生态学种群调查方法
第三章生态学调查方法
第一节基本问题
一、调查目的
通常的目的是估测某种群在一定面积中的个体数，或整个种群的大小。一种做法是调查研究区域内的所有个体数，但不现实。因此必须取样。
1、种群大小估计
1）随机取样通常是最佳选择，因为没有偏差（人的主观通常是有明显偏差的）
●划定一个长方形区域
●将其划分成一个网络
●对每一个网格编号，并用随机数确定要调查的小区
2）随机数产生方法：
●采用随机数表
●计算机的随机数发生器
●电话簿上的最后一位数
●随机地从手表上某一时刻开始读100秒后的数
●随便出一个4位数，各位数相加的和
3）如果研究地段生境有明显的分异，则可分层取样；先把研究地分成不同的生境，然后再在个类型中随机取样。
4）种类调查时的技巧：每天作一个得到物种总数的统计，绘制一条曲线，可以指示进一步调查的效率。
2、种群变化监测
1）最好不要改变调查方法，尽管改进后的方法效果可能更好
2）如果改变方法，必须使两种方法的应用有一个重叠期，以便不同方法调查结果的比较3）同时监测环境因素的变化
4）详细而确切地描述调查方法
5）最好对调查区域或物种个体进行定位
3、确定种群的生境需求
比较物种分布点与随机样点的情况：
●该种的多度
●捕食种或天敌种的多度
●巢穴多度与生境或群落结构
●环境因子
注意一个常见的错误是只调查该种分布的最佳生境而不调查缺如的生境
4、寻找物种减少的原因
●确定种群需要的生境条件，然后分析这些因子是否发生变化；
●比较该种仍存在和该种已消失的生境
●在分析种群变化时，对繁殖和更新成活的限制因素的调查研究通常非常重要
例：英国白垩土半自然草地的特有物种银斑跃蝶（Hesperia comma）日渐稀少，人们发现雌蝶喜欢在羊茅（Festuca ovina）叶上产卵，就设立保护区；种群确更少。比较发现该蝶喜欢
在裸露区产卵，随即引进放牧；却又发现牧食过的草地上种群低于未牧食的草地。观察进一步发现雌蝶不在牧食过的草叶上产卵；最后措施是冬季加强放牧形成裸地，春、夏停牧。
5、生境管理监测
对于有管理因素参与的自然变化的生态效应的估计，应设置具有重复性和随机性的控制对比实验。以确定自然因素和人为因素的作用。其要点：
●设置对照实验：有人为因素和环境因素影响；只有环境因素影响；无环境因素影响
●对异质环境要随机设置对照实验
●实验的不同控制需要多次重复
例：北美大草原生物多样性的火烧对比实验：3月份烧、7月份烧、不烧
6、种群动态
二、观测的准确性与精确性
明确目的有助于了解调查计数的精确水平；若相对数量可以满足，则采用准确的相对数量比不准确的绝对数量更好。另外，不同目的的研究对调查内容详细程度的要求不同，群落学只需要数量；而种群学调查则需要年龄或性别结构。
●精确性测度
1、95％置信区间：期望值=N；95％置信区间=[CL1, CL2]
2、百分比相对精确度（PRP）：PRP=50*(CL2-CL1)/N
●偏差来源：
1）实验技术不熟练
2）影响因素的忽略
3）统计模型的前提假设不能满足
4）随机因素
●精确性与付出代价的平衡
三、测量原则：
1、并非所有可以测量的都应该测量
2、找到一个问题，然后明确地开始追求你的目标
3、收集能够达到目的的数据，并使统计分析令人愉快
4、有些生态学问题在目前尚不可能回答
有些西方人把生态学问题和理论与统计比作马和马车，并说“You can’t get your statistical cart in front of your ecological horse”
5、对于连续性的数据，为了节省时间和经费，在开始实验以前应该决定从全部数据中获
得显著性结果所需的数据量。
6、作出一个生态学评价时，必须给出对其可能误差的测度
在3种情况下，生态学的统计推断是非常困难的：
●现实种群在时空范围内非常复杂，以至于难以进行随机而且可重复的取样
●隐含变量可能使我们对数据的解释复杂化
●统计方法只能应付随机误差而对系统误差导致的偏差无能为力
7、对统计显著性检验的结果应保持怀疑的态度，因为生态系统是一个灰色系统
8、任何时候都不要混淆统计学显著和生态学显著
9、将你的生态学数据进行编码，并以某种为计算机自动识别的格式输入计算机
10、有多少努力，就有多少收获（坏数据出不了好结果）
四、研究途径与调查方法选择
1、问题的性质决定两种研究途径：
●可控事件：实验研究，包括重复实验、非重复实验和取样模拟（Sampling for modelling）●不可控事件：1）有明显的扰动发生：干涉设计（intervention design）
2）无明显扰动发生：i. 研究区域限定：采用观测研究
ii. 在整个区域内取样：描述性取样设计
假设检验并不一定重要，最重要的是研究的目标
2、观测方法选择的标准
●生物学和技术方面－好的取样设置
●统计学方面－好的统计学设计
好的测量应该是可靠的、准确的、与问题相关的、和适应自然动态节律的。注意精确性与准确性的区别。
在我们感兴趣、研究和调查的对象之间存在如下的关系：
3、调查方法选择的决策程序
第二节、植物调查方法
由于生境条件的斑块性、种子的有限距离传播和群聚生长，植物在空间上通常呈斑块分布；又由于气候的季节性变化和植物不同的生活史，其相对多度在时间上也表现出季节变化和年际变化。
一、植物种群调查的常用指标
1.高度（Height）：树木高度
2.胸径（Diameter at breast height, DBH）：胸高直径，约1.3m处
3.冠幅（Canopy dimension）：树冠的垂直投影大小
4.枝下高：树冠最高下活枝的高度
5.密度（density）：单位面积的数量
缺陷：1）群聚植物的个体难以区分，一个遗传株经常可能由多个彼此相连的分体构成。2）不同种类甚至同种个体的大小相差悬殊。
