تثبيت العلامة وإعادة الأسر

يزور الباحث المنطقة المعنية بالدراسة ويستخدم أفخاخ لأسر مجموعة حية من الحيوانات. وكل من أفراد تلك المجموعة له علامة مميزة (مثل: شارة مرقمة أو شريط مرقم)، ثم يُطلق سراحها سالمةً إلى البيئة من جديد. وكان سي.جي. جا. بيترسن (C.G.J. Petersen) أول من استخدم طريقة تثبيت العلامة وإعادة الأسر في دراسته في علم البيئة وكان ذلك في عام 1894 لتقدير أعداد سمك البلايس.[2]

ويجب ترك مساحة كافية من الوقت لإعادة توزيع الأفراد من ذوي العلامات بين بقية سكان القطيع.

ثانيًا: يعود الباحث ويقوم بأسر عينة أخرى من الأفراد. سيكون بعض من أفراد العينة الثانية تم بالفعل تثبيت علامات عليهم في الزيارة الأولى وهم بذلك أسرى للمرة الثانية. وسيكون بعض من أفراد تلك العينة من الحيوانات لم يتم أسره في الزيارة الأولى لمنطقة الدراسة. تلك الأفراد من غير المثبّت عليها علامات عادةً ما يلصق عليها شريط أو شارة في الزيارة الثانية ثم يُطلق سراحها.

ويُمكن تقدير حجم السكان في عدد قليل من الزيارات قد تكون زيارتان لمنطقة الدراسة كافية. ولكن من الشائع القيام بأكثر من زيارتين لا سيما إذا كانت تلك التقديرات معنية بالنجاة أو حركة سكان. وبغض النظر عن العدد الكلي للزيارات فإن الباحث يُدون تاريخ أسر كل فرد. ثم تُحلل «تواريخ الأسر» رياضيًا لتقدير حجم السكان والنجاة أو الحركة.

وفي حالة المحُيط المكاني الوبائي، تختلف مصادر المرضى في الزيارات الميدانية المتكررة في علم البيئة. مثال واقعي: عند عمل سجل للأطفال المصابين بـالمرض السكري من النوع الأول فقد حددت سجلات دخول المستشفى الأطفال وسجل الممارس العام (طبيب العائلة) وأيضًا من سجلات الاتحاد المحلي لمرضى السكري. ولكن ليس من بين تلك السجلات قائمة كاملة، ولكن بوضعها جميعًا معًا كان من الممكن القيام بأمرين، أولاً إحصاء الأطفال الذين تم تحديدهم بدايةً، ثانيًا تقدير عدد الأطفال المصابين بمرض السكري من النوع الأول من الذين يعيشون في المجتمع الحيوي.

يُمكن عمل تقديرات لحجم السكان بالقيام بزيارتين فحسب لمنطقة الدراسة عند تطبيق طريقة لينكولن وبيترسون[3] (المعروفة أيضًا باسم فهرس لينكولن) وتعتمد هذه الطريقة على أن دراسة السكان (الجمهرة) هي دراسة «مغلقة». أي باعتبار أن الزيارتين ليست بينهما مسافة كبيرة من الوقت تسمح بوفاة أفراد أو ولادة آخرين أو انتقال أفراد آخرين إلى منطقة الدراسة (هجرة وافدة) أو هجر أفراد السكان تاركين منطقة الدراسة (هجرة نازحة). كما يفترض نموذج الطريقة عدم سقوط أي من تلك العلامات التي تم تثبيتها على الحيوان بين الزيارتين التي يقوم بهما الباحث وكما تفترض تسجيله لجميع العلامات بشكلٍ صحيح.

بافتراض تلك الظروف، عدد السكان المحتمل (المقدر) هو:

${\displaystyle N={\frac {MC}{R}},}$

بحيث تكون

N = حجم السكان الكلي المحتمل

M = العدد الكلي للحيوانات التي تم أسرها وتثبيت علامة عليها في الزيارة الأولى

C = العدد الكلي للحيوانات التي تم أسرها في المرة الثانية

R = عدد الحيوانات التي تم أسرها في المرة الأولى وأُسرت مرة أخرى في الزيارة الثانية

