Alueen lajiston tutkiminen perustuu järjestelmällisiin havaintoihin.
Kun ei voida koko ajan seurata kaikkea ja kaikkia, on havaintoja kerättävä jollakin järjestelmällä, joka takaa riittävän kattavuuden ja sen, että tulokset antavat oikeansuuntaisen kuvan tutkittavasta lajistosta. Sitä, miten havinnointi rajataan, nimitetään otannaksi.
Yleisiä tapoja muodostaa otanta on rajata havainnot tiettyihin kohtiin, alueen osiin tai ajankohtiin. Havaintopaikat, koealueet ja havintojaksot voidaan määrittää joko niin, että ne edustavat mahdollisimman hyvin tutkittavaa, tai laajempien kokonaisuuksien kyseessä ollen sattuman avulla, esim. arpomalla.
Suomi, kuten moni muukin maa, on jaettu yhtenäisiin ns. atlasruutuihin, jotka ovat neliökilometrin laajuisia. valtakunnallista lajien levinneisyttä ja sen muutoksia seurataan ja esitetään perustuen atlasruutuihin.
Aineistoa toimittavat niin tutkimuslaitosten tutkijat kuin yksittäiset harrastajat.
Monet, varsinkin kasvillisuustutkimuksen menetelmät käyttävät tutkimusaloina eri kokoisia ruutuja.
Kasvillisuusruutu
Kasvillisuuden piirteitä, kuten lajien määrää, lajiryhmiä ja
kasvillisuuden kerroksia tutkitaan helposti käyttäen yhtä tai useampia neliömetrin ruutuja. Samalla opitaan tuntemaan lajeja ja arvioimaan.
Lajiston avulla voi oppia myös määrittämään metsä- ja muita kasvillisuustyyppejä. Tutkimalla erilaisiin paikkoihin sijoitettujen ruutujen kasvillisuutta voidaan tehdä erilaisia vertailututkimuksia.
Voidaan verrata esimerkiksi eri kasvillisuustyyppien kasvien ominaisuuksia tai eri lajien runsautta erilaisissa paikoissa.
Työ kannattaa järjestää muutaman tutkijan ryhmissä. Kukin työryhmä rajaa annetun ohjeen mukaisesti maastoon neliömetrin ruudun, jonka sisällä ei liikuta tutkimisen aikana.
Ruudulta etsitään ensin kaikki eri kasvilajit ja pyritään tunnistamaan ne. Voidaan myös tunnistaa lajilleen vain ne, jotka joku ryhmästä tuntee ja laskea muut esim. kasviryhmittäin (esimerkiksi: sammalet, jäkälät, varvut, heinät, pensaat, puut). Lajien määrittäminen kasvikirjan avulla on myös hyvä oppia.
Kasvit listataan ja niiden runsaus arvioidaan. Itse runsauden arviointiin voidaan itse kehittää luokitus, esim runsas, kohtalainen, niukka. Lisäksi arvioidaan peittävyys. Jos kasvi peittää ruudulta noin 10 x 10 cm:n alan, sen peittävyys on yksi prosentti. Avuksi voidaan ottaa 10 x 10 cm:n paperipala. Kämmenen ala on aika lähellä 10 x 10 cm.
Lajien peittävyysprosentti on ainakin suurimmassa osassa metsiä enemmän kuin 100, koska kasvillisuus on kerroksissa. Kun
peittävyyksiä tarkastellaan, voidaan samalla määrittää kasvillisuuden kerrokset.
Ruudusta voidaan piirtää kaavakuva esim. mittakaavaan 1:5 tai 1:10.
Katsellaan ruutua ylhäältä päin ja piirretään, mitä nähdään. Samalla voi tutkia värejä.
Hehtaarin ruutu yksittäisen vähälukuisen lajin tai lajiryhmän runsauden tutkimisessa
Eräs mm. kääväkkäiden lajistotutkimuksissa käytetty tapa on etsiä lajeja jollakin kriteerillä tai sattuman avulla valituilla hehtaarin, eli 100 x 100 m:n ruuduilla. Ruudulla kuljetaan lajeja etsien tietty aika niin, että joka
kolkka tulee tarkastetuksi. Jokainen esiintymä tai yksilö kirjataan ylös.
samalla voidaan kirjata esiintymän sijainnin piirteitä ja myös merkitä sen paikka ruudun karttaan. Tarkka karttaan merkitseminen on työlästä, mutta sen avulla voidaan esim. tutkia jatkossa lajien leviämistä.
