3-典型实验三 种群空间分布格局调查
种群空间分布格局的调查
测定种群内分布型的意义
是种群的基本特征之一，能反映种内、 种间关系 体现种群对环境的适应性，其动态过程 可用以解释种群的行为、扩散、迁移等 方面 同时也是与生态因子相互作用的反映 为该种群的进一步研究提供依据，例如， 如果种群的内分布型为成群分布，那么 测定种群密度时就应采用更大的样方面 积。
3.性比（sex ratio）——性比是种群中雄性个体和雌 性个体数目的比例 ：受精卵的♂/♀大致是50：50， 这叫第一性比。由于种种原因，♂/♀比继续变化， 到个体成熟时为正的♂/♀比例叫第二性比。最后还 有充分成熟的个体性比，叫第三性比。 性比对种群配偶关系及繁殖潜力有很大的影响。 4.生命表（life table）——是指列举同生群在特定年 龄中个体的死亡和存活比率的一张清单。 类型：图解生命表（diagrammatic life table）——以 图解来表示生物一个世代的历程。 常规生命表 （conventional life table) 动态生命表(dynamic life table)——真实记录生物个 体存活情况。 静态生命表(static life table) —记录某一特定时间获 得的各龄级个体数情 况而编制成的。 作用：综合记录了生物体生命过程的重要数据；系统 表示出种群完整生命过程；研究种群数量动态必不可
种群内分布型主要分为三种类 型
随机分布（random） 均匀分布（uniform） 集群分布（clumped）
随机分布
某一个体的分布不受其它个体分布的影 响，每个个体在种群分布空间内各个位 置出现的机会相等。 只有在资源分配均匀，且种群内部个体 之间没有相互吸引或排斥时才能出现。 自然界中较少见
种群的空间分布格局研究
种群的空间分布格局研究摘要以样地调查数据为基础,应用方差均值比率分析方法,对样地中草本层的建群种扁竹根进行分布格局分析和成因分析。
以及种群的分布格局研究的意义。
关键词: 种群扁竹根空间分布格局成因分析种群是在同一时期内占有一定空间的同种生物个体的有机集合。
种群的空间分布格局一般简称为分布格局或内分布型，是指一个种群在一个地区的分布方式，即个体如何在空间配置的，或种群在一定空间中的个体扩散分布形式。
由于种群内各个个体间以及个体与其生存环境之间存在着相互作用,这就使得种群内个体在其生存环境内有一定的分布方式.分布格局有三种类型：随机型、集群（集聚）型、均匀型。
下面，以扁竹根为例，进行扁竹根空间分布格局分析.及其分布格局成因分析。
1.研究地自然概况青城山景区地处四川盆地西部边缘山地著名的“华西雨屏带”的中北段，约30°54′N和103°35′E。
全山有36座山峰，诸峰环绕状如城廓，山上树木茂盛，终年青翠，故名青城。
全境周围120km，保护面积1522hm2．区内气候温和湿润，属亚热带温湿型气候，年平均温度15.2℃，最热月极端温度34.2℃，最冷月极端温度一7.1℃；平均相对湿度81％；年降水量1225.1mm；无霜期271d(数据由成都市气象局提供)青城山地质地貌上以“丹岩沟谷，赤壁陡崖”为特征，土壤类型主要为山地黄壤，母岩为侏罗纪紫色砂岩、泥岩和砾岩的坡积物。
青城山风景区主要植被类型有亚热带常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林和暖性针叶林。
根据青城山样地调查资料、野外路线踏勘记录的植物种类及《中国都江堰市植物名录》中所记载的青城山植物，初步估计植物346种，其中蕨类植物51种，隶属于26属l6科，种子植物295种，隶属于192属90科。
其中裸子植物7种6计青城山约有维管属5科；双子叶植物252种169属77科；单子叶植物36种22属8科。
植物区系有明显从亚热带向温带过渡的。
2研究对象及方法2. 1研究对象研究对象是样地内草本层中的扁竹根，因为扁竹根的数量是最多的，并且它的数量与其他种群的数量相比差距很大。
实验一：种群密度与空间分布格局调查
实验一种群密度与空间分布格局调查植物和固着型动物，底栖动物等的种群密度通常采用样方法和样线法进行估测。
在进行种群分析时，仅给出种群密度指标往往不够，还要给出种群的空间分布状况(dispersion or population distribution)。
如在用样方法取样时，可应用Poission数学模型，以样本方差与平均值的比值判断种群的分布型，比值为1时为随机分布，比值显著大于1时为集群分布，比值显著小于1时为均匀分布。
一实验原理在测定大面积范围内的植物种群数量时，由于难以对所有生物个体一一计数，必须进行抽样估测的办法。
