1、 實(shí)驗(yàn)三 生態(tài)學(xué)研究中的取樣方法和技術(shù)一、幾個概念1、種群（population) ：在一定時間內(nèi)占據(jù)一定空間的同種生物個體的集合。2、種群動態(tài)：指種群數(shù)量在時間和空間上的變化。就是要回答種群有多少？即種群數(shù)量和種群密度。3、種群密度：一定時間內(nèi)單位面積上或單位空間內(nèi)的某個物種個體數(shù)。通常用個體數(shù)目或生物量表示。二、種群數(shù)量統(tǒng)計(jì)方法分為：絕對密度和相對密度統(tǒng)計(jì)。絕對密度：單位面積或空間上的個體數(shù)目。相對密度：調(diào)查范圍內(nèi)種群數(shù)量高低的相對指標(biāo)。1、絕對密度統(tǒng)計(jì)方法（1）總體計(jì)數(shù)法(直接計(jì)數(shù)法)指直接點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計(jì)其全部數(shù)量。多借助航空攝影、衛(wèi)星定位儀。適用于植物；生活在開闊地段或狹小地區(qū)的白晝活動的大

2、、中型獸類。總體計(jì)數(shù)時，時間要相對集中，最好在同一天完成，防止動物遷移漏計(jì)或重計(jì)。（2）取樣調(diào)查法計(jì)數(shù)種群的一小部分，再估計(jì)種群整體的數(shù)量。在研究動物(植物)種群(群落)時，不可能對整個種群(群落)進(jìn)行全面測度和分析，因此，有必要從所研究的群落中選取一定范圍進(jìn)行研究。以盡可能低的代價，又能獲得較高的信息量來對整個動物(植物)群落的種類組成和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。 樣方法原理：在研究區(qū)域內(nèi)隨機(jī)取若干樣方，計(jì)數(shù)樣方中全部個體數(shù)，將其平均數(shù)推廣，估計(jì)種群的整體。動物群落的取樣方法：五點(diǎn)取樣；棋盤式取樣；平行線跳躍式取樣；對角線取樣；其他：昆蟲掃網(wǎng)數(shù)，如10網(wǎng)或20網(wǎng)等。 標(biāo)志重捕法在研究區(qū)域內(nèi)，捕獲一部分個

3、體進(jìn)行標(biāo)志，然后放回，經(jīng)一定期限后重捕，根據(jù)重捕中標(biāo)志數(shù)的比例，估計(jì)該區(qū)域內(nèi)個體的總數(shù)。 N:M=n:m N=Mn/m N: 該地段中種群的總個體數(shù) M: 重捕前的標(biāo)志數(shù) n: 重捕個體數(shù) m: 重捕中被標(biāo)記的個體數(shù)標(biāo)志重捕法的注意事項(xiàng)：A、標(biāo)記物的選取及標(biāo)記地點(diǎn)不能在動物關(guān)節(jié)和活動劇烈的地方（容易失去標(biāo)記）。 B、不能選擇毒性大的標(biāo)記物。C、釋放時間選擇在動物的不活動期間，不能在中午釋放，以免遷移到生境隱蔽以外的空間。D、適用于昆蟲類、魚類、鳥類和獸類。2、相對密度統(tǒng)計(jì)方法（1）直接數(shù)量指標(biāo)：捕獲率、鋏日率等。方法：鐵夾子、陷阱法、生物網(wǎng)、黑光燈等。（2）間接數(shù)量指標(biāo)：動物糞堆、洞穴、鳴叫、

4、毛皮收購量、巢、雪地上的足跡等。三、植物群落常用的取樣方法和技術(shù)1、樣地法取樣技術(shù)（1）樣地的形狀傳統(tǒng)的為方形(稱為樣方)；有時為圓形(稱為樣點(diǎn))。矩形的樣地，常稱為樣帶或樣線。一般來說，樣地?cái)?shù)量越多，則結(jié)果越準(zhǔn)確、真實(shí)。但是由于人力、財(cái)力、時間原因，調(diào)查的樣地?cái)?shù)量不可能越多越好。（2）樣地的數(shù)量若干樣地面積之和，有一個抽樣強(qiáng)度的概念。（3）樣地的面積樣地應(yīng)當(dāng)足夠大，以包括足夠的植物物種數(shù)，但又要足夠小到便于區(qū)分、計(jì)數(shù)、測定現(xiàn)存種數(shù)。涉及到了最小取樣面積最小取樣面積常用繪制群落的物種面積曲線來確定。法國CEPE植物生態(tài)學(xué)家以所研究區(qū)域中85%的物種出現(xiàn)的面積作為取樣的最小面積。具體操作：巢式樣