6.盖度（cover）：一个种地上部分垂直投影面积的总和。群落全部种盖度之和>100％。
缺陷：偏利于枝叶开展生长型和大叶的植物
7. 频度（frequency）：一个种在全部样方中出现的样方数
缺陷：依赖于该种的盖度，并受其分布格局的明显影响
8. 生物量（biomass）：一个种全部个体干有机质重量之和。
缺陷：由于实际操作的限制，通常采用地上部分的重量之和，因此对组织密度大或单位重量大的种，如木质化的种比较有利。
二、取样方法
1、总计数
方法：直接计数
优缺点：结果准确，但在调查面积大或种群密度大的情况下比较费时。适用于相反的情况。偏差：无偏差
2、目测盖度
方法：可以在整个研究区域或网格样方中进行；将群落乔、灌、草、苔藓等各层分别估测比较合理。通常按5级划分：优势（dominant）、丰富（abundant）、常见（frequent）、偶见（occasional）、稀有（rare）。或按Domin和Bran-Blanquet等级划分：
等级值Bran-Blanquet等级Domin等级
＋盖度<1％只有一株，盖度很小
1 盖度1％~5% 三两株，盖度<4%
2 盖度6％~25% 有几株，盖度<4%
3 盖度26％~50% 许多株，盖度<4%
4 盖度51％~75% 盖度4％～10％
5 盖度76％~100% 盖度11％～25％
6 盖度26％～33％
7 盖度34％～50％
8 盖度51％～75％
9 盖度76％～90％
10 盖度91％～100％
优缺点：简单迅速；但不准确。主观性强，不同人的测度可能存在明显的偏差，对大型植物
的估计尤其比较困难。
偏差：有人认为对个体明显的种如正在开花的种易于高估
3、样方法
方法：采用木质、金属或塑料（适用于小样方）或皮尺、折尺及绳索（适用于大样方）围成矩形面积，然后在其中调查，通常采用一系列形状相同的样方进行调查；但对待群落不同层次的调查宜采用不同面积。根据经验：
苔藓、地衣或藻类群落：0.01~0.25m2
草地、杂类草、矮灌丛或水生大个体植物群落：0.25~16m2
高灌丛群落：25～100m2
森林群落乔木层：400～2500m2
样方位置的选择与研究目的有关，如果要通过取样充分地反映某一群落类型的物种数量结构，则需要随机布点或系统布点；若希望具体研究特定生境的群落状况，则可根据主观判断选点。
调查内容：1）密度；2）频度（包括枝条频度和根部频度）；3）盖度；4）生物量
5）重要值：重要值是综合密度、频度和盖度三方面数量的指标，对于3个指标可能产生的偏差有一定的中和作用。计算方法如下：
相对密度＝一个种的密度×100/全部种的密度之和
相对频度＝一个种的频度×100/全部种的频度之和
相对盖度＝一个种的盖度×100/全部种的盖度之和
重要值＝（相对密度＋相对频度＋相对盖度）/ 3
优缺点：这是常用的方法，结合起来使用的结果比较有效。具体测定中，密度统计最费时；
盖度估计主动误差最大；而频度往往受样方面积的明显影响，并受分布格局的影响。注意的具体问题
1）实际调查研究前必须回答的三个问题：
Were should I take my samples?
How should I collect the data in space and time?
How many samples should I try to take?
2）样方法的要求：
①已知面积
②计数期间对象不会移动
③所以不仅可以应用于植物，也可应用于许多动物
3）最适样方大小和样方形状确定：
①查阅文献，仿照他人的办法；问题是生态学研究的方法积累至今仍不成熟
②自己确定。但什么是合适的？可从三方面看：
●Statistically：在给定的研究总面积或调查时间和经费条件下达到最高的统计准确性;
●Ecologically：采用的样方尺度和形状可以最有效地回答提出的问题；
●Logistically：与其它的相关工作相适应；有时最简单的不一定最合理
4）样方尺度和形状的生态学效应
●边缘效应：圆形、方形、长方形；面积/边长比
●样方对生境异质性的反映
●种－面积曲线
例2：不同样方系列的总面积均为1120m 2 样方大小 m 2 观察值 标准差 样方数
平均值的
标准误 4×4 50.7 70 6.06 4×10 47.3 28 8.94 4×20 44.6 14 11.92 4×70 41.3 4 20.65 4×140 34.8
2
24.61
例3、植被样带的乔木、灌木、草本层种－面积曲线
050100
150200
2503000
40
80120160200240280320360400440480520560
距离m
物种数
5
10
152025303540
5）最佳样方大小和形状的两种统计学检验方法：
这类工作作为长期定位观测的预研究很有意义。 ① Wiegert ’s 方法
提出两个衡量指标，总的样方尺度选择原则是最小的变异、最小的花费 相对变化（Variability ）：统计结果的相对变异性 相对花费（C-Cost ）：研究所用的金钱（通常以时间代表）
C=C 0+C x
C: 总花费；C 0：前期花费或固定花费；C x ：完成x 大小样方所需的花费
例4、爱尔兰第地衣生物量的最优样方面积 样方面积（m 2） 样方数 生物量均值（g ） STD 标准误 单样方耗时（min ） 0.5×0.5 79 1524 1022 115 6.7 1×1
20 1314 963 215 12 1.25×1.25 13 1037 605 168 13.2 1.5×1.5 9 1116 588 196 11.4 1.73×1.73 6 2021 800 327 33 2×2
5
1099
820
367
23