最简单且常用的方法是用一定面积的方框在研究样地范围内随机采样，采样的范围要尽量覆盖整个样地，然后对每个方框（样方）内出现的个体进行计数，再应用统计学方法求样本平均值，即可估测整个样地的平均种群密度。
这样的方法即取样法。
对于一些密集丛生的植物（如杂草），计数困难，也可以用该植物样方内所覆盖面积的比例来表示种群密度。
如上所述，样方取样数据要符合Poission分布，用该方法还可以判断植物的空间分布型。
二实验目的通过实验操作，掌握种群野外调查和采样的基本方法；学会利用样方法估测种群密度和估测种群的分布型。
三实验材料皮尺、记录表格，长绳、卷尺等。
四方法与步骤1 样方法估测种群密度（1）选择某一优势种为主的森林群落作为样地，以乔木为目标，确定其范围；（2）将学生分成几个大组，每一大组负责一条边，各个组分工合作，完成整块样地的观测；（3）采用五点法，找出5个点，划出小样方（5m×5m），记录小样方内该优势种的存在与否和株数，各小组完成一个条带，各大组完成森林群落样地的观测。
（4）重新再找2块分布类型类似的区域作为观测样地做重复试验，求平均值。
（本实验由于长绳不够，没有充足的时间，只做了一次，没有重复试验，因此试验讨论时应该对数据做一定的解释。
）2 样方法判断种群个体的分布型（1）选择一片灌木林，确定所观测林地的范围（4m×4m）。
[实验项目]生态学实验
![[实验项目]生态学实验](https://img.taocdn.com/s3/m/2e42791af8c75fbfc67db257.png)
《生态学实验》实验一 植物种群空间分布格局的调查 [5课时]一、实验目的通过各检验方法的实际训练，使学生认识群落中不同种群个体空间分布表现出的不同类型（随机分布型、集聚分布型、均匀分布型），并掌握检验植物空间分布类型的方法。
二、实验材料皮尺、样方框（20×20，50×50，l00×100cm 2）、铅笔、野外记录表格、计算器。
三、实验原理群落中种群个体空间分布类型的检验方法研究得比较深入。
从1922年Svedberg 提出群落中植物分布的非随机性，以与给出检验植物非随机性的标准方法以来，到现在已经相继提出10多个非随机性检验的估计量。
本实验选用2χ检验法和C x 分布系数法检验。
1. 2χ检验法：如果一个种群的个体分布是随机的，那么各样方包含0、1、2、3、……、n 个个体的概率分布都是符合泊松（Poisson ）级数的，级数可写成下列形式：e -m ，me -m，!22m e -m ，!33m e -m ，……，!n m n e -m 其中m 是样方中的平均个体数目，即均值x 。
检验是用2χ值检验实测值（即含0、1、2、3、……、n 个个体样方的分布频次）与理论期望值（即泊松理论的期望频次）是否吻合，有无显著差异。
其统计量为：∑-=理论期望值理论期望值）（实测值22χ 查2χ分布百分比表，比较2χ的计算值与查表值，通常可做出如下判断： 若2χ≥()f 01.02χ，可认为偏离或很不适合泊松分布，即属于非随机分布； 若2χ＜()f 05.02χ，可认为适合泊松分布，即属于随机分布；若()f 05.02χ≤2χ＜()f 01.02χ，可认为可能不适合泊松分布。
检验时每一级的理论值必须大于5，若小于5，可将相邻区间合并直至满足要求。
2. 分布系数法（扩散系数法）：该方法根据Poisson 分布具有方差与均值相等的性质，来统计和检验野外调查数据。
分布系数C x 的统计量为：C x =xs 2式中：x —均值； s 2—方差若C x =0，种群属于均匀分布；0＜C x ＜1，属于规则分布；C x =1，属于泊松分布（随机分布）；C x ＞1属于集群分布。
实验三 昆虫种群空间分布型测定
一、目的
昆虫种群的空间分布型是昆虫生态学的重要特征 之一，这是由于昆虫种群的生物学特性和环 境条件共同决定的。只有掌握害虫的空间分 布规律性,才能明确田间调查的抽样方法， 了解其田间虫口密度和危害状况，为准确进
行害虫预测预报和防治提供理论依据。
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实验三 昆虫种群空间分布型测定 二、昆虫种群空间分布型的测定方法
实验三昆虫种群空间分布型测定实验三昆虫种群空间分布型测定?b聚集度指标法?1用扩散系数c聚集指数i平均拥挤度mx分别测定各小样方分别属于何种分布型以株为单位每株有60个枝条实验三昆虫种群空间分布型测定实验三昆虫种群空间分布型测定?2以本班各组调查的平均数方差和平均拥挤度每组各有一组数据为依据采用tailor幂法则和平均拥挤度m与平均数的回归关系参数分别测定总体的荔枝蝽空间分布型性质
• 3、调查方法 • 按原来的人员安排，每5人一组进行调查； • 在校园内东、西校园的龙眼树（中等高度）均可调查； • 每株树的东西南北四个方向，每个方向查15个枝条（可适 当增减），共60个枝条/株，分别记载每个枝条上的荔枝
