《6第六章抽样方法.ppt

第六章 抽样方法 各种取样工具 随机抽样 分层抽样 选择抽样 顺序抽样 多重抽样 生态学研究中的取样工具 第一节 随机抽样Random sampling 基本观点 抽样不受主观或其它因素的偏袒所影响，即总体内所有个体都有同等被抽出的机会。 下面这些抽样属于随机抽样吗？ 一、随机抽样的步骤 抽样前对所有样方进行编号和定位。 确定需抽取的样方数。 在编好号的样方中随机抽取需要的样方数。 抽签法 随机数字法 对抽到的样方进行调查 二、 随机抽样参数的估计 平均数：平均每样方中的数量 调查总体的总数X 平均数的方差 平均数的标准误 平均数的置信限 种群总个体数的标准误为： 第二节 分层随机抽样Stratified random sampling 基本观点： 先将总体划分为不重叠的亚群，亚群的面积或形状大小可以不同。 总体中的个体数为各亚群中的个体数之和，即N＝N1＋N2＋…+NL（L为亚群数)。 下列情况可考虑采用分层抽样 研究区个体的空间分布极不均一时。如图5-1。 研究区的环境异质性极高时。 分层抽样的优点 可适合于不同人员同时调查总体的不同部分。 可对各亚群分别进行平均数和置信区间的估计。 抽样时对不同亚群可区分对待。 可得到较精确的结果。 一、使用步骤 对研究区进行分层：按种群密度、地理区域等划分。 在每层区域内采用随机抽样进行个体数的调查。 计算每层区域的平均值和方差。 计算研究区种群总体的平均数和方差。 总体平均数置信区间估计。 二、参数估计方法 平均数的计算 方差的计算 各层在总体中的权重值Wh。 Wh=Nh / N Nh：h层包含的样方数 N：研究区的总样方数 nh：h层的抽样数 对由路边、草地和林地所组成的研究区内车前草种群数量进行调查。经测定三种区域的大小分别为：路边由10个1m2的样方组成，草地由10个2m2的样方组成，林地由10个4m2的样方组成。则三种类型地的权重分别为： 三、各层中抽样数的分配方法 比例分配法Proportional allocation 最优分配法Optimal allocation 比例分配法 95%置信水平下需抽的总抽样数 按一定比例向每个层次亚群中分配抽样数。 比例可以是人为规定的比例，如每层中抽取10％的样方。 比例也可按权重值。 每个亚群中最少要抽2个以上样方。 最优分配法 考虑抽样成本，以最经济为依据。 抽样总成本C＝c0+?chnh ch：在h层上抽一个样的开支 nh：h层上抽取的总样方数 总开支一定时，以最小标准误为原则来确定抽样数。 标准误一定时，以最小开支为原则来确定抽样数。 总开支一定时，总抽样数n： 标准误一定时，总抽样数n： 四、如何进行分层？ 一般不宜超过6层 法(样方频率累积平方根法) 分层步骤 按一定标准对研究区进行级别划分，如水深、密度、湿度等； 统计在各级别区域内抽取的样方数(频次)； 计算各级别区域样方频次的平方根并累积； 按下式计算各层的分界点的： 思考题 请说说哪些情形的生态学调查不需采用分层抽样方法？ 第三节 选择抽样Adaptive sampling 在调查过程中，研究者有在已发现研究对象的区域周围进行取样的倾向。 这种倾向在聚集分布和个体数相当少的种群中表现更为突出。 选择性聚集抽样是选择抽样中的一种常用方法。 该方法的准确性一般比随机抽样高。 选择聚集抽样的步骤： (1)在研究区随机抽取一定数量的样方。 (2)在抽取的样方中选择含有研究个体的样方。 (3)在每个选择样方周围进行继续选样，形成多个网状样方组。 (4)继续选样直到选择的样方中不含有研究个体数为止。 (5)进行种群密度及置信区间的估计。 参数估计 平均数估计 方差估计 讨论题 哪些情形的种群调查不宜采用选择性聚集抽样方法？ 第四节 顺序抽样(自学3min)Systematic sampling 问题： 简述该类抽样的基本操作步骤？ 顺序抽样的优点？ 顺序抽样的缺点？ 常用的顺序抽样方法有哪些？ 知识要点 该方法简单且易于操作，应用较普遍。 抽样时选好一定的间隔，等距离抽取一定数量的样本，计数样本内的个体数。 优点：简便，省时省工，样方在总体中分布均匀。 缺点：选取的样本代表性较差，不同分布的种群宜采用不同的顺序抽样方法。如果选择的方法不适合，得到的平均值可信度不高。 常用的顺序抽样方法有： 五点取样：适宜随机分布种群 对角线取样：适宜随机分布种群 棋盘式取样：随机和核心分布 平行跳跃式取样：核心分布 z字形取样：负二项分布 在统计上没有严格意义上的方差估计方法 第五节 多重抽样Multistage sampling 在同一个取样单位(如样方)中进行多次亚取样Subsample。 如，1000L水中浮游动物的数量，可随机抽取100个1ml水