相对花费＝完成某一大小的一个样方的时间 / 完成一个样方所需最少时间 相对变化＝某一大小样方的生物量标准差 / 各大小样方中最小的标准差
样方面积（m2）相对变异相对花费相对变异×相对花费
0.5×0.5 3.02 1.00 3.02
1×1 2.68 1.79 4.80
1.25×1.25 1.06 1.97
2.09
1.5×1.5 1.00 1.70 1.70
1.73×1.73 1.85 4.93 9.12
2×2 1.94 3.43 6.65
②Hendrick’s 方法
假设：样方物种数据变化量的对数与样方大小的对数呈负相关，且变化梯度值为0到- 1；
完成样方调查所需时间与样方大小呈线性正相关。
结论：仅仅对样方适宜大小的估计
6）什么情况下不用理会这些：
1）在长期研究中，与前期研究的结果相比较时；
2）同时进行不同生境类型、不同季节、对不同种类进行取样研究，往往难以求全，可以采用简化、折衷的方案。
4、样带法
方法：为研究研一个环境梯度植被的变化或者在不同生境中植被的差异，另外在估计一个研究地区植被组成种的总体密度和盖度时，通常使用样带方法。包括3类：
1）样线法：沿梯度拉一根样线，统计接触到样线的不同种类植物个体得到密度；以一定长度间隔为单元分别统计可以得到频度；计量每一植株接触样线的长度可以得到盖度。2）带状样带法：沿样带方向间断布设一系列样方
3）梯度样带法：沿梯度方向设置一条连续的样带，有时可达数百公里。
优缺点：对于稀疏或高大的植被样带法比样方法更快更有效；在研究大尺度区域环境和植被的梯度变化时样带是首选的方法。由于不同植物高度不同，样线的效果受设置高度的影响。对于高度混杂的草本植被，样线法的接触统计是极为费力而困难的。对于繁复的环境变化，采用带状样带法比梯度样带法更可取，并可达到相当的效率。
偏差：样线接触法会因植物高度的不同而引起偏差。
5、样点法
主要用于矮生植被中禾草、杂类草、苔藓等的盖度估测。
方法：采用一根或一组直径非常小（1.5~2mm）的金属或木质样针，垂直插入土壤，或悬垂于点样方架，计数接触到样针的植物种。通过大量取样得到各种植物的百分比盖度的测度。
优缺点：其原理是以样针代表足够小面积的样方，避免大样方被部分覆盖所带来的盖度定义的模糊性和实测的误差。因此通过足够多的取样可以得到不同种类准确的盖度。但该方法只适合于低矮的植被，对草地特别适用；并且因为样针非常小，需要大量的取样才够；该方法也比较费时和累人。取样不充分时容易漏掉稀有种。
偏差：同前
6、收割法
用于植被中种的地上生物量的测定
方法：用各种剪刀在接近地表处将一定面积的植被地上部分全部割下，将不同植物种或植物的茎、枝、叶、花、果实各部分分开，包装起来带回实验室或在野外直接称其“鲜重”，或烘干后再称干重（在100℃烘箱中烘干1～2天）；对于灌木以下的植物，精度应达到0.01g。称量时应注意去掉粘附的土壤等。
优缺点：因为是破坏性的取样，故只有当必须测定不同种类的生物量时才使用。高大乔木和灌木的收割、运输和称重都比较困难。所以本方法主要适用于草本植被。收割的高度对结果误差的影响很大，并且往往因地形的微小变化而难以避免。鲜重不是很好的指标，最好用干重。
偏差：低矮匍匐的植物种在收割时受收割高度和地形变化的影响最大，最容易被低估。不同植物种的木质化带来鲜重的偏差。
7、无样地取样
适用于地形陡峭不便于作样方的森林中的乔木密度测定。也是人手缺乏时的合适办法。
方法：在研究区域内随机地取一组样点。通常沿行走路线确定，一般不少于50个。然后采取两种方法测定：1）测定离样点最近的树木到样点的距离，对全部值平均。则树木密度为1/(2D)2; 2）中心点四分法：沿同一方向建立以样点为中心的坐标系，分别测定4个象限内距离元点最近的树木的种类和距离。对所有样点的值平均，则树木密度为1/D2。两种方法都以样点到树木中心的距离为准。但不包括幼树（需要一个标准）。
优缺点：本方法较样方法快捷方便得多，对比较稀疏和物种数较少的森林群落较适用。但对物种丰富和密集的群落，要考虑不同种类时，因要多次测定距离，工作量就大大增加。
这两种方法都不能给出个体树的随机样品，对于集群分布的树种的误差更大。
偏差：取样的非随机性和不同物种的分布格局的差异会带来偏差
8、土壤种子库调查
方法：在研究地区的样点上取一定面积的土壤芯。由于各种原因导致的种子库空间分布的不均匀，需要采取足够的量来保证代表性；又由于不同植物种子成熟的时间不一，所以在一年中应取样两次来评价其变化。
可使用圆筒形取样器取样，直径2～20cm，深5～20cm。如果要分析土壤种子库的垂直分布，通常分0～2cm、2～5cm、>5cm三层取样，其中最上层包含的枯枝落叶需要去除。水生植物群落的种子库可以用挖泥机挖取。
通过分离土壤样芯中的种子估计土壤种子库，通常采用萌发实验和分离计数种子两种方法来达到目的。
萌发实验：将土样放在室外或温室中，浇水或喷雾以保证湿度，使土壤中的种子自然萌发，鉴别、记录后去掉，定期翻搅土壤使所有的种子都能暴露。直至几周后没有萌发为止。重要的促进方法是先将土样置于5的冰箱中保存3～4周，然后置于温室中萌发以打破种子休眠。
计数种子：通过一系列网眼大小不同的网筛用自来水筛洗土样，去除杂物、砂石和土粒。分离出种子，然后鉴别、计数。种子库研究只计有活力种子，故需要对种子库分取亚样品，用染色法鉴定统计成活种子的比例。
四唑氮染色：以pH值6～8的磷酸盐为缓冲液的1％2,3,5-氯化三苯基四唑氮染液在黑暗条件下染色2小时，活着的种子组织被染成红色。
靛洋红染色：热蒸馏水配置0.05%的靛洋红染液过滤放凉后，将种子组织在黑暗条件下染色2小时，活种子无色，死种子变蓝色。
优缺点：两种方法的工作量都很需要多个样品，甚至多次取样。萌发实验中只有部分有活力种子萌发；筛洗分离种子也会有部分很小的种子被漏掉。种子活力的化学检验是最好的办法，但工作量很大即是一个亚样品也很费时。