蝽成虫或若虫的数量。
实验三 昆虫种群空间分布型测定
• 每个小组调查10株树。
的回归关系（α β 参数）分别测定总体的
荔枝蝽空间分布型性质。
实验三 昆虫种群空间分布型测定
• 每人以科技论文的形式提交研
究报告1篇。
实验三 昆虫种群空间分布型测定
实验三 昆虫种群空间分布型测定
– 1、频次分布测定法：将一田间调查获取的卵数（或虫口数
等），按抽样单位（如一株，一丛植株等）列出频次分布表。
根据不同的测定方法算出实测频次和理论频次，把两者进行 卡方（）的拟合性测验，用所得几种方法的结果，来判断农
生态学实验报告
生态学试验报告 种群的空间格局分析原理：测定大面积范围内的植物种群数量，采取抽样估测的办法。
用一定面积的方框在研究样地范围内随机采样，采样的范围要尽量覆盖整个样地，然后对每个方框（样方）内出现的个体进行计数，然后采用方差/平均数比率判断植物的空间分布型。
目的：通过本实验，认识群落中不同种群个体在空间分布上表现出的不同类型，即随机分布、集群分布。
均匀分布。
学会用空间分布检验法判断种群空间格局类型。
方法与过程：1. 确定样地面积，采用1X1的样地2. 计数。
统计每一种植物出现的株数，记录在表。
3.数据处理。
对野外数据进行整理，采用检验指标方差/平均数比率，即S 2 /m 有30个样方，x i 为第i 个样方的种群个体数（i=1,2,3,……n ），m 为n 个样方的种群个体平均数，则种群的分散度S 2可以表达为：1-n m)-(x Si22∑=当S 2/m 显著小于1时，则种群分布格局为均匀分布；如果S 2/m ＝1则为随机分布；如果S 2/m 显著大小1，则为集群分布。
结果：经计算，S 2 =28.39556，m=3.7333, S 2 /m>1,属于成群分布出现成群分布的原因：1.环境资源分布不均匀，富饶与贫乏相嵌 2.植物传播种子方式使其以母株为扩散中心眉豆 样方号 1 2 3 4 5 6 7 8 个体数 5 0 2 10 2 3 2 4 样方号 9 10 11 12 13 14 15 16 个体数 3 2 3 3 4 1 1 2 样方号 17 18 19 20 21 22 23 24 个体数 12 1 1 3 5 10 6 1 样方号 25 26 27 28 29 30 个体数 2 5 8 5 2 4群落多样性分析目的及意义：通过常用的物种性指数及其测度方法的分析比较，了解各类指数的特点和生态意义；熟悉和掌握最常用的物种多样性指数—香农指数的计算方法；了解物种多样性指数在比较群落性质时存在的问题，认识在使用物种多样性指数分析群落时，如何解决可比性问题。
生态学实验实习指导手册讲解
生态学实验实习指导手册浙江林学院生态学科二○○七年一月目录实验一植物群落内生态因子的测定 (2)实验二不同树种的比叶面积测定 (4)实验三种群空间分布格局的调查分析 (6)实习一森林群落调查实习之一——样方法 (8)实习二森林群落调查方法之二点一象限法 (18)实习三森林群落调查方法之三——样线接触法 (22)实验一植物群落内生态因子的测定植物群落与环境是不可分的。
任何一个植物群落在形成的过程中，植物不仅对环境具有适应能力，而且对环境也有巨大的改造作用。
随着植物群落发育到成熟阶段，群落的内部环境也发育成熟。
植物群落内的环境因子如温度、湿度、光照强度等都不同于群落外部。
植物群落内的各生物物种在它们自己创造的环境中，井然有序地生活着。
不同的植物群落，其群落环境因子存在明显的差异。
【实验目的】（1）在掌握光照强度、温湿度测量仪器的使用和测定方法的基础上，对不同类型植物群落内的光照强度、湿度和大气湿度等生态因子进行测定。
（2）认识不同植物群落内部生态因子以及植物群落与裸地间生态因子的差异。
【实验器材】便携式光照度计，温湿度记录仪，风速测定仪，钢卷尺。
【方法与步骤】（一）植物群落内光照强度的测定（1）选取针叶林、阔叶林与竹林三种不同类型的群落。
（2）分别在针叶林、阔叶林与竹林下，从林缘向林地中心均匀选取5个测定点，用照度计测定每一点的光照强度，并记录每次测定的数值（见表1-1）。
（3）选择一空旷无林地（最好地面无植被覆盖）作为对照，随机测定5个点，用照度计测定裸地的光照强度，并记录每次测定的数值。
（二）植物群落内温湿度的测定在上述同样针叶林、阔叶林与竹林三种不同类型的群落以及对照地中，实施大气温湿度的测定：（1）从林缘向林地中心在1.5m高处，均匀选取5个点，测定每一点的温度和湿度，并记录每次的数值（见表1-2）。
（2）同时在空旷无林地的1.5m高处，随机选取5个点，测定空气温度和湿度，并记录每次测定的数值。
实验一 种群空间分布格局的调查分析
