实验一 种群空间分布格局调查
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）。
第二节 植物种群分布格局的调查
第二节植物种群分布格局的调查
课时安排
1ห้องสมุดไป่ตู้
教
学
目
标
知识方面
1、说出种群空间格局的研究
2、举例说明不同植物的空间分布格局类型
能力方面
1、能够使用相关方法研究植物的空间分布格局
情感态度价值观方面
1、讨论环境因素对不同植物的空间格局分布的影响
2、认同生物的生长发育是有基因和环境两方面因素共同调控的
教学过程设计
教师活动
学生活动
设计意图
（1）导入
资料分析：种群生态是研究生态系统的基础,生态系统中某一种群特别是优势种群的消长会影响甚至改变整个生态系统的结构和功能.只有对种群的结构、数量动态作彻底的了解,才能对生态系统进行定量研究,从而预测和控制生态系统的发展和演变。
（二）复习旧知
提问：我们学过种群的哪些空间特征？
3.提问：种群的空间格局有哪些类型
4.进行对金高生态园植物种群的空间分布格局的调查
（四）小结
本节课共讲解了物种的空间分布格局及其类型，进行了对金高生态园植物种群的空间分布格局的调查
举手回答
让学生说明种群空间格局的研究范围
提高想象与联想的能力
学生能够使用相关方法研究植物的空间分布格局
增强学生的该节内容的思维内化过程
（3）呈现新知识
1.植物种群在草地或森林群落中表现出某一确定的分布格局,组成种群的个体在其空间中的位置状或布局称为种群空间格局或内分布型。
大声读书
举手回答
认真听讲，适当记录
设置悬念，引起兴趣
复习旧知，将新旧知识串联成知识网络
让学生尝试说出种群空间格局的概念
教师活动
学生活动
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。
种群点格局实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本研究旨在通过点格局分析方法，探究某特定植物种群在特定生境中的空间分布格局，分析其分布规律，并探讨影响其分布的主要环境因素。
二、实验材料与方法1. 实验材料：- 植物种群：某特定植物种群的个体。
- 研究区域：选择具有代表性的生境，如森林、草地、农田等。
2. 实验方法：- 样地设置：在研究区域内随机设置多个样地，每个样地大小根据种群密度和分布特征确定。
- 数据采集：在每个样地内，采用样方法对植物种群个体进行实地调查，记录每个个体的坐标、种名、胸径等数据。
- 数据处理：- 点格局分析：利用点格局分析方法，对植物种群个体的空间分布格局进行分析，主要包括以下步骤：- 数据整理：将采集到的数据整理成表格形式，便于后续分析。
- 点格局分析：采用软件（如R、MATLAB等）进行点格局分析，主要包括以下指标：- 聚集指数：如Moran's I、Getis-Ord Gi等，用于衡量种群个体的聚集程度。
- 空间关联性分析：如Ripley's K函数分析，用于分析种群个体之间的空间关联性。
- 环境因素分析：结合环境因子数据，分析影响种群空间分布的主要环境因素。
三、实验结果1. 种群空间分布格局：- 通过点格局分析，发现该植物种群在研究区域内呈现聚集分布格局，聚集程度较高。
- 聚集指数（如Moran's I）为正值，说明种群个体之间存在正的空间关联性。
2. 空间关联性分析：- Ripley's K函数分析结果显示，在一定距离范围内，种群个体之间存在显著的空间关联性，距离增大，关联性减弱。
3. 环境因素分析：- 结合环境因子数据，发现以下因素对种群空间分布有显著影响：- 土壤湿度：与种群聚集程度呈正相关，土壤湿度越高，聚集程度越高。
- 光照强度：与种群聚集程度呈负相关，光照强度越强，聚集程度越低。
- 地形坡度：与种群聚集程度呈负相关，坡度越大，聚集程度越低。
四、实验结论1. 该植物种群在研究区域内呈现聚集分布格局，个体之间存在显著的空间关联性。
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。
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实验一种群空间分布格局调查
一、实验目的
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（即随机分布型、集群分布型、均匀分布型），学会用 2检验法判断种群空间格局类型的方法。
二、仪器、设备及材料
皮卷尺、铅笔、野外记录表格、计算器
三、野外调查步骤
（1）准备工作
每5-6名学生为一组，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（见附表1），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1m×1m的样地，灌木可用5m×5m样地，乔木则根据具体情况，适当加大尺寸，如可用20m×20m的样地。
（3）采用邻接格子法在所选样地中划分小样方
一般草本可考虑0.1m×0.1m或0.2m×0.2m，灌木可用1m×1m，乔木可用4m×4m或5m×5m。
（4）计数
将每一小样方中待测植物的株数，记录在野外记录表格中。
四、数据处理
将所得野外数据进行整理，并用χ2
检验法进一步数据处理（见附表2）。
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应符合泊松级数。
级数可为下列形式： e m e m me e m -n m -2m
-m -n 2!！，。
，，， 其中m 为样方中的平均个体数，即均值x 。
检验是用χ2值来检验实测值（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）（实验值－理论期望值＝22χ 查χ2分布百分表，比较χ2
的计算值与查表值，通常可作出以下判断：
若χ2χ2
0.01(f)≥，属于非随机分布；
若χ2<
χ20.05(f)，即是随机分布； 若χχχ2
0.05(f)22
0.01(f)≥ ，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。
数据处理表（见附表2）计算得χ2值，查表得
χ20.01(f)和χ20.05(f)，
再与χ2比较，确定所研究是否为随机分布。
>
五、实验地点
中北大学附近
六、对实验报告的要求
1、每组中同学，要求每人所选植物种类或所选样方大小不同。
2、知道物种名称的填在表头相应位置，否则取实物做标本，然后附在报告中。
3、实验报告中必须包含附表1和附表2及处理过程。
4、对记录数据处理并得出是否为随机分布的结果。
附表1 种群空间格局样方表
日期：物种名称: 样地面积：观测人：
附表2 χ2法数据处理表。