偏差：土壤芯的深度可能会影响样品中不同种类种子的比例；样品对最近产生种子的种也会产生偏差；萌发实验的条件可能对有些种偏利；而过筛法将低估小种子的物种。
9、种子雨收集法
适用于陆生植物和水生挺水植物种子雨的收集。
方法：根据研究目的，沿环境梯度或选择特定群落和种群，于种子成熟期在林下设置已知面积的种子收集器，收集计测单位时间内落在其中的种子数量。目前最常用的收集器是采用黏性表面，以防止种子从收集器丢失，这些黏性物质往往还对鸟类和昆虫有排斥作用。具体做法实在收集器表面涂上黏性物质，或在收集器内放置一个涂有黏性物质的纸片或布片，定期更换粘附种子的纸片。
用镊子或无毒溶剂将种子从收集器中取下，进行鉴别和计数。种子活力测定同种子库研究方法。若进行萌发实验，需要清理种子上的黏性物质以利于其吸水。
优缺点：评定种子雨的所有方法都是费时的。种子盘方法的工作量最小，但萌发实验存在同样的问题。应采取措施减少动物取食和风吹造成的种子损失和加入（从地上）。
偏差：非常小的种子最容易丢失。
10、植物的个体标记与制图
11、植被制图
第三节、动物调查方法
1 直接计数法
2标记－重捕获法
2.1 基本思想：
在种群中捕获一组样品，标记后放回，让标记动物与种群其它个体充分混合后重捕获一组样品。有理由认为标记动物在第二组样品中所占的比例与所有标记动物在整个种群中所占比例相同。若n1：第一次标记并放回的样本数；n2：第二次捕获的样本数；m2：第二次样本中标记过的动物数；N：种群总数。则有：
m2 / n2=n1 / N 故：N=n1*n2/m2
2.2 隐含假设：
②所采用的标记物不会丢失；
检验方法：同时采用两种标记物A、B，捕获一样品若只有一个标记物，则另一个已丢失。认为两种标记物的丢失事件是彼此独立的，则标记物A在放回和再捕获之间丢失的概率是：R B/(R B+R AB)其中，R B是重捕获样本中只有B标记物的个体数；R AB是重捕获样本中有两种标记物的个体数。丢失率可以用来矫正对种群的估计。
③所用的标记不影响动物的死亡率和行为
检验方法：比较不同标记方法对动物的影响，或比较标记和未标记动物的行为；也可用重捕获样本的数据进行分析。
④动物的可捕获性不会变化（但实际上可捕获性会发生很多变化）
随时间的变化
●不同性别和年龄组的差异
●捕获器太少或分布不合理；前后两次捕获间隔不足
●种群迁出和迁入引起的变化（选用不同的模型）
●捕捉器引起的变化：“捕获器－恐惧”型和“捕获器－喜欢”型
2.3 标记方法
可以作一次标记或彼此不同的多重标记，以获得该个体的被捕获历史。
2.4 精确性的PRP估计；统计检验
2.5 消除可捕获性的变化
2.6 标记－重捕获方法
Peterson 方法Schnabel
方法
Burnhum和
Overton方法
Jolly-Seber
方法
捕获/重捕获
次数
两次数次数次数次种群开放
或封闭
封闭封闭封闭开放捕获概率相同相同不同相同
标记类型单个单个
多个或
个体标记
多次特殊标记
或个体标记
2.7 其它捕获和标记方法
1）部分捕获剔除：去除方法
2）模拟标记－重捕获方法：两种捕获器（可逃离且被标记；不可逃离）同时使用3）连续捕获和重捕获方法
4）捕获网
3点样带和线样带
4 鱼类调查方法
1）岸边计数
2）水下观察
3）点击捕鱼
4）围网捕鱼
5）拖网捕鱼
6）抬网、投网和推网捕鱼
7）钩钓捕鱼
8）鱼鳞网捕鱼
9）捕鱼器捕获
10）水中声学调查
11）直接估计卵数
12）浮游生物网捕获鱼卵
5 鸟类调查法
1）群落中计数鸟巢
2）展姿场计数
3）休息场计数
4）计数鸟群中的鸟数
5）计数迁徙鸟
6）领域制图
7）点计数
8）线样带
9）放声反应调查
10）单位工作量捕获数
11）标记释放－重捕获
12）计数鸟粪
13）发现鸟的时间
第四节、调查中最常犯的20种错误
1、取样不能随机化
最常见的一种错误就是只调查最好的地点并用其估计种群的大小
2、取样数量大大超过分析能力
这样作浪费了许多时间；并可能引起自然保护的问题
3、在监测中改变方法
除非不同方法之间进行了很好的比较，否则不同方法之间的研究结果没有可比性
4、同一个体在两个地点被当作两个个体计数
5、不了解所研究的种
了解所研究的种类是分析考虑偏差和理解数据的基础
6、在控制实验中没有对照
这将是解释控制实验结果时的最大问题
7、没有储存将来能够调用的信息
如果不能详细地记录调查有关的各种信息，在将来人员更替时，新来者就会碰到难以逾越的困难。
8、没能记录样地的准确信息
应当采用绝对数据记录诸如样地记录的日期、地理坐标等；相对的信息在用于不同研究比较时往往没有意义。
9、在一个或少数几个大面积而不是多个小面积中计数
一个单一面积的计数不能测定自然的变差，所以难以发现任何变化是多么重要。这一点同样适合于样方。
10、对所用方法应用不当
如只在温暖平静的天气条件调查蝴蝶，或者将哺乳动物捕获器只设在最可能成功的地方，调查结果必然存在偏差。而其他人采用随机调查的方法，比较的结果将只能是种群下降。
11、过分相信自己的结果
实际上任何调查都有偏差和不准确的地方，关键是评价偏差有多大。
12、认为捕获到的密度就是绝对密度
13、在获取数据之前没有考虑将如何分析它们
14、假定知道自己的位置
这将导致一些关键地点和路径的错误，或对面积的错误估计
15、假定不同生境的取样有效性相似
生境物理结构和植被结构间的差异几乎影响每一个调查样方法，所以会扰乱相互比较。
16、认为别人会为你鉴定出所有的标本
17、不知道为什么要调查
要确切思考什么是要调查的问题和用什么数据来回答这问题。收集额外的数据可能是好的，但这是否会减缓项目的进展速度，使得调查目标不能完成？
18、偏离样带路线