实验一 种群空间分布格局的调查分析【目的和意义】 通过本实验，使学生认识群落中不同种群个体在空间分布上表现出的不同类型（即随机分布型、集群分布型、均匀分布型）了解检验种群空间分布类型的方法，并学会运用1～2种判断种群空间格局类型的方法。
【仪器、设备及材料】皮尺，铅笔，野外记录表格，计算器。
【方法与步骤】 （一）野外调查（1）准备工作：每两个学生为一组，选择所需研究的植物种群，并确定合适的样地位置。
出发前先画好野外记录表格（见例子附表一），并带齐调查所需物品。
（2）确定样地面积：应根据最小面积法确定，一般草本植物可用1×1m 样地，灌木可用5×5m 样地，乔木则根据具体情况，可适当加大尺度，如可考虑20×20m 样地。
（3）采用领接格子法在所选样地中划分小样方：一般草本可考虑0.1×0.1m 或0.2×0.2m ，灌木可用1×1m ，乔木可用4×4m 或5×5m 。
也可根据具体情况确定合适的样方大小。
（4）计数：将一小样方中待测植物的株数，记录在野外记录表格中。
（二）数据处理将所得野外数据带回实验室，进行整理和进一步数据处理。
常见数据处理方法如下： (1) 扩散系数C 法：x S C /2= 式中S 2为方差， x 为平均数．若C<1为规则分布，C=1为随机分布，C>1为聚集分布．(2) David and Moore （1954）丛生指标法:1/2-=x S I式中：x －均值；S 2－方差。
若I=0，属于随机分布：I ＜0，属于均匀分布；I ＞0，属于集群分布。
(3)格局指数法：Morisita(1959)提出的格局指数（δI ）的计算式为：∑=--=ni i i N N x x n I 1)1()1(δ其中，n 为样方数；N 为总株数；x i 为第i 个样方中的株数。
格局指数δI ，不受均值（x ）和样方中个体总数（∑x ）的影响，而是决定于取样单位的最多和最少个体数目。
种群空间分布格局的调查
实验四 种群空间分布格局的调查
种群的基本特征
1.种群的空间分布格局 2.种群的年龄结构（age structure）——种群内
不同年龄的个体数量分布情况 ：增长型种群 （increasing population）——年龄结构成典型 金字塔型，表示种群有大量幼体，老龄个体小， 出生率大于死亡率。 稳定型种群（stable population）——出生率与 死亡率大致平衡，种群稳定。 下降（衰退）种群（declining population）— —倒金字塔型。种群中幼体减少，老体比例增大， 死亡率大于出生率。 种群（特别是优势种）年龄结构，直接关系着其 本身及其所在群落的发展趋势，是种群及其所在 群落的动态趋势的主要指标。测定种群的年龄结 构，便可分析它的自然动态，推知它及其所在群 落的历史，预测它们的未来。
3.性比（sex ratio）——性比是种群中雄性个体和 雌性个体数目的比例 ：受精卵的♂/♀大致是50：50， 这叫第一性比。由于种种原因，♂/♀比继续变化， 到个体成熟时为正的♂/♀比例叫第二性比。最后还 有充分成熟的个体性比，叫第三性比。 性比对种群配偶关系及繁殖潜力有很大的影响。
4.生命表（life table）——是指列举同生群在特定 年龄中个体的死亡和存活比率的一张清单。 类型：图解生命表（diagrammatic life table）— —以图解来表示生物一个世代的历程。 常规生命表 （conventional life table) 动态生命表(dynamic life table)——真实记录生物 个体存活情况。 静态生命表(static life table) —记录某一特定时 间获得的各龄级个体数情 况而编制成的。 作用：综合记录了生物体生命过程的重要数据；系统 表示出种群完整生命过程；研究种群数量动态必不可
3-典型实验三 种群空间分布格局调查
可能不适合泊松分布或随机 分布（成群分布？）
3. C指数法或CA指数法：负二项分布参数k 的倒数
C
CA
s2
2
x
x
C＝0，属于随机分布；
C>0，属于集群分布； C<0，属于均匀分布。 采用t检验方法判定（略）。
4. 格局指数法
I (
xi2 xi • N xi )2 xi
均匀型
随即型
成群型
➢种群的空间分布类型的相对性：相对于空间尺度的大小而言
种群空间分布类型的判定：
1. 分布系数法(扩散系数法)：
指标X：取样所得到的样方中平均出现的个体数， 平均值(m) ，方差(S2)，C=S2/m。 C=1 随机分布 C<1 均匀分布 C>1 集群分布 在统计学上，常采用t检验来确定其差异的显
著程度（略）。
2. X2(卡方)检验法：理论值和实测值进行 比较。
X 2 n (xi x)
X
2 0.01( f
)
X2
X2 0.05( f )