ازدهرت محافل التحليل المعنية بدراسات الأسر-إعادة الأسر في أوائل تسعينيات القرن العشرين. فهناك الكثير من النماذج الإحصائية المُفصلة والمتاحة لتحليل تلك التجارب. كما يُتاح نموذج علاقات بويسون بين القيمة الوسطية لمتغير عشوائي والقيم المقابلة لمتغير مستقل (Poisson regression) كنموذج بسيط يعتمد على ثلاثة مصادر أو الدراسة القائمة على ثلاث زيارات. وقد تكون نماذج ترك العلامة وإعادة الأسر المعقدة ملائمة عند إعادة الأسر،[5] a package of the Open Source آر، or specialized programs such as MARK[6] or M-SURGE.[7] ومن الطرق الأخرى التي تُطبق طريقة جولي-سيبر (Jolly-Seber) (وهي طريقة تستخدم في التجمعات السكنية المفتوحة وتقديرات تعداد متعددة) وطريقة شنابل (والتي تم وصفها سابقًا وهي امتداد لطريقة لينكولن وبيترسون وتُستخدم في التجمعات السكنية المغلقة). ووصفها سزرلاند (Sutherland) بالتفصيل[8]

تميل بيانات نماذج ترك العلامة وإعادة الأسر إلى المناهج التكاملية،[9] والتي تجمع بيانات ترك العلامة وإعادة الأسر مع نماذج للديناميكية السكانية وأنواع أخرى من البيانات. ويتطلب المنهج التكاملي الاستعانة بالحاسوب، ولكنه يستخرج معلومات أكثر من البيانات لتحسين النتائج عن الوسيط متغير القيمة والتقديرات غير الأكيدة.[10]

• Besbeas, P (2002)، "Integrating mark-recapture-recovery and census data to estimate animal abundance and demographi parameters."، Biometrics، 58 (3): 540–547، doi:10.1111/j.0006-341X.2002.00540.x، PMID 12229988.
• Martin-Löf, P. (1961)، "Mortality rate calculations on متابعة الطيور with special reference to the دريجة ألبية Calidris alpina"، Arkiv för Zoologi (Zoology files), Kungliga Svenska Vetenskapsakademien (The Royal Swedish Academy of Sciences) Serie 2، Band 13 (21).
• Maunder, M. N. (2004)، "Population viability analysis, based on combining integrated, Bayesian, and hierarchical analyses"، Acta Oecologica، 26: 85–94، doi:10.1016/j.actao.2003.11.008.
• Phillips, C. A. (2001)، "Application of population estimation to pond breeding salamanders"، Transactions of the Illinois Academy of Science، 94 (2): 111–118.
• Royle, J. A. (2008)، Hierarchical Modeling and Inference in Ecology، Elsevier، ISBN 1-930665-55-5.
• Seber, G.A.F.، The Estimation of Animal Abundance and Related Parameters، Caldwel,New Jersey: Blackburn Press، ISBN 1-930665-55-5.
• Schaub, M (2007)، "Use of Integrated Modeling to Enhance Estimates of Population Dynamics Obtained from Limited Data"، Conservation Biology، 21 (4): 945–955، doi:10.1111/j.1523-1739.2007.00743.x، PMID 17650245.
• Williams, B. K. (2002)، Analysis and Management of Animal Populations، San Diego, California: Academic Press، ISBN 0-12-754406-2.

• Bonett, D.G., Woodward, J.A., & Bentler, P.M. (1986). "A Linear Model for Estimating the Size of a Closed Population", British Journal of Mathematical and Statistical Psychology, 39, 28-40.
• Evans, M.A., Bonett, D.G., & McDonald, L. (1994). "A General Theory for Analyzing Capture-recapture Data in Closed Populations." Biometrics, 50, 396-405.
• Lincoln, F. C. (1930). "Calculating Waterfowl Abundance on the Basis of Banding Returns". United States Department of Agriculture Circular, 118, 1–4.
• Petersen, C. G. J. (1896). "The Yearly Immigration of Young Plaice Into the Limfjord From the German Sea", Report of the Danish Biological Station (1895), 6, 5–84.
• Schofield, J. R. (2007). "Beyond Defect Removal: Latent Defect Estimation With Capture-Recapture Method", Crosstalk, August, 2007; 27-29.

• A historical introduction to capture-recapture methods

• بوابة علم البيئة
• بوابة علم الحيوان
• بوابة إحصاء