这往往是受所调查对象在样带外大密度斑块的诱惑所致，在多年数据比较时就会导致不可解释的变化。
19、对有意义的调查思想准备不足，以至于调查面积不够大或样方数量不够多，使之能满足统计分析和检验的需要
20、假定其他人会用完全相同的方法取样并具有相同的热情
国际生物学计划（IBP）提供了特殊的指导介绍，但难以表达这种数据的意义，因为解释上的轻微差异都会导致很不同的结果
思考题：
1、在野外调查中，如果违反了第1项调查原则，会有什么后果？
2、在我国亚热带，森林皆伐后，会有很多阔叶和针叶树种加入植被恢复演替，为了加快某
一期望树种（如杉木）的生长，进行了很多实验，在演替早期就去除阔叶树种。结果在一些实验中，针叶树的长势的确比对照实验地好，但另一些实验中，处理样方中针叶树的生长与对照样方相当。面对这些结果，如果你是负责人，你将进一步采取何种对策，弄清什么问题？
3、一个样方被分成16个1m2的小样方，每一个样方中一种草本植物七筋菇（Clintonia
分别采用：1）1×1、1×2（横向）、2×2共3种大小的样方
2）2m×2m和1m×4m两种形状的样方
进行全覆盖采样。比较不同采样方法所得的种群密度平均值、方差、变异系数。若完成样方调查的耗时比是样方面积比的0.8倍，采用多大面积的样方最好？
4、采用“标记释放－再捕获”方法估计驯鹿种群的数量，对第一次捕获的个体带上彩色的
皮领结；3个月后通过目击计数。由此统计再次观察到的驯鹿和其中被标记的个体。具体数据如下：
第一次标记后释放个体数＝340
第二次发现的个体数＝462
第二次发现被标记的个体数＝74
对这个驯鹿种群大小进行估计，给出其95％的置信区间。为了保证计算的结果有效，对你的方法必须作哪些假设？
生态学读书报告
生态学读书报告 ——《生态学基础》姓名：学号： （一）、生态学的概念和研究内容 首先，生态学是不断发展的，其研究对象和研究方向也在不断地发展；所以在不同的历史阶段其定义也随着人们认知的变化而变化。 1866年，德国学者首先提出“生态学”这一概念，他将生态学定义为——研究生物及其居住环境相互关系的科学。后来随着生态学研究对象的变化，就产生了许多不同的定义。例如苏联学者在上个世纪50年代将其定义为“研究动物的生活方式与生存条件的联系，以及动物生存条件对繁殖、生活、数量及分布的意义”。所以，由此可以看出生态学在不断地发展，但是归纳不同时代不同的观点，生态学可定义为：研究生物及人类生存条件、生物及其群体与环境相互作用的过程及其规律的科学。 生态学的研究内容包括：个体生态学，种群生态学，群落生态学，景观生态学，全球生态学。 （二）、生态学研究对象及发展历程、研究方法 1. 研究对象：生态系统 2.发展历程：萌芽时期（17世纪前）——建立时期（17世纪至19世纪末）——巩固时期（20世纪初至20世纪30年代）——现代生态学（20世纪30年代至现在） 3.研究方法：分为野外的、实验的、理论的三大类。其中，野外的研究方法是首先的，并且是第一性的；实验研究是分析因果关系的一种有用的补充手段；利用数学模型进行模拟研究室理论研究最常用的方法；三种方法可以结合起来。 （三）、生物与环境 1.环境：在生态学中，环境是指生物的栖息地，生物是环境的主体。 2.生态因子：构成环境的各要素称为环境因子；环境因子中一切对生物
的生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的因子称为生态因子。 生态因子的分类：气候因子、土壤因子、地形因子、生物因子、人为因子。生态因子的作用规律：综合作用、主导因子作用、直接作用或间接作用、阶段性作用、不可代替性和补偿作用、限制性作用及生物的耐受性。 3.生物与光因子：光因子主要指太阳光；其对生物的生态作用主要归纳为太阳的光质、光照强度、日照长度三个方面。 生物与光质：不同单色光对动植物生长的作用。例如，红外光的主要作用是产生热效应。 生物与光照强度：不同的动植物对光照强度的需要不同。 生物与日照长度：日照长度即光照时间，不同的生物每天生长生活所需要的光照时间不同。 4.生物与温度因子：生物体内的生物化学过程必须在一定的温度范围内才能正常进行。生物生长与温度的关系服从最低温度、最适温度、最高温度“三基点温度”。 5.生物与水因子：水是生物生存的重要条件；水是任何生物体都不可缺少的重要组成成分，水是生物代谢过程中的重要原料，水是生物新陈代谢地介质，是很好的溶剂。动物按栖息地划分可分为水生和陆生两大类；其中水生动物对水的依赖性更大。 6.生物与土壤因子：土壤是陆生生态系统的基础，陆生植物生活的基质和陆生动物生活的基底；土壤是母质、气候、生物、地形和时间等成土因素综合作用的产物，由于土壤形成演化过程的不同，自然界的土壤多种多样，它们具有不同的土地构型、内在性质和肥力水平。土壤的基本物理性质是指土壤质地、结构、密度和孔隙度等，土壤的质地、结构性质引起土壤水分、土壤空气和土壤温度的变化，从而对植物根系的生长和植物的营养状况及土壤动物生活状况产生明显的影响。 7.生物与大气因子：干洁空气的主要成分是氮和氧，二氧化碳占空气体积很小一部分，但它们三者对生物具有十分重要的影响。大范围的空气交换制约着不同地区的气候，小范围的空气交换制约着天气的变化；风对区域环境尤其是大气环境的净化产生重要影响。动物的取食、迁徙等都跟风有莫大的关系。
生态学研究方法01
