种群生态学试验与实习.pdf

第一章 种群生态学实验部分 实验一 种群绝对数量调查 （Ⅰ）——样方法 【实验目的】 熟悉利用样方法调查种群数量的基本原理，并对调查数据进行整理，掌握该方法技 术要点。 【实验原理】 样方法是指在被调查种群的生存环境中，随机选取若干个样方，计数每个样方内某 种群的个体数，计算每个样方内的平均个体数，然后将其平均数推广，来估计种群整 体。样方形状可以是方形的、长方形的、条带状的或圆形的，但样方必须具有良好的代 表性，这可以通过随机取样来保证。虽然在一些小型动物群落或种群数量调查研究中也 常用样方法来进行取样，它通常是植物群落或植物种群调查中使用最普遍的取样技术。 例如，假设随机抽取样方n 个，每个样方的生物个体数为x 、x ……x 。 1 2 n 1 n 样本平均数：x = ∑xi ； n i=1 2 1 n 2 1 n 2 1 n 2 样本方差：S = ∑(x − x ) = ∑x − (∑x ) i i i n − 1 i=1 n − 1 i=1 n i=1 S 2 有放回抽样的标准误差：S = （每个个体有同等机会被抽取） x n S 2 n 无放回抽样的标准误差：Sx = (1 − ) （每个个体非同等机会被抽取，其中 n N N 为总体样本数），但由于实践中总体样本数N 非常大，所以无放回抽样的标准误差 ≌有放回抽样的标准误差。 在明确取样误差后，既指出了样本平均数的误差范围，但这没有概率保证，它并不 能说明犯 1％错误时 （即保证99 ％正确），或允许犯 5 ％错误时的误差范围应该是多 大。置信区间就是以概率的要求来说明样本平均数的误差范围。 95 ％置信条件下，总体平均数估计值X = x ± t × S 0.05 ,df E 99 ％置信条件下，总体平均数估计值X = x ± t × S 0.01 ,df E 一般 df ﹥30 （df = n − 1 ），估计总体平均数时 df 取 ∞ ，查 t 分布表得 t =1.96 ≈ 2 ，t =2.58 ≈2.6 。 0.05 ,∞ 0.01 ,∞ 1 图 1 取样数目 （n ）与估计误差的关系 图2 滑动平均值或方差对样方数量的相关曲线 用样方法估计种群数量，首先要解决的问题是取多少个样本比较好。在大多数情况 下，样本数可以由经验来决定。若生物个体集群分布，各样方个体数离散程度较大，即 数据的方差 （ 2 S ）较大，则需抽取的样方数较多；反之，若生物个体均匀分布，各样 方个体数离散程度较小，即数据的方差 （S 2 ）较小，则需抽取的样方数较少。样方的 大小、形状和数目