5、方法。例如： 阿爾卑斯山海拔2200m以上高山草甸，此面積為1。 溫帶典型草甸，此面積為4。 溫帶草原，此面積為8。 地中海地區(qū)草本植被，此面積為16。 荒漠地區(qū)，此面積為128-256。 沙漠地區(qū)，此面積大于512。因此建議：草本植物樣地面積1；灌木或超過3 m的小樹群落10-20；喬木群落為100或以上。2、無樣地取樣技術(shù)原理：不用取樣方，在研究區(qū)域內(nèi)確定一系列的中心點(diǎn)（或隨機(jī)點(diǎn)），測定從中心點(diǎn)到每個象限內(nèi)的最近個體及其距離。此法適合于固著生長的生物。主要有：最近個體法；近鄰法；隨機(jī)成對法；中心點(diǎn)四分法（適于測量木本植物的種群密度）。（1）中心點(diǎn)的確定A、通過群落內(nèi)的一系列線來確定。B、用

6、限定隨機(jī)法：隨機(jī)確定樣線，在樣線上相隔一定距離來確定點(diǎn)。如森林群落可以每隔 25m或30m 取一個點(diǎn)。（2）劃分象限把圍繞中心點(diǎn)周圍的面積分為四個象限。（3）調(diào)查記錄在每個象限內(nèi)標(biāo)出與中心點(diǎn)最靠近的一個個體。分別測定其名稱、胸徑、點(diǎn)到植物的距離等指標(biāo)。四、動物群落常用的取樣方法和技術(shù)常以樣帶法為主。對分布范圍狹窄而集中、習(xí)性特殊、數(shù)量稀少、樣帶調(diào)查不能達(dá)到要求的種類采用專項(xiàng)調(diào)查。（一）鳥類數(shù)量調(diào)查方法1、陸地鳥類數(shù)量調(diào)查法 （1）樣帶法：以步行調(diào)查為主。 樣帶單側(cè)寬度、長度（單位：m） 調(diào)查在晴朗、風(fēng)力不大（一般3級以下）的天氣下進(jìn)行，最佳調(diào)查時間為清晨或傍晚，步行速度為1-2 km / h。

7、 景觀類型抽樣強(qiáng)度%樣帶單側(cè)寬 m長度 km森林灌叢1.010-5035濕地1.0505農(nóng)田0.55045 記錄所見個體至樣帶中線的垂直距離。 調(diào)查員只記錄位于前方及兩側(cè)的鳥類，包括飛過樣帶的個體。繁殖期調(diào)查時看到(聽到)1只成體雄鳥記做1對；在沒有見到雄鳥的情況下，見到1只成體雌鳥或1窩卵(雛鳥)也視為1對。（2）樣點(diǎn)法適用于山體切割劇烈、地形復(fù)雜、難于連續(xù)行走的地區(qū)。樣點(diǎn)均勻地分布在樣帶上。 調(diào)查一定半徑的圓形區(qū)域內(nèi)的鳥類數(shù)量。樣點(diǎn)即所調(diào)查圓形區(qū)域的中心點(diǎn)。 樣點(diǎn)半徑：保證觀測范圍內(nèi)所有的鳥類都能被發(fā)現(xiàn)，在視野開闊區(qū)為50 m，森林地帶為25 m。 樣點(diǎn)的數(shù)量應(yīng)能夠有效地估計(jì)研究區(qū)域大多數(shù)

8、鳥類的密度。每條樣帶中設(shè)定的樣點(diǎn)數(shù)一般為8個，樣點(diǎn)均勻布設(shè)，不能發(fā)生重疊。 記錄樣點(diǎn)內(nèi)所見到或聽到鳥類的種類和數(shù)量。 調(diào)查條件和時間同樣帶法。調(diào)查時調(diào)查員處于中心位置，盡量減少對鳥類活動的干擾。每樣點(diǎn)統(tǒng)計(jì)時間為10 min。2、水鳥數(shù)量調(diào)查方法（1）直接計(jì)數(shù)法直接記錄研究區(qū)域內(nèi)鳥類絕對種群數(shù)量。如越冬水禽、便于計(jì)數(shù)的繁殖水鳥群體。計(jì)數(shù)借助單筒或雙筒望遠(yuǎn)鏡來進(jìn)行。如果數(shù)量極大，或處于飛行、取食、行走等運(yùn)動狀態(tài)時，用5、20、50、100等為計(jì)數(shù)單元來估計(jì)種群數(shù)量。2、水鳥數(shù)量調(diào)查方法 （2）樣方法（樣點(diǎn)法）通過隨機(jī)取樣來估計(jì)鳥類種群的數(shù)量。在群體繁殖密度很高或難于進(jìn)行直接計(jì)數(shù)的地區(qū)采用此方法。樣

9、方大小一般不小于20m20m；每一調(diào)查區(qū)域的樣方數(shù)量不低于8個。調(diào)查、記錄方法同直接計(jì)數(shù)法。3、調(diào)查季節(jié)鳥類調(diào)查，分繁殖季和冬季兩次進(jìn)行。繁殖季節(jié)為每年的4-7月，冬季為11月至翌年2月。在大多數(shù)種類的數(shù)量相對穩(wěn)定的時期內(nèi)進(jìn)行。 （二）獸類數(shù)量調(diào)查方法1、樣帶法適用于各種生境和大多數(shù)獸類。以步行調(diào)查為主。 調(diào)查在晴朗、風(fēng)力不大（3級以下）的天氣下進(jìn)行，步行速度2-3 km/h。 觀察對象以動物實(shí)體為主，兼顧其活動痕跡。 記錄實(shí)體時，只記錄位于調(diào)查員前方及兩側(cè)的個體。活動痕跡只記錄24h內(nèi)新鮮的。2、樣方法多用于山體切割劇烈、地形復(fù)雜、難于連續(xù)行走的地區(qū)。 記錄樣方中見到的動物實(shí)體(活動痕跡)，

