Norton-Griffiths, M. 1978. Counting animals, 2nd ed. African Wildlife Leadership Foundation, Nairobi, 110pp.
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