偏离或很不适合泊松分布， 非随机分布（均匀分布？）
适合泊松分布或随机分布
X2 0.01( f )
X2
X2 0.05( f )
2、意义：格局是生物学特性、种间关系、环境条 件综合作用的体现，及物种生态位的客观表现。 格局是种群个体在立体空间的多维分布结构，所 以种群空间分布格局是种群结构的直观反映。
3、研究的目的：找出植物空间分布的类型，并探 索此类型与环境之间的关系，反应此种群在群落 中的地位，作用的大小。
种群的空间分布类型：
植物分布性实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的通过本次实验，了解植物在不同环境条件下的分布规律，掌握植物种群空间分布格局的测定方法，分析植物种群分布与生态环境的关系，为植物资源保护和生态环境建设提供理论依据。
二、实验原理植物种群的空间分布格局是指植物个体在空间上的排列方式。
根据植物个体在空间上的排列特征，可以将植物种群的空间分布格局分为均匀分布、随机分布和集群分布三种类型。
本实验主要研究植物种群的集群分布。
三、实验材料与方法1. 实验材料：选取校园内具有代表性的植物群落，如乔木、灌木和草本植物。
2. 实验方法：（1）样地设置：在每个植物群落中设置若干个样地，样地大小为10m×10m。
（2）样地调查：在样地内，采用样方法进行植物个体调查。
具体操作如下：a. 在样地内随机选取一个起点，以1m为间隔，沿对角线方向设置样线。
b. 在样线上，每隔5m标记一个点，作为调查点。
c. 在每个调查点，调查植物个体的种类、数量、胸径、高度等特征。
d. 记录样地内所有植物个体的信息。
（3）数据分析：根据调查数据，采用以下方法分析植物种群的空间分布格局：a. 集群指数：采用Moran's I指数和Getis-Ord Gi指数，分别对样地内植物个体进行空间自相关分析。
b. 集群分布图：利用空间自相关分析结果，绘制植物种群的空间分布图。
四、实验结果与分析1. 集群指数分析通过Moran's I指数和Getis-Ord Gi指数分析，得出以下结论：（1）乔木层植物种群的空间分布格局以集群分布为主，且存在显著的空间自相关性。
（2）灌木层植物种群的空间分布格局以随机分布为主，空间自相关性不显著。
（3）草本层植物种群的空间分布格局以集群分布为主，且存在显著的空间自相关性。
2. 集群分布图分析根据空间自相关分析结果，绘制植物种群的空间分布图，如下：（1）乔木层植物种群的空间分布图显示，植物个体在空间上呈现明显的集群分布特征，且分布范围较广。
生态学试验—种群空间分布格局调查
查 χ2 分布百分比表，比较χ2 的计算值 与查表值，通常可做出以下判断：
若 χ2 ≥ χ2 0.01 (f ) ，可认为是偏离或很不 适合泊松分布，即属于非随机分布； 若χ2 < χ2 0.05 (f 即是随机分布；
)
，可认为是适合泊松分布，
若 χ2 0.01 (f ) > χ2 ≥ χ2 0.05 (f ) ，认为可能 不适合泊松分布。
实验十六
种群空间分布格局调查
内蒙古大学 杨持, 华东师范大学 陈小勇, 制作
1
种群分布格局 是指种群个体在水 平位置的分布样式
2
分布格局的类型
均匀分布型 随机分布型
集群分布型
3
均匀分布型
种群个体呈等距的规则分布
4
均匀（规则）分布
5
随机分布型
指彼此独立的个体，各自在 空间里都是随机地定位，或者个体 的分布完全决定于机会
19
看下面的几种情况: A—小样方在规模较大的聚块格 局上移动 B—小样方在随机群格局上移动 C—大样方在随机群格局上移动 D—大样方在群中群格局上移动
20
A
每点一次鼠标左键, 样方框就会移动一次位置 21
B
每点一次鼠标左键, 样方框就会移动一次位置 22
C
每点一次鼠标左键, 样方框就会移动一次位置
自由度为N-1。
42
几种数据处理方法的计算结果
指数
Cx
计算结果
Cx=1.5034
检
验
结
论
t=1.7438 t0.05(24)=2.064
随机分布
I
பைடு நூலகம்I=0.5034
t=1.7438 t0.05(24)=2.064
样方法调查种群数量及种群内分布型的测定76页文档
Ts=Tt―bY
Y=a（Tt―bY）x
? 经整理得：
Y ? Tt ax 1 ? abx
? 此即著名的“ Holling圆盘方程”。
? “Hollin圆g 盘方程”也可用如下变形：
1 1? abx
1 1 1b
?
? ??
y Ttax
y aTt x Tt
?
令 A? b、 B? 1
Tt
Y=BX+A
aTt
。其中
、Y ? 1
y
、X ? 1 则上式可变化为：
x
A、B则可利用回归方程计算得出：
B?
?
( XY ) ? (? X )(?
N
?