10、再通過頻率分析動物種群數(shù)量。樣方多設(shè)置為方形、矩形或圓形等。 樣方面積不小于500500。每條樣帶中設(shè)定2-5個樣方。 當(dāng)統(tǒng)計(jì)動物活動痕跡時（如糞便、臥跡、足跡鏈、尿跡等），樣方面積不小于5050。每條樣帶中設(shè)定10-15個樣方。3、哄趕法以聲響等措施將隱藏的動物趕至可觀察的區(qū)域，調(diào)查其種類和數(shù)量。此法主要針對丘陵地帶的草食獸類調(diào)查。4、調(diào)查季節(jié)獸類調(diào)查主要在冬季，與冬季鳥類調(diào)查同期進(jìn)行。繁殖季節(jié)調(diào)查鳥類時，也兼顧調(diào)查獸類。對集群性強(qiáng)的種類（如有蹄類），在集群前調(diào)查。 （三）兩棲、爬行動物數(shù)量調(diào)查方法主要用樣帶法；專項(xiàng)調(diào)查為輔。白天不易被發(fā)現(xiàn)的兩、爬動物，則在夜間調(diào)查。1、樣帶的確定 沿樣帶的

11、方向分段布線； 樣帶長度一般為150 m，沿樣帶方向均勻布設(shè)，數(shù)量一般4條以上。2、觀察方法 沿樣線觀察時，每次巡視速度一致，多1-2km/h的緩速行進(jìn)。 發(fā)現(xiàn)實(shí)體后，記錄其名稱、與觀察者之間的距離、微生境。3、調(diào)查季節(jié)調(diào)查時間在夏季和秋季入蟄前（4-10月），盡量與鳥類繁殖季節(jié)的調(diào)查時間相吻合。 （四）昆蟲種類、種群數(shù)量的采集與調(diào)查方法捕蟲網(wǎng)（空網(wǎng)、掃網(wǎng)、水網(wǎng)）、毒瓶、吸蟲管、指形管、采集籠、誘蟲燈、采集袋、三角袋。其他工具：鑷子、小刀、小鏟、剪刀、記錄本、鉛筆、放大鏡等。1、常用的采集工具2、采集方法網(wǎng)捕法；觀察法；搜索法；擊落法；引誘法（陷阱、燈誘、餌誘）。4、昆蟲群落的調(diào)查方法樣方法：

12、先設(shè)定樣方，再采集、固定、分類鑒定、計(jì)數(shù)、數(shù)據(jù)處理。3、采集的季節(jié)、時間、地點(diǎn)四季均可采集，晚春秋末最佳。白天活動昆蟲10時15時；夜間活動昆蟲，黃昏后或黎明前。五、數(shù)據(jù)處理方法數(shù)據(jù)處理時，長度的單位用m，面積單位用 k，密度單位用 只/k。1、固定樣帶寬度數(shù)據(jù)處理（樣帶法）（1）樣帶內(nèi)絕對密度的計(jì)算D=Ni/2LW其中：L樣帶長度；W樣帶單側(cè)寬度；Ni 樣帶內(nèi)觀察到的個體數(shù)；D密度。（2）當(dāng)動物的發(fā)現(xiàn)概率隨至樣帶中線距離的增加呈直線減少時P=KW（2-KW）K=1-（1P）0.5/W D=10NK/L其中：L樣帶長度；W樣帶單側(cè)寬度；N 觀察到的個體總數(shù)；D 密度。（3）當(dāng)動物的發(fā)現(xiàn)概率隨至樣帶中線距離的增加呈負(fù)指數(shù)函數(shù)方式減少時P=1-e-awa =e(1-p)/wD=5aN/L其中：L樣帶長度；W樣帶單側(cè)寬度；N 觀察到的個體總數(shù)；P= Ni/N樣帶內(nèi)個體數(shù)所占比例；D 密度 。2、樣方法種群密度的估計(jì) D=N/B其中：D密度； N樣方內(nèi)發(fā)現(xiàn)的個體數(shù)； B樣方面積。3、樣線法（兩棲爬行類）數(shù)據(jù)處理單樣線一次調(diào)查的數(shù)量統(tǒng)計(jì)D= n2/（2Ldi ）或D=(1/di) /2L 式中：D某一物種的居群密度；n被觀察到的某一物種的個體數(shù)；L樣線長度；di 第i個個體與觀察者之間的距離。六、常見環(huán)境因素的調(diào)查1、風(fēng)：風(fēng)向、風(fēng)速。可用