生态学种群调查方法

第三章生态学调查方法

第一节根本问题

一、调查目的

通常的目的是估测某种群在一定面积中的个体数，或整个种群的大小。一种做法是调查研究区域内的所有个体数，但不现实。因此必须取样。

1、种群大小估计

1〕随机取样通常是最正确选择，因为没有偏差〔人的主观通常是有明显偏差的〕

●划定一个长方形区域

●将其划分成一个网络

●对每一个网格编号，并用随机数确定要调查的小区

2〕随机数产生方法：

●采用随机数表

●计算机的随机数发生器

●簿上的最后一位数

●随机地从手表上某一时刻开场读100秒后的数

●随便出一个4位数，各位数相加的和

3〕如果研究地段生境有明显的分异，那么可分层取样；先把研究地分成不同的生境，然后再在个类型中随机取样。

4）种类调查时的技巧：每天作一个得到物种总数的统计，绘制一条曲线，可以指示进一步调查的效率。

2、种群变化监测

1）最好不要改变调查方法，尽管改进后的方法效果可能更好

2）如果改变方法，必须使两种方法的应用有一个重叠期，以便不同方法调查结果的比较3）同时监测环境因素的变化

4）详细而确切地描述调查方法

5）最好对调查区域或物种个体进展定位

3、确定种群的生境需求

比较物种分布点与随机样点的情况：

●该种的多度

●捕食种或天敌种的多度

●巢穴多度与生境或群落构造

●环境因子

注意一个常见的错误是只调查该种分布的最正确生境而不调查缺如的生境

4、寻找物种减少的原因

●确定种群需要的生境条件，然后分析这些因子是否发生变化；

●比较该种仍存在和该种已消失的生境

●在分析种群变化时，对繁殖和更新成活的限制因素的调查研究通常非常重要

例：英国白垩土半自然草地的特有物种银斑跃蝶〔Hesperia comma〕日渐稀少，人们发现雌蝶喜欢在羊茅〔Festuca ovina〕叶上产卵，就设立保护区；种群确更少。比较发现该蝶喜欢

在裸露区产卵，随即引进放牧；却又发现牧食过的草地上种群低于未牧食的草地。观察进一步发现雌蝶不在牧食过的草叶上产卵；最后措施是冬季加强放牧形成裸地，春、夏停牧。

5、生境管理监测

对于有管理因素参与的自然变化的生态效应的估计，应设置具有重复性和随机性的控制比照实验。以确定自然因素和人为因素的作用。其要点：

●设置对照实验：有人为因素和环境因素影响；只有环境因素影响；无环境因素影响

●对异质环境要随机设置对照实验

●实验的不同控制需要屡次重复

例：北美大草原生物多样性的火烧比照实验：3月份烧、7月份烧、不烧

6、种群动态

二、观测的准确性与准确性

明确目的有助于了解调查计数的准确水平；假设相对数量可以满足，那么采用准确的相对数量比不准确的绝对数量更好。另外，不同目的的研究对调查内容详细程度的要求不同，群落学只需要数量；而种群学调查那么需要年龄或性别构造。

●准确性测度

1、95％置信区间：期望值=N；95％置信区间=[CL1, CL2]

2、百分比相对准确度〔PRP〕：PRP=50*(CL2-CL1)/N

●偏差来源：

1）实验技术不熟练

2）影响因素的忽略

3）统计模型的前提假设不能满足

4）随机因素

●准确性与付出代价的平衡

三、测量原那么：

1、并非所有可以测量的都应该测量

2、找到一个问题，然后明确地开场追求你的目标

3、收集能够到达目的的数据，并使统计分析令人愉快

4、有些生态学问题在目前尚不可能答复

有些西方人把生态学问题和理论与统计比作马和马车，并说“You can’t get your statistical cart in front of your ecological horse〞

5、对于连续性的数据，为了节省时间和经费，在开场实验以前应该决定从全部数据中获

得显著性结果所需的数据量。

6、作出一个生态学评价时，必须给出对其可能误差的测度

在3种情况下，生态学的统计推断是非常困难的：

●现实种群在时空范围内非常复杂，以至于难以进展随机而且可重复的取样

●隐含变量可能使我们对数据的解释复杂化

●统计方法只能应付随机误差而对系统误差导致的偏差无能为力

7、对统计显著性检验的结果应保持疑心的态度，因为生态系统是一个灰色系统

8、任何时候都不要混淆统计学显著和生态学显著

9、将你的生态学数据进展编码，并以某种为计算机自动识别的格式输入计算机

10、有多少努力，就有多少收获〔坏数据出不了好结果〕

四、研究途径与调查方法选择

1、问题的性质决定两种研究途径：

●可控事件：实验研究，包括重复实验、非重复实验和取样模拟〔Sampling for modelling〕●不可控事件：1〕有明显的扰动发生：干预设计〔intervention design〕

2〕无明显扰动发生：i. 研究区域限定：采用观测研究

ii. 在整个区域内取样：描述性取样设计

假设检验并不一定重要，最重要的是研究的目标

2、观测方法选择的标准

●生物学和技术方面－好的取样设置

●统计学方面－好的统计学设计

好的测量应该是可靠的、准确的、与问题相关的、和适应自然动态节律的。注意准确性与准确性的区别。

在我们感兴趣、研究和调查的对象之间存在如下的关系：

3、调查方法选择的决策程序