生态学研究方法 第一章绪论 第一节生态学及其学科特性化 一、生态学的概念 生态学 从科学的角度来看，生态学是运用层次观和系统论的方法，是研究生物与生物之间、生物与环境之间的相互关系的科学。 这些相互关系会从生物分子、个体、种群、群落、生态系统、区域景观、全球等不同层次上对生物的和环境系统的结构和功能产生各种影响。 因此，生态学是研究这些相互关系的产生方式、影响途径和作用后果有关规律的学科。二、研究层次及其学科 现代生态学在研究层次上相宏观与微观两极发展。由于生态学研究对象的极其复杂性，它现已发展成为一个庞大的学科体系根据研究性质分，生态学可概分为理论生态学和应用生态学两大体系。从研究对象的水平和层次来看，生态学可分为：分子、个体、种群、群落、生态系统、景观、区域、全球生态学。（分辨率和空间尺度增加） 三、生态学的实验科学属性 科学的发展与研究方法和技术设备有关。在传统的生态学研究中，生态学侧重于研究对象的描述，所采用的研究方法（如直观描述，调查分析，数理统计，单项实验等）都很简单。设备也很简单。 因此，生态学被误认为是一门描述性的、近似于思维方法论的和社会科学的一门学科。特别是近十几年来，随着生态学向经济科学和人文社会学科的渗透，使人们感觉到生态学似乎越来越偏离自然科学，而向社会科学靠近了。 然而，生态学来源于生物学，其研究对象是生物与环境之间的相互关系。它始终围绕着生物与环境之间的物质循环、能量流动、信息传递（乃至资金流动）开展研究，就必然要与生物学实验、环境学实验、物理、化学实验等打交道，就需要通过实地观测与调查研究，获取实验数据来认识和回答各种种样的生态学过程及其内在机理。因此，总体上讲，生态学必然是一门实验科学，它的天然实验室就是自然界（或人类社会）。 生态学实验的特点： 1）生态学是一门与空间、时间相关的科学，因此，其实验必然涉及空间位置与时间的测定，与地理学密切相关； 2）生态学是研究生物与环境相互关系的科学，那么，其实验必然涉及生物学与环境学；3）生态学的综合性与系统性，决定了解到其实验必然是多元化的，并与其他学 科具有交叉渗透性；
环境生态学样方调查报告
环境生态学期中考试 样方调查报告 学院：能源与环境学院 班级：环境工程1班 调查人员：第四组（马秀、李欣、张孟易、梁崇权、吴京珉、陈潮、周莎、黎一樊） 调查时间：2014年12月05号
环境生态学样方调查报告 一、调查目的。 了解校园绿化区植被多样性及群落结构。 二、调查工具。 皮尺、卷尺、手机 三、调查方法及用具。 1 样方大小 表1 样方大小 植被类型乔木灌木样方大小设置10*10 2*2 2 样方数量 表2 样方数量分布表 植被类型乔木灌木样方数量设置1*(10*10) 1*(2*2) 因本次调查选取调查地点不合适，故选取乔木样方内只有一个小样方内长有灌木。 3 样方布设 3.1样方布设原则。 样方布设遵循以下原则： (1)典型性。 (2)自然性：人为干扰、动物干扰少，长时间未被破坏。 (3)可操作性：易于调查取样，避开危险地段。 3.2 样方布设图示
如图1.1 乔木 灌木 图3.1 样方布设 四、调查地点及对象描述 1 调查地点 西华大学凤凰学院前草地近校园公路处 2 调查对象 样方内乔木和灌木 五、调查内容和指标 1 调查指标如表5.1 胸径：胸高处的直径，仅应用于乔木的测量。 枝下高：指的是从地面到第一层分枝点的高度。 基径：其测量基准点为树木地面根颈部位的树干直径。 冠幅：指树木的南北或者东西方向宽度的平均值。 盖度：地上部分投影面积占样地面积的百分比。即投影盖度。 高度：植物最高处到地面的距离。 2 调查内容 如表3。
表3 乔木样方调查内容数据记录与计算 编号植物类 型 胸径 (cm) （由 周长 得出） 枝下 高（m） 根颈 处周 长 （cm) 基径 冠幅 （m2) 投影 面积 （m2） 盖度 周长 （cm） 高度 （m） 1 行道树 5.73 1.5 24 7.64 0.3 2 2 4.09% 18 5 2 桂花树 5.7 3 1.47 21 6.69 0.38 2. 4 4.91% 18 4 3 桂花树7.01 2.5 27 8.60 0.29 1.8 3.68% 22 4 4 行道树 6.21 1.9 2 5 7.9 6 0.16 1 2.04% 19.5 5 5 桂花树 3.34 1. 6 15 4.78 0.19 1.2 2.45% 10.5 3 6 桂花树 3.50 1.78 14 4.46 0.16 1 2.04% 11 3 7 芭蕉树17.20 3 68 21.66 0.56 3.5 7.16% 54 7 8 桂花树 5.10 1.6 22 7.01 0.25 1.6 3.27% 16 4 9 桂花树 6.05 1.4 22 7.01 0.32 2 4.09% 19 4 10 桂花树 5.73 1.4 20 6.37 0.32 2 4.09% 18 3 11 桂花树 4.46 1.26 21 6.69 0.22 1.4 2.86% 14 4 12 桂花树7.64 1.45 27 8.60 0.48 3 6.13% 24 4 13 桂花树 4.46 1.46 17 5.41 0.16 1 2.04% 14 3 14 行道树7.01 1.42 20 6.37 0.29 1.8 3.68% 22 5 15 香樟树16.88 2.5 63.5 20.22 1.43 9 18.40% 53 10 16 桂花树 3.50 1.3 16 5.10 0.19 1.2 2.45% 11 3 17 行道树 4.78 1.81 22 7.01 0.00 0 0.00% 15 5 18 行道树 5.73 2.6 24 7.64 0.00 0 0.00% 18 5 19 桂花树 3.82 2.5 18 5.73 0.00 0 0.00% 12 4 20 行道树10.83 1.44 39 12.42 0.80 5 10.22% 34 7 21 行道树7.64 1.82 28 8.92 0.64 4 8.18% 24 6 22 行道树13.69 1.27 46 14.65 0.64 4 8.18% 43 7
野外调查是生态学