? X 2 ? ( X )2
N
Y)
A ? ? Y ? B? X
N
N
“捕食”数目与圆盘密度关系图
三、实验步骤
? 1．每2人1组，1人蒙住眼睛充当“捕食者”，1人为观察者 记录实验时间。
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。
实验三 植物种群分布格局的调查课件
种群分布格局调查记录表
调查地点：
调查时间：
调查人：
群落类型：
群落及环境特征：
调查方法：相邻格子样方法 格子样方大小：
样 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 方 编 号
个 体 数
The effect of quadrate size
• (a) 实际分布 • (b) 大块的样方，结果呈现是clumped • © 小块的样方，结果呈现的是random
③ 成群分布
成群分布：种群内个体在空间分布极不均匀，呈块状或呈簇、成 群分布。 成群分布形成的原因是 ： ①微地形的差异：植物适于某一区域生 长，而不适于另外区域生长； ②繁殖特性所致：种子不易移动而 使幼树在母树周围或无性繁殖； ③动物和人为活动的影响。
动物成群分布的原因：局部生境差异；气候节律性变化；动物的 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ会行为。
1.样方总数N=
2.方差S2= 3.平均值x= 4.方差/均值= 5.t值=
16
3.05 使用Var函数 4.625 使用Average函数 0.6595 0.93261
由于方差与平均数之比为0.6595,此值小于1,初步判断为 均匀分布；t检验结果为|t|=0.9326，查t值表可知， 自由 度为n-1=15时，t0.05=2.131,则t<t0.05,所以P>0.05,差异
但尚未接触地面时，雨滴的分布式随机的
又如当一批植物(种子繁殖)首次入侵裸地上，常形成随机 分布，但要求裸地的环境较为均一。
②均匀分布：
种群内的各个体在空间的分布呈等距离的分布格局。 如人工林。 引起均匀分布主要原因：是由于种群内个 体间的竞争。例如，森林中植物为竞争阳光(树冠) 和土壤中营养物(根际)，沙漠中植物为竞争水分； 优势种呈均匀分布而使其伴生植物也呈均匀分布；地 形或土壤物理形状的均匀分布使植物呈均匀分布。
实验二 种群密度与空间分布格局调查
实验二种群密度与空间分布格局调查一、实验目的1．掌握植物种群的密度与频度的计算方法2．了解种群的生态学野外调查方法二、实验原理种群特征指标很多，如植物的密度、频度、空间分布格局等。
1．密度是指单位面积的生物个体数D= x（样地内某物种个体数）/ s（样地面积）2．频度是指某物种在样本总体中的出现率F= n（某物种出现的样方数）/ N（样方总数）×100%3．样方法估测种群个体分布格局判断种群分布格局的原理是：假设有n个样方，x i为第i个样方的种群个体数（i=1,2,3,……n），m为n个样方的种群个体平均数，则种群的分散度S2可以表达为：当S2/m显著小于1时，则种群分布格局为均匀分布；如果S2/m＝1则为随机分布；如果S2/m显著大小1，则为集群分布。
在理论上，物种的密度和频度反映的是该物种在一定环境内空间分布特征，是种群生物学特征对环境条件长期适应或选择的结果。
其数值的大小影响种间或种内关系，进而影响种群生存竞争。
三、仪器设备1．实验器材：样方测绳（100M）、皮尺（50M）等2．调查统计表四、实验步骤1．样地的选择（1）确定样地：样地是指能够反映植物群落基本特征的一定地段。
根据具体情况在室外就近选择乔木、灌木或草地样地。
（2）确定样方大小：乔木样方面积为20×20 m2；灌木面积为5×5 m2；草本面积为1×1 m2。
（3）取样方法：随机设置样方10~30个（根据具体情况确定）。
2．确定研究物种对在样地内选择2~10种植物、识别物种名称并编号（如果不认识植物，用物种1、2、3….等来代替）。
3．数据的调查（1）在一个样方内调查选定物种的数量，并做记录。
（2）在随机设置的n个样方内调查选定物种出现情况，并做记录。
4．数据计算密度、频度及种群个体分布格局的计算见实验原理部分。
五、实验要求（1）样地选择典型、精确样方面积；（2）植物个体数量准确，一般样方数量不少于10个；（3）将数据认真填入表格。
种群密度与空间分布格局调查
实验三种群密度与空间分布格局调查植物和固着型动物，底栖动物等的种群密度通常采用样方法和样线法进行估测。
在进行种群分析时，仅给出种群密度指标往往不够，还要给出种群的空间分布状况(dispersion or population distribution)。
如在用样方法取样时，可应用Poission数学模型，以样本方差与平均值的比值判断种群的分布型，比值为1时为随机分布，比值显著大于1时为集群分布，比值显著小于1时为均匀分布。
此外还有一些方法如Clark－Evans最近距离法（Clark－Evans nearest neighbor distance(NND) method），在估测种群的空间分布时不需要样方和Poission分布，应用到野外工作中，往往更容易一些。
一实验原理在测定大面积范围内的植物种群数量时，由于难以对所有生物个体一一计数，必须进行抽样估测的办法。
最简单且常用的方法是用一定面积的方框在研究样地范围内随机采样，采样的范围要尽量覆盖整个样地，然后对每个方框（样方）内出现的个体进行计数，再应用统计学方法求样本平均值，即可估测整个样地的平均种群密度。