Lisäksi voidaan hehtaarin ruudulta valita arvalla tai muuten määrittäen pienempi tarkemmin kuvattava ja tutkittava esim. 10 x 10 m:n ruutu, mikäli lajin tai lajiryhmän esiintyminen voidaan sen avulla tarkemmin selvittää.
Hehtaarin ruudun aineiston vertaaminen toisen vastaavan ruudun aineistoon soveltuu jo erinomaisesti vertailututkimuksiin.
Linjalaskennat
Suora linja tai muu reitti voi myös olla tapa rajata havaintoja.
Kasvillisuuden tutkimisessa linjat ovat ruutua harvinaisempi tutkimustapa. Kasvillisuuden vyöhykkeistä vaihtumista kuitenkin tutkitaan usein linjan avulla. Toisaalla tässä aineistossa on ohje kasvillisuuden tutkimisesta linjan avulla suolla.
Myös kasvien leviämistä tutkitaan reittejä seuraamalla. 1900 –luvun alkupuolella eräs suomalainen kasvitieteilijä seurasi kulkulaislajien ja muiden kasvien esiintymistä kulkien pitkin rautatietä.
Otantamenetelmänä oli poimia tietyin välein näyte kaikista siinä kohdalla radalla kasvavista lajeista ja säilöä ne vanhan puhelinluettelon väliin ja merkata kuljettu matka aina kunkin sivun nurkkaan.
Hauskoja kuljettavia ja mielenkiintoisia reittejä ovat metsän ja suon, metsän ja pellon reunat, vanhat tiet, puronvarret ja joen rannat, eli kaikki luonnon tai ihmisen muovaamat linjat. Erityisen mielenkiintoisia ovat paikat, missä erilaiset luontotyypit kohtaavat.
Linjoja käytetään yleisimmin linnuston tutkimisessa. Vakituisen linjan varren linnusto lasketaan joka vuosi samalla tavalla. Ainakin Helsingin yliopisto ylläpitää harrastajien tekemää linjalaskentaa vuosittain.
Nähdyt ja kuullut linnut lasketaan hitaasti kulkien reittiä ympäröivältä 50 metrin pääsaralta ja sen ulkopuolelta. Tarkempia linjalaskentaohjeita saa tutkimusta ylläpitäviltä laitoksilta.
Riistan ja petojen laskennoissa käytetään myös erilaisia linjamenetelmiä. Suomessa suoritetaan vuosittain talviaikaan riistakolmiolaskentaa. Se perustuu kolmiomaiseen reittiin, jonka varressa ja poikki kulkevat riistaeläinten jäljet lasketaan.
Petolaskennoissa kuljetaan rinnakkaisia reittejä ja seurataan kutakin reitin poikki kulkevaa jälkijonoa viereiselle linjalle saakka, jolloin sama jälki ei tule lasketuksi kahteen kertaan. Nisäkkäiden jälkien laskeminen
ja niiden runsauden vaihteluiden seuraaminen sopii hyvin myös lasten ja nuorten kanssa tehtäväksi.
Lintujen pistelaskenta
Lintujen pistelaskentakin on tavallaan reittilaskenta, sillä pisteet sijaitsevat tietyn reitin varrella. Se on huomattavasti helpompi ja vähemmän työläs toteuttaa kuin paljon taitoa ja aikaa vaativa lintujen linjalaskenta ja soveltuu paremmin ryhmässä tehtäväksi ja aloitteleville lintuharrastajille. Se antaa nopeasti kuvan jonkin alueen lintulajistosta.
Reitti voi olla sama joka kerta, jolloin saadaan vertailtavaa tietoa esimerkiksi kevään edistymisestä tai lajiston vaihtelusta eri vuosina.
Pistelaskentaa varten tarvitaan kullekin laskijalle tai ryhmälle muistivihko, kynä ja kirjoitusalusta, kello ja kiikari. Tiedot voi muistivihkosta koota itse suunnitellulle kaavakkeelle tai käyttää laskentoja ylläpitävien laitosten kaavakkeita.