生态学野外调查方法和数据处理 野外调查是生态学，特别是植物群落生态学研究的基本方法。由于植物群落生态研究地域性很强，不同的国家和地区形成了不同的研究传统，从而形成了不同的学派，现在影响很大的当属法瑞学派和英美学派。本部分主要讲法瑞学派和英美学派在植物群落学研究中的一些方法。 调查的准备工作 1 背景资料准备 （1）调查研究之初必须明确目的、要求、对象、范围、深度、工作时间、参加的人数，所采用的方法及预期所获的成果； （2）对调查研究地和对象的前人研究工作要尽可能的收集资料，加以熟悉，甚至是一些片段的、不完全的资料也好， （3）对相关学科的资料也要收集，如地区的气象资料、地质资料、土壤资料、地貌水文资料、林业、畜牧业以及社会、民族情况等。 2 野外调查设备的准备 海拔表、地质罗盘、GPS, 大比尺地形图、望远镜、照相机、测绳、钢卷尺、植物标本夹、枝剪、手铲、小刀、植物采集记录本、标签、样方记录用的一套表格纸，方格绘图纸、土壤剖面的简易用品等等。 3. 调查记录的准备 （1）野外植被（森林、灌丛、草地等等）调查的样地（样方）记录。
目的在于对所调查的群落生境和群落特点有一个总的记录。 （2）法瑞学派的野外样地记录对于样地中的乔木层、乔木亚层、灌木层、草木层、藤木和附生等均通用。既通用于各类森林群落，也通用于灌丛和草地以及水生植物群落等。 （3）英美学派森林群落野外样方调查因为英美学派对森林的不同层次有不同调查项目和不同的样方面积，故可分乔木层、灌木层、草本层等不同的表格。 选样原则 1. 一般原则 （1）一般了解，重点深入，并设点对照。 （2）大处着眼，小处着手；动态着眼，静态着手；全面着眼，典型着手。 （3）三个一致性：外貌结构一致性，种类成分一致性，生境特点一致性。 （4）6个特征要接近： ①种类成分要接近 ②结构形态要接近； ③外貌季相要接近； ④生态特征要接近； ⑤群落环境要接近
群落生态学研究新进展_裴男才
论文 34Skamarock W C, Klemo J B, Dudhia J, et al. A Description of the Advanced Research WRF Version 3. Technical Note, NCAR/TN-475+STR, 2008. 125 35Hong S Y, Lim J O J. The WRF single-moment 6-class microphysics scheme (WSM6). J Korean Meteorol Soc, 2006, 42: 129–151 36Kain J. The kain-Fritsch convective parameterization: An update. J Appl Meteorol, 2004, 43: 170–181 37Hong S Y, Noh Y, Dudhia J. A new vertical diffusion package with an explict treatment of entrainment processes. Mon Weather Rev, 2006, 134: 2318–2341 38Collins W D, Rasch P J, Boville B A, et al. The formulation and atmospheric simulation of the Commumity Atmosphere Model version 3 (CAM3). J Clim, 2006, 19: 2144–2161 39Chen F, Dudhia J. Coupling and advanced land surface–hydrology model with the Penn State-NCAR MM5 modeling system. Part I: Model implementation and sensitivity. Mon Weather Rev, 2001, 129: 569–585 40Kanamitsu M, Ebisuzaki W, Woollen J, et al. NCEP-DOE AMIP-II reanalysis (R-2). Bull Am Meteorol Soc, 2002, 83: 1631–1643 41Xu Y, Gao X, Shen Y, et al. A daily temperature dataset over China and its application in validating a RCM simulation. Adv Atmos Sci, 2009, 26: 763–772 42Yuan Y, Yang H, Zhou W, et al. Influences of the Indian Ocean dipole on the Asian summer monsoon in the following year. Int J Climatol, 2008, 28: 1849–1859 ·动 态· 群落生态学研究新进展 探索群落构建机制的生态和进化过程是群落生态学领域的一大中心任务. 在局部森林群落水平上, 运用系统发育分析方法探讨群落构建规则是群落生态学的研究热点. 中国科学院华南植物园分子生态学研究组葛学军研究员等人采用植物条形码通用的3个片段(rbcL, matK和psbA-trnH), 利用植物DNA条形码和Phylomatic方法构建了鼎湖山20 hm2森林大样地183种木本植物(隶属于24目52科110属)的群落系统发育关系, 并结合大样地5种生境类型分析了该群落的构建方式. 