这样的方法即取样法。
对于一些密集丛生的植物（如杂草），计数困难，也可以用该植物样方内所覆盖面积的比例来表示种群密度。
如上所述，样方取样数据要符合Poission分布，用该方法还可以判断植物的空间分布型。
Clark－Evans最近距离法通过量测随机选取的生物与其距离最近的个体之间的距离来描述该种生物的空间分布型。
均匀分布的种群，其最邻近的平均距离比较大，而集群分布的种群该距离较小，随机分布的种群最邻近的平均距离介于上述两种分布型之间。
Clark－Evans最近距离法的原理是观测随机抽取的生物个体与其周围距离最近的个体之间比值，以此作为观测值（Observed NND），将该值与同样密度下预测的随机分布种群的NND（Expected NND）进行比较，如果观测NND与预期NND值相等，种群为随机分布；观测NND大于预期NND，为均匀分布；观测NND小于预期NND，为集群分布。
实验五种群空间分布格局调查-副本3
• 五、讨论
• 1.种群空间格局分布类型的特点及可能形成原因的分析。 • 2.样方大小和样方数对实验结果有什么影响？
• （1）随机分布型----指彼此独立的个体，各自在 空间里都是随机地定位，或者个体在布局完全取 决于机会。S2/m=1（S2是样方个体数的方差，m 为样方个体的平均数）。原因：资源分布均匀， 种群内个体间没有彼此吸引或排斥。
• （2）均匀分布型------种群个体呈现近似等距的 规则分布。S2/m=0，原因是来自种群个体间的竞 争。
实验五 种群空间分布格局调查
一、实验目的
• 1、认识群落中不同种群个体在空间分Байду номын сангаас上 表现的不同类型，即随机分布型、集群分 布型和均匀分布型；
• 2、了解检验种群空间格局分布类型的方法； • 3、认识种群内分布型的原因。
二、实验原理
• 种群分布格局是指种群个体在水平位置的布 局格式。
• 群落中种群个体空间分布类型的检验方法研 究得比较深入。
• 2. 计数：将每一样方中待测植物的株数，记录在 野外记录表格中，整理调查数据，并计算有关统 计特征数。
• 3. 计算m值， 值和Cx值。
• m=∑fx/N, S2=[∑(fx2)-(∑fx)2/N]/N-1 • ∑-总和， x-样方中含有的植物个体数， f-
含有不同个体数样本的出现的频率， • N-样本总数 • 4. 确定种群的分布类型。
• （3）集群分布型------种群个体呈现成群或成簇 或成斑块状的集聚。在各群、簇、块之间有空大 小不一的空隙。S2/m>1.原因来自资源分布不均匀、 种子植物以母体为扩散中心使其结群。
• 三、实验材料
• 皮尺、样方框（20×20，50×50，l00×100cm2）、铅 笔、野外记录表格、计算器。
实习3 种群密度的取样调查
实习3种群密度的取样调查【实习目的】初步学会种群密度取样调查的方法【实习原理】种群密度是指_____________________________。
在一般情况下，要逐一计数某个种群的个体数量是困难的。
研究者常常只计数种群的一小总分，用来估计整个种群的种群密度，这种方法称为__________法。
在对植物种群密度的调查中，常常采用______法，也就是在被调查种群的生存环境内，随机选取若干个样方（样方是在一定面积或空间的区域，如进行草本植物种群调查时，样方面积为1cm2），通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的种群密度，以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度。
【实习步骤】1、以双子叶草本植物种群密度的取样调查为例，来说明种群密度取样调查的常用方法步骤：⑴________________________。
⑵______________：选择一个________________________地块，将该地块按长度划成10等份，在每份的中央划一个样方。
样方为长和宽各________的_________。
⑶___________。
⑷________________________：__________________________________________即为该种群的种群密度的估计值。
【实验要点点拨】1．调查时，要选熟悉的又容易计数的植物。
这样不容易认错植物，计数才是准确的。
如果要调查大家都不熟悉的对象，应先对着挂图或标本，记清该植物的特点，调查时再具体一下实体。
2．选取样方时，要按要求选取。
不能随意更换位置和面积，否则调查结果将与实际有较大偏差，使调查失去意义。
3．选取样方的个数要依总面积的大小而定。
总面积大的选取样方要多些。
4．计数时，若有正好长在边界线上的，只计样方相邻两条边上的个体。
同种植物无论大小都应计数。
各小组计数都要如实，不能多报或少报。
6．种群密度的调查方法还有多种，对不同生物应先选择适宜的方法。
实验二 种群密度与空间分布格局调查
实验二种群密度与空间分布格局调查一、实验目的1．掌握植物种群的密度与频度的计算方法2．了解种群的生态学野外调查方法二、实验原理种群特征指标很多，如植物的密度、频度、空间分布格局等。
1．密度是指单位面积的生物个体数D= x（样地内某物种个体数）/ s（样地面积）2．频度是指某物种在样本总体中的出现率F= n（某物种出现的样方数）/ N（样方总数）×100%3．样方法估测种群个体分布格局判断种群分布格局的原理是：假设有n个样方，x i为第i个样方的种群个体数（i=1,2,3,……n），m为n个样方的种群个体平均数，则种群的分散度S2可以表达为：当S2/m显著小于1时，则种群分布格局为均匀分布；如果S2/m＝1则为随机分布；如果S2/m显著大小1，则为集群分布。
