种群密度的调查及误差分析

种群密度的调查及误差分析

江苏省奔牛高级中学朱俊（213131）

摘要：本文通过对样方法与血球计板抽样检测法的比较、标志重捕法与抽样检测法的比较、稀释涂布平板法和血球计数板（抽样检测）计数法比较以及误差分析，理解并掌握种群密度调查的实质，提高学生分析和解决问题的能力。

关键词：样方法、标志重捕法、抽样检测法、稀释涂布平板法

种群密度调查最常用的方法是抽样调查法。抽样调查法是一个很大的概念，在调查对象多不可能全部调查的情况，都是调查一部分对象，用以估计整体的情况，这就是抽样调查法。在中学生物教学中常用于样方法、标志重捕法、用血球计数板抽样检测法、稀释涂布平板法等，都属于抽样调查法。

一、样方法与血球计数板抽样检测法的比较

1．样方法

样方法是在被调查种群的生活环境内，随机选取若干个样方，通过计数每一个样方内的个体数，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。

（1）适合对象：植物和活动范围比较小的动物（如昆虫卵的密度、植株上蚜虫的密度等）。（2）样方形状可以多样，但取样的关键要保证随机性和代表性，常见的取样方法有五点取样法（A）和等距离取样法（B）。2.血球计数板（抽样检测）计数法

（1）适合对象：指针对细胞悬液中细胞数量的计数，常用于个体较大的细胞或菌体（如人体血细胞、酵母菌等），不适合于普通的细菌（如大肠杆菌）和病毒。

（2）种类：它的规格有两种，一种叫希利格式（16×25型）（如图D），另一种叫汤麦式（25×16型）（如图E）所示。

（3）计算公式：每毫升培养液中酵母菌细胞的计算公式为：

）

所数的小方格数（

稀释倍数

所数小方格中细胞总数

酵母细胞个数

a

b

ml

)

(

10

400

/

4⨯

⨯

⨯

=

3.两种方法的比较图汤麦式(如图E)这种计数方法的实质就是五点取样法。

【例1】：蓝澡是湖泊中常见的藻类，在调查环境因素对藻类生长的影响时，需要每天定时对藻类进行取样计数。

（1）取出的样液中需立即加入固定液，其目的是_____________。

（2）在计数前通常需要将样液稀释，这是因为_____________ 。

（3）将样液稀释100倍，采用血球计数板(规格为1mm×1mm×计数，观察到的计数室中细胞分布图见右图，则培养液中藻细胞的密度是个/mL。

二、标志重捕法与血球计数板抽样检测法的比较及误差分析

1.标志重捕法：

在一个有比较明确界限的区域内,捕捉一定数量的动物个体进行标志,然后放回,经过一个适当时期(标志个体与未标志个体重新充分混合分布)后,再进行重捕。根据重捕样本中标志者的比例,估计该区域的种群总数,可计算出某种动物的种群密度。

（1）适合对象：

一些活动能力强，活动范围大的动物。

（2）计算公式：

m / M = n / N（区域内动物的数量为M，捕获并标记（数量为m），重捕计数（捕获N、标记n）分析：n / N即为重捕中标志的个体占所捕到的总个体的比例，m / M即为区域内标志的个体占所有个体的比例。其核心是抓住等式两边的比例相等，从而求出M=n，标志重捕法的前提是,标志个体与未标志个体在重捕时被捕的概率相等。

但对于此等式中，m、N都是一个定值，每次重捕时，主是要n带来的误差。

（3）误差分析：

①M值偏小的情况：标记物过于醒目，（易于被人为捕捉到）所以每次重捕时n值偏大，所以计算出的M值偏小。

②M值偏大的情况：a.标记物易脱落，所以每次重捕时n值偏小，所以计算出的M值偏大。

b.在实际捕捉的过程，如田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，所以重捕时，n值偏小，M值就

偏大。C.标记物过于醒目，（易于被生活环境中的天敌发现而捕食），则n值偏小，M值就偏大

【例2】某科技小组在调查一块方圆为2hm2的草场中灰苍鼠的数量时，放置了100个捕鼠笼，

一夜间捕获了50只，将捕获的灰苍鼠做好标记后在原地放生。5天后，在同一地点再放置同样数量的捕鼠笼，捕获了52只，其中有上次标记的个体13只。由于灰苍鼠被捕一次后更难捕捉，因此推测该草场中灰苍鼠的种群数量最可能

A．小于100只 B．大于100只 C．小于200只 D．大于200只

2．抽样检测法：

（1）计算公式：

M

b

mm

a

mm)

(

3

10

1

)

(

400

3

1.0

1

13稀释倍数

个小格中的酵母菌数

⨯

⨯

=

⨯

⨯

解释：等式的左边相当于从中抽样出来的400小格（规格为⨯⨯）中所含的酵母菌数，等式的右边即为原1ml培养液（稀释b倍后）中的酵母菌的数量为M个。

（2）误差分析：

根据公式：

M

b

mm

a

mm)

(

3

10

1

)

(

400

3

1.0

1

13稀释倍数

个小格中的酵母菌数

⨯

⨯

=

⨯

⨯

得M=1⨯104⨯a⨯b的值。（误差值主要来自于a的值）

Ⅰ.M偏小的情况：

①每次取样时未振荡摇匀，而取了上层的液体，导致a值偏小，

②血球计数板中有气泡，导致a值偏小

③在抽样检测时，让培养液自行渗入后，没有稍待片刻，直接就放在载物台上观察，（没有让酵母菌全部沉到计数室底部），导致a值偏小。

Ⅱ.M偏大的情况：

①每次取样时未振荡摇匀，而取了下层的液体，导致a值偏大

②先滴加菌液，再加盖玻片（压滴法），计数结果将偏高。（因为先滴加菌液，再加盖玻片时，容易使菌液沾到计数平台两侧的支持柱表面，在支持柱表面形成一层水膜而使盖片不能完全落在支持柱上。盖玻片由于液滴的表面张力作用而未能严密的盖到计数板表面上，使计数室内的体积增大，）