Сопоставление пруда с относительно простой наземной экосистемой, как например с полем, оставленным под паром в течение одного года, или луговиной, выявляет другие крайне важные отношения структуры и функций на уровне экосистемы.
В самом деле, в конце лета или в начале осени луговина или поле, покрытые сорняками, могут считаться даже более подходящим местом, чем пруд. Для первоначального изучения экологии. Одним из оснований для такого вывода надо считать возможность вести работы с менее сложным оборудованием. Поскольку человек сам является существом наземным, поле для него представляет участок земли исключительно большого значения.
В учебных работах по наземной экосистеме чрезвычайно удобно работать с автотрофным и гетеротрофным слоями в отдельности, а затем свести их вместе.
Количество биомассы и видовой состав растений в поле определить легче, чем в пруду. Надо предложить каждому учащемуся собрать все растения (например, с 1 м2) одного или нескольких мест какого-либо района в большой бумажный мешок. Возвратясь в лабораторию, необходимо рассортировать растения, определить и поместить в сушильный шкаф для определения сухого веса надземных и подземных частей растений. Данные по растениям позволяют использовать методы элементарной статистики, о которой должны иметь представление экологи и все образованные люди. Если мы определим отклонения в граммах в каждой пробе с 1 м2 от среднего арифметического всех проб, возведем эти отклонения в квадрат, просуммируем их, разделим на их число, уменьшенное на единицу, извлечем квадратный корень, мы получим так называемое стандартное отклонение. Можно ожидать, что две трети значений проб лягут в пределах одного стандартного отклонения, отложенного влево и вправо от среднего арифметического. Стандартное отклонение представляет собой гораздо лучшую меру рассеяния, чем пределы вариации (т. е. разница между самым малым и самым большим значениями), так как при этом принимаются во внимание все значения, а не только два крайних. Для небольшого числа проб и данных, с которыми имеют дело экологи, можно наметить величину стандартного отклонения на основании размаха вариаций следующим образом (Snedecor, Statistical Methods). Если число образчиков 5, 10, 25 или 100, стандартные отклонения получаются путем деления размаха вариации соответственно на 2, 3, 4, 5. Такой прием весьма полезен лишь для быстрой проверки порядка величин; однако никогда не следует заменять этим приемом фактические вычисления, описанные выше.
Стандартное отклонение чаще всего представляет основу для вычисления других статистических показателей, которые позволяют делать выводы: 1) о достоверности среднего арифметического; 2) об относительной изменчивости различных средних и 3) о достоверности отличия двух средних арифметических. В любом элементарном учебнике по статистике можно найти методы вычисления этих полезных характеристик.
В результате вычислений, проведенных на практических занятиях, всегда выявляется один момент: целое оказывается менее изменчивым, чем часть; это значит, что биомасса всего сообщества менее изменчива, чем биомасса того или иного вида, входящего в состав сообщества. Это указывает на необходимость сбора достаточного количества образцов или проб, прежде чем делать какие-либо заключения.