生态学数量方法复习资料

绪论

1．生态学的主要研究方法有哪些？分别进行概述。

野外观察:

定位观察站:

实验方法:

数学模型与数量分析方法:

2．现代生态学及其研究方法有哪些新特点？

生态学研究有越来越向宏观发展的趋势

系统生态学的产生和发展

产生了一些生态学的分支学科

分子生态学的兴起是20世纪末生态学发展的最重特征之一

应用生态学的迅速发展也是现代生态学的重要特色之一

第一章生态学观测的取样设计及群落的特征描述

1.简述各种取样方法的特点及优缺点，并应用自己所学专业知识举例说明其中一种方法

的应用。

主观取样：人为地选择取样地段

主观取样就是选代表性样地。

❑样地的选择是凭主观判断，使它能够代表所研究的植物群落。

❑特点：迅速、简便。对有经验的工作者能够取得较好的结果，在植被研究实践中曾广泛地使用，欧洲大陆学派的学者至今仍以这一方法作为主要的取

样手段

❑缺点：它是非统计学方法，不能进行显著性检验

客观取样：通过某种统计学方法来设置样方

⏹（1）随机取样（random sampling ）样方的设置是随机的，即每一样品单位被抽

样的机会是相等的。

⏹理论上讲随机取样是“理想”的方法，但是要真正做到“随机”困难较大，象研究者从

肩上取下样方（或样圆）随机地投掷，无论如何也达不到样品的随机分布。

⏹缺点：由随机数决定的样方位置，在实际研究中往往难以确切设置，尤其是在地形

复杂、沟壑交错、裸岩纵横的地方更是如此，所以说随机取样真正达到随机的是很少的。

⏹优点：可以用于统计分析，从而检验样品的分布是否真正是随机的

⏹（2）系统取样（systematic sampling）系统取样是根据某一规则系统地设置样方，

也叫规则取样

⏹如：从山麓到山顶沿西北方向，每隔海拔50m设置一个样方（规则）

⏹在大多数情况下，系统取样是先用地形等因素确定第一个样方位置，比如山顶等。

⏹优点：取样简单，样品分布普遍，代表性强，在植被变差较小的情况下，效果很好。

⏹缺点：系统取样效果的好坏不能客观地评价，只能凭经验判断，其数据也不能进行

统计分析

⏹（3）限定随机取样（strained random sampling）也叫做系统随机取样，它是系统

取样和随机取样的结合，兼有二者的优点。

⏹限定随机取样是先用系统法将研究地段分成大小相等的区组，然后在每一小区内再

随机地设置样方。

⏹优点：使用这种方法每个区组内每个样品被抽取的机会更大，而且这样抽取的数据

可以进行统计分析

⏹ 缺点：该方法在野外可能更费时间

⏹ （4）分层取样（stratified sampling ）是将研究地段按自然的界线或生态学的标准

分成一些小的地段.

⏹ 这些小堤段的划分方法不是统计学方法，而是自然的界线或生态学的标准。

⏹ 如：

⏹ 草地和灌丛，可以用群落的界线为依据划分小地段，再在小地段内进行随机或规则

取样，分别代表草地和灌丛群落

⏹ 在植被垂直地带非常明显的山地，可以不同的植被带作为小地段。

⏹ 同一植物群落也可进行分层取样，比如森林植物群落的乔木层和草木层可以分开

⏹ 优点：简便易做，也是应用最多的方法。

⏹ 缺点：小地段的大小一般是很难知道的、不等的，所以难以进行统计分析。

⏹ （5）集群取样Cluster Sampling 是一种二水平取样，即首先随机选取样点，在每

一个样点取一些样方（而不是一个样方），这在特殊调查中更有效。

⏹ 集群取样可有多种设计方案，根据所研究的对象的不同而有差异。

⏹ （6）环境因子取样（sampling for environment ） 对环境因素，某些因子的值只与

样方位置有关，比如海拔高度、坡度、坡向、小地形变化等，可以直接测量记录。

⏹ 有些因子由于变化甚大，还需在样方内进行再取样，才能有较强的代表性 。

2.样方数目的确定方法有哪些？详述每一个方法.

❑ 1、样方数——平均数曲线法

这一方法比较简单，在取样过程中逐步绘样方数——个体平均数曲线，如果平

均数基本稳定，则可以停止取样，如果变幅尚大，取样继续进行。

❑ 2、方差法

⏹ 根据所研究的总体的方差来决定取样数目，一般方差大，取样数目就

要多；若方差小，取样数目则可以少。

⏹ 在随机分布的情况下，取样数目N 与总体方差S 2有如下关系：

⏹ 式中t 是显著性水准值，比如在95%置信区间t =1.96（≈2）; L 为研究允许误差，

这是已知数

⏹ 方差法要求取样不能少于30，总体方差可以用前30个样方来估计。

❑ 3、面积比法

❑ 面积比法是在知道研究地段总面积的情况下，事先决定要选择研究面积的百分之几

作为样地，比如说5%或10%的研究面积作为样地。

❑ 这样在样方大小已经确定的情况下，样方数目是不难算出来的。

3.植物群落的数量特征有哪些？并说明其定义。

多度（Abundance ）是指调查样地上群落内某种植物的个体数量。

⏹ 对它的解释和调查方法很不一致，大体可分为两类。

❑ 直接计算法

❑ 目测估计法

密度（Density ）单位面积或单位空间上某种植物个体数的实测数据

⏹ 用公式表示为：

D =N/A

其中：D 为密度； N 为样方内某种植物个体的全部数目； A 指样方面积。

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