生态学实验指导PPT

二、实验原理
❖ 在调查地段中，捕获一部分个体进行标志， 然后放回，经一定时间后进行重捕。根据重 捕中标志个体的比例，估计该地段中种群个 体的总数。若将该地段种群个体总数记作N， 其中标志数为M，重捕个体数为n，重捕中标 志个体数为m，假定总数中标志个体的比例 与重捕取样中标志个体的比例相同，则
N:M=n:m
未知的，可用S2代替σ2。
❖ 动物种群的内分布型主要决定于个体间的相 互作用和栖息环境的特点。动物种群中的个 体，彼此之间可能是相互吸引的，也可能是 相互排斥或中性的。若有机体彼此之间相互 吸引就会引起动物集群；相互排斥就会使个 体相互避开，就可能产生均匀的分布；而中 性关系就可能促成随机分布。如果资源（如 食物、营巢地等）是丰富且分布均匀的，动 物种群就可能会出现随机分布，甚至出现均 匀分布；如果资源呈斑块状分布，就可能导 致动物种群集群分布。
林可指数法计算公式
N Mn m
N±2SE
SE N (N M )(N n) Mn(N 1)
注意事项：
❖ ①标志个体在整个调查种群中均匀分布，标 志个体和未标志个体都有同样的被捕机会。
❖ ②调查期间，没有迁入或迁出。 ❖ ③调查期间，没有新的出生或死亡。
❖ 在一个封闭的种群里，随着连续捕捉，种群 数量逐渐减少，单位努力捕获量逐渐降低， 同时，逐次捕捉的累积数就逐渐增大。不难 想象，当单位努力的捕获数为零时，捕获累 积数就是种群数量的估计值。如果将单位努 力下的逐次捕获数（作为Y轴）对捕获累积数 （作为X轴）作图，利用统计学的直线回归法， 可以得到一条回归线，将回归线延长至与X轴 相交，交点处X轴的数据就是种群数量的估计 值。
❖ 样方的形状可以是方形的、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。
ห้องสมุดไป่ตู้
❖ 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（S2）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（S2）较 小，则需抽取的样方数较少。若要精确确定，可用 以下3种方法：
x)(yi
y)
S XY
n
(xi x)2
S XX
i 1
a y bx
三、实验步骤
❖ 林可指数法室内实验
❖ 1．将2000g面粉放在玻璃容器中，加入约500头赤拟谷盗进行培 养，经过一段时间，使赤拟谷盗在面粉中分布均匀。
❖ 2．随机取出部分面粉（为获得足够的虫数，需取总面粉体积的 20%~30%），在土壤筛中将虫子筛出。
误差估计法
平均值滑动法
t值计算法
误差估计法
取样数目（N）与估计误差的关系
平均值滑动法
滑动平均数或方差对样方数量的相关曲线
t值计算法
n
t
2
d2
2
❖ d为样本平均数的允许误差，可根据实验情况，
人为确定，如允许误差在10%以内；t可通过
查t值表得到，若样本数大于10，差异显著性
水平为5%时，t值约为2；σ2为总体方差，是
生态学实验
实验一、样方法调查种群数量及种群 内分布型的测定
一、实验目的
❖ 通过实验，熟悉利用样方法调查种群数量 的基本原理，掌握该方法技术要点。
❖ 通过实验，理解几种种群内分布型研究方 法的基本原理，掌握测定动物种群内分布型 的技术。
二、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。
❖ 3. 利用公式法，试计算若用放回式抽样法， 你应抽取的样本数量是多少？
❖ 计算公式：
n
xi
x i1 n
S
2
xx
x2
( x)2
n
n 1
n 1
S2
fx 2
( fx)2 f
f 1
n t 2 2
d2
实验二、标志重捕法和去除取样法 调查种群数量
一、实验目的
❖ 通过实验，使学生了解标志重捕法和去 除取样法的基本原理，初步掌握去除取样 法技术。
即为种群数量的估计值。同时计算样本方差。 ❖ 6. 用空间指数法确定种群的内分布型，且用t检
验进行显著性检验。
四、作业
❖ 1. 根据实验结果，计算种群数量估计值；同 时计数木盒中全部个体数，比较种群数量估 计值，是否在允许10%以内。
❖ 2. 根据实验结果，用空间指数法确定种群的 内分布型，且用t检验进行显著性检验。
❖ 种群的内分布型的研究属于静态研究，比较 适用于植物、定居或不太活动的动物，也适 用于测量鼠穴、鸟巢等栖息地的空间分布。 测定种群内分布型的方法很多。
方差/平均数比率法 泊松（Poisson）分布法 负二项式分布法
种群内分布型分析表
每个样方生物个数（x） 样方数（f）
fx
fx2
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
总计
N=∑f=
∑fx=
∑fx2=
x fx f
S2
fx 2
( fx)2 f
f 1
S2 x 1 t
2
f 1
三、实验步骤 (模拟实验)
❖ 1. 将木盒内100个小方格编号：00~99。 ❖ 2. 取黄豆约500粒，随机散布在木盒内。 ❖ 3. 利用随机数字表，确定抽取样方号。 ❖ 4. 计数已确定抽取样方中的个体数量。 ❖ 5. 计算每个样方内平均个体数，然后乘100，
去除取样法的假定条件
①每次捕捉时，每只动物受捕机会相等。 ②在调查期间，没有出生和死亡、迁入和 迁出。
去除取样法实验记录表
取样次 每次捕获 累积捕获
X2
XY
数 数（Y） 数（X）
1 19
0
2 16
19
3 10
35
4 12
45
59
57
67
66
去除取样法计算公式：
Y a bX
n
b
(xi
i 1
N=Mn/m
标志重捕的方法
❖ 林可指数法（Lincoln index method）：一次标志一 次重捕法。
❖ 施夸贝尔法（Schnabel method）：多次标志一次 重捕法。
❖ 乔利-西贝尔法（Jolly-Seber method）：多次标志 多次重捕法。
❖ 若一次标志重捕可获得足够的个体数，则采用林可 指数法；若一次标志重捕不能获得足够的个体数， 利用林可指数法，种群数量的估计值往往不够准确， 则可采用施夸贝尔法或乔利-西贝尔法。