Laskenta tehdään reitillä, joka on kohtuullisen helppokulkuinen. Se voi olla myös vaikkapa polkupyörällä kuljettava, mutta pisteiden pitää olla rauhallisia. Reitille sijoitetaan havaintopisteitä, joiden lukumäärä riippuu lintujen tarkkailun tarkoituksesta. Kun tutkitaan omiin
tarpeisiin, määrällä ei ole niin väliä ja se voidaan sovittaa tutkijoiden tason ja iän mukaan. Helsingin yliopiston pistelaskennassa käytetään 20 pistettä.
Pistettä ympäröivän maaston pitäisi olla ainakin 50 m:n säteellä samanlaista, jotta havaitaan juuri sen luontotyypin lintulajeja.
Vesilintujen havainnoimiseen pistelaskenta ei oikein sovi. Pisteellä voidaan laskea erikseen linnut, jotka osuvat tuon 50 m säteisen ympyrän sisään ja sen ulkopuolelle jäävät. Läheltä tehdyt havainnot ovat tietenkin luotettavampia.
Havaintoon merkitään, miten lintu havaittiin, eli kuultiinko sen laulu, nähtiinkö se paikallaan, lähtikö se pakoon vai lensikö se yli. Samoin voidaan, jos taitoa riittää määrittää lajin linnun sukupuoli. Paikallaan säettä laulava lintu on aina koiras. Lisäksi kirjataan havaitut pesät ja poikueet.
Pisteet merkitään karttaan ja mikäli tarpeen, myös maastoon. Työ ajoitetaan kello 4:n ja 9:n väliin aamulla. Retkelle lähdetään mieluiten tyynenä ja sateettomana aamuna. Tuuli heikentää kuuluvuutta ja sade vaientaa linnut.
Pisteelle tullaan hiljaa ja häiritsemättä ja asetutaan nopeasti havainnoimaan. Kullakin pisteellä havainnoidaan 5 minuutin ajan ja kirjataan havainnot ylös. Jos työ tehdään ryhmissä, puhutaan hyvin hiljaa ja voi olla hyvä pidentää havaintoaikaa esimerkiksi 8-10 minuuttiin, että merkinnät ehditään tehdä rauhassa. Havaintojen tekoa on hyvä harjoitella etukäteen yhdessä.
Pisteiden välin tulisi olla ainakin 250 metriä, ettei samoja lintuja laskettaisi useampaan kertaan. Jos reitillä kulkee useampia tutkijoita tai ryhmiä samaan aikaan on erityisen tärkeää liikkua ääneti, ettei häiritä muiden havaintoja. Mielenkiintoista on seurata, havaitsevatko eri ryhmät samat lajit samoilla paikoilla.
Pihalintuseuranta
Pistelaskennaksi voidaan luokitella myös yhden pihapiirin ja mahdollisen ruokintapaikan lajien seuraaminen. BirdLife Finland järjesti muutama vuosi sitten erityisen pihalintujen
laskemisviikonlopun. Vastaavan tapahtuman järjestäminen voi olla mielenkiintoinen yhteishanke vaikkapa koululuokan ja luontokeskuksen välillä. Viikonlopun havaintojen kanssa tullaan sitten luontokeskukseen tutkimaan, mitä havainnot kertovat.
Pikkunisäkkäät ja ötökät
Pikkunisäkkäiden lajistoa ja lajien runsautta voi seurata jälkiä tarkkailemalla, mutta se on melko vaikeaa. Laji- ja runsaustietojen tarkempi hankkiminen edellyttää eläinten kiinniottamista, merkintää ja uudelleenpyyntiä ja on melko työlästä ja vastuunalaista, kun eläimiä loukutetaan. Yksittäisiä pikkunisäkkäitä voidaan vaikkapa leirillä pyydystää elävänä pyytävällä loukulla hetkeksi katsottavaksi, mutta ei suojelualueilla.
Hyönteislajeja löytää toisaalla esitellyllä perhosbaarilla, valaisemalla valkoisen kankaan syyskesän yönä, upottamalla maahan purkkeja ja haavimalla erilaisissa paikoissa. Ohjeita löytyy alan julkaisuista.