在理论上，物种的密度和频度反映的是该物种在一定环境内空间分布特征，是种群生物学特征对环境条件长期适应或选择的结果。
其数值的大小影响种间或种内关系，进而影响种群生存竞争。
三、仪器设备1．实验器材：样方测绳（100M）、皮尺（50M）等2．调查统计表四、实验步骤1．样地的选择（1）确定样地：样地是指能够反映植物群落基本特征的一定地段。
根据具体情况在室外就近选择乔木、灌木或草地样地。
（2）确定样方大小：乔木样方面积为20×20 m2；灌木面积为5×5 m2；草本面积为1×1 m2。
（3）取样方法：随机设置样方10~30个（根据具体情况确定）。
2．确定研究物种对在样地内选择2~10种植物、识别物种名称并编号（如果不认识植物，用物种1、2、3….等来代替）。
3．数据的调查（1）在一个样方内调查选定物种的数量，并做记录。
（2）在随机设置的n个样方内调查选定物种出现情况，并做记录。
4．数据计算密度、频度及种群个体分布格局的计算见实验原理部分。
五、实验要求（1）样地选择典型、精确样方面积；（2）植物个体数量准确，一般样方数量不少于10个；（3）将数据认真填入表格。
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3、研究的目的：找出植物空间分布的类型，并探 索此类型与环境之间的关系，反应此种群在群落 中的地位，作用的大小。
种群的空间分布类型：
均匀型
随即型
成群型
➢种群的空间分布类型的相对性：相对于空间尺度的大小而言
种群空间分布类型的判定：
1. 分布系数法(扩散系数法)：
指标X：取样所得到的样方中平均出现的个体数， 平均值(m) ，方差(S2)，C=S2/m。 C=1 随机分布 C<1 均匀分布 C>1 集群分布 在统计学上，常采用t检验来确定其差异的显
分析。
通过野外测量与室内计算分析，判断群落内实验种群 （马尾松林）的空间格局分布类型，并对其特点和可能 形成原因进行分析。
注：按实验报告格式认真撰写。
调查物种： 测量：
编号： 1
2
邻接树木 A1－A2
株间距 （m）
编号：
邻接树木
株间距 （m）
样地位置： 记录：
组别： 日期：
…… …… …… …… ……
普通生态学
实验三 种群空间分布格局的调查与分析
讲授：黄和平
江西财经大学资源与环境管理学院 2008-04-24
植物种群空间分布格局的调查与分析是植物 种群生态学的重要内容。通过本实验，使学 生认识群落中不同种群个体在空间分布上表 现出的不同类型，了解检验种群空间分布类 型的方法，并学会1~2种判断种群空间格局类 型的方法。
I 1
泊松分布（随机分布）
I 1
均匀分布
I 1
集群分布
其显著性采用卡方检验（略）
局限性：
取样面积的选择； 边界的界定。
乔木种群空间分布类型的判定： 分布系数法(扩散系数法)的改进：
（邻接最小距离法和无边界样地法） C=S2/m
C=1 随机分布 C<1 均匀分布 C>1 集群分布 在统计学上，常采用t检验来确定其差异的显著程
可能不适合泊松分布或随机 分布（成群分布？）
3. C指数法或CA指数法：负二项分布参数k 的倒数
C
CA
s2
2
x
x
C＝0，属于随机分布；
C>0，属于集群分布； C<0，属于均匀分指数法
I (
xi2 xi • N xi )2 xi
选择所需研究的植物种群（马尾松种群），并确定合适的样 地位置，各个组尽量分散。
以本校园马尾松林为调查对象，由于面积较小，要求6个组合 计的调查面积要覆盖整个树林。
每组3个人，选择好样地后，用粉笔对每株马尾松进行标号， 不得重复和遗漏。
做完标记后，两个人用皮尺或钢卷尺测量株距，一人记录， 测量方法是四邻法，即测量每株林木与其四周林木的最短距 离，林缘植株可视情况而定。
著程度（略）。
2. X2(卡方)检验法：理论值和实测值进行 比较。
X 2 n (xi x)2
i1
x
X
2
X
2 0.01( f
)
X2
X2 0.05( f )
偏离或很不适合泊松分布， 非随机分布（均匀分布？）
适合泊松分布或随机分布
X2 0.01( f )
X2
X2 0.05( f )
测量完后，各小组分别整理，并进行统计和计算，然后各小 组进行合计。
依据最后的计算结果判定实验种群的空间分布格局类型。
株距测量精度要求精确到cm，即0.01m。 计算公式和分析方法用前面的分布系数法公式。
注意安全，同学之间要互相照应； 及时记录各项数据并签名，注意保管好记录材料，以备
组成种群的个体在其生活空间中的位置状态 或布局，称为种群空间格局(spatial pattern) 或内分布型(internal distribution pattern)。通
过特定的检验方法可以测定出某特定种群的 分布类型。
知识准备：
1、种群个体在水平空间内的分布形式——种群空 间分布格局，比较适用于植物、定居或不大活动 的动物的空间分布格局研究，也适用于测量鼠穴、 鸟巢等栖息地的空间分布格局。
度（略）。
n
n
n
(xi x)2
xi2 [( xi )2 / n]
s2 i1
i1
i 1
n 1
n 1
Xi 用个体距离代替个体数； 取消边界，取50～200株个体进行测量。
粉笔、皮尺、铅笔、野外记录表格、计算器。
每3个学生为一组，出发前先设计好野外记录表格，并带齐调 查所需物品。