两种方法的研究结果均发现, 山谷(valley)和低坡(low slope)生境为系统发育聚集分布格局(phylogenetically clustered), 表明近缘物种共存于这些低海拔生境, 生境过滤(environmental filtering)可能起主导作用; 而且, 两者均表明, 高坡(high slope)和山脊(ridge top)生境为系统发育扩散分布(phylogenetically over-dispersed), 说明远缘物种共存于这些高海拔生境, 竞争排 斥(competitive exclusion)可能起主导作用. 然而, 对于高 谷(high gully)生境, Phylomatic方法得到的结果为系统发育 扩散分布, 而条形码方法得到的结果为系统发育随机分布 (phylogenetically random), 表明与系统发育有关的作用可 能在这种生境类型下不起作用或者作用不明显. 生境随机 化检测结果发现, 495对物种-生境组合(5种生境类型×95 个常见物种)中有52对存在显著物种-生境关联, 表明在物 种水平上非随机生境关联可能在局部群落构建时起到重要 作用. 相关研究结果已在线发表在国际知名综合性期刊 PLoS ONE上(doi: 10.1371/journal.pone.0021273). 裴男才 中国科学院华南植物园 1909
生态学实验报告
生态学实习报告 实习一森林群落的组成结构调查 一、实验目的 通过调查，初步掌握植物群落的调查方法及各统计指标的含义 二、工具备品 皮尺、钢卷尺、测绳、枝剪、粉笔、铅笔、标签、方格纸、调查表格、植物检索表等。 三、调查方法 全面踏查和样方法相结合。其基本步骤是： 全面踏查：对所要进行调查的植物被地全面踏查一遍，选定若干个具有代表性的区域作为（固定或）临时样地。 样地调查： （1）样地面积：森林：20*20平方米，其中：灌木样方五个，2*2平方米，草本样方五个，1*1平方米 （2）每木调查：具体按测树学方法进行。平均胸径大于8厘米者，2厘米一个径阶；小于8厘米者，1厘米一个径阶。 （3）植被及灌木调查： 植被调查在1*1平方米小样方中进行，下木调查在2*2平方米小样方中进行，乔木调查在实习中绘制树冠投影图。 植物名称：记录植物中名或学名，并采集有关植物标本（实习中只采集野外不能识别的标本。经鉴定后再将植物名称填入，但在鉴定前要填入代号）。由于标本不完整，鉴定有困难时可暂时填入**科或**属的一种。如苔草属的一种。 层次：可根据植物高度划分为几个层次。若一种植物分布在几个层次中，按其分布情况记入分布最多的层次中 层次盖度：即该层次植物投影面积占该样方面积的百分比。 按植物自然情况进行测定。范围指最低高度到最高高度。如果植物最低为0.3米，最高为1.5米，则记为0.3-1.5米。
多度：指该植物投影面积占该样地面积的百分比。用德鲁提的多度等级进行分级。 分布：指丛生、片状、稀疏、单株等。 （4）统计及报告： 按测树学统计林木组成和平均胸径。 植被统计频度和多度。 描述群落的组成结构特征。 四、实验数据 表1森林群落类型调查表 一、样地基本概况 标准地面积：20*20 平方米地点名： 调查日期：2015.05.26 海拔：150米 经纬度：坡位：半山腰 坡度：15.2°森林类型：天然林 生态系统类型: 森林生态系统林分郁闭度：80% 二、地质、土壤调查 土壤类型：壤土母岩类型：砂岩、砾岩、岩石风化残积土壤厚度：一米以上岩石露头：10% 土壤A层厚度：棕色枯落物厚度：1.5cm 土壤颜色：棕色土壤质地：黄棕壤 土壤侵蚀状况：很少排水状况：良好 三、经营历史与人为活动状况：
【实习报告】生态学野外实习报告
生态学野外实习报告 一、实习时间：XX年6月11日~12日 二、实习地点：xxxx国家级自然保护区 三、实习目的： 为了进一步了解xxx地区生态环境及垂直土壤分布差异条件对天然植被的影响。以及自然保护区的设置作用。通过实地考察，熟练运用课本知识，把理论与实际结合起来，提高动手调查的能力，团队分工及其团队协作能力。 实习出行路线：南宁（都南高速公路至府城出口，经府城、雷江二级公路）――xxx旅游区大门区――xxx旅游区。 四、实习地概况 4.1、地理位置与地形地貌及历史沿革 广西xxx国家级自然保护区地处广西中部偏南的南宁市武鸣、上林、马山和宾阳四县交界处。保护区管理局设在武鸣县两江镇汉安村那江屯南侧。地理坐标为东经108°20′~108°24′，北纬23°24′~23°30′。保护区呈西北至东南不规则长方形，南北长21km，东西宽19km，一般海拔1200m左右，主峰龙头山在山体中部之武鸣与上林两县交界处，海拔1760.4m，相对海拔1563m，是广西中部最高的山峰。保护区总面积16994hm2 ，林地权属全部为国有。 1920xx年7月经自治区林业厅批准，成立xxx林场，归属自治区林业厅管辖，委托南宁地区林业局代管。 1920xx年自治区林业厅和南宁地区行署决定停止采伐天然林，林场工作重点转移到保护森林资源。
1920xx年8月自治区人民政府批准将xxx林场改建为自然保护区，成立“广西壮族自治区xxx自然保护区”（自治区级），属事业单位，隶属关系不变。 XX年7月，晋升为国家级自然保护区，XX年8月隶属南宁市林业局主管。保护区人员编制218人。 4.2、保护区性质和保护区类型 以北回归线上保存较完整的常绿阔叶林为特色，以保护多样性山地森林生态系统以及珍稀频危特有动植物资源为主要保护对象，以自然保护、科研教学、宣传教育为主要管理任务，适度开展多种经营和森林生态旅游。所辖部分区域是广西大学的实习科研基地，为此我们得以在此实习参观。在我国自然保护区网络中，具有典型地带性特征的国家级森林生态系统类型自然保护区。境内保存着多样性山地混合森林和珍贵稀有生物物种资源，是不可多得的地带性生物物种基因库和生态系统平衡观测实验室。是广西中部重要的水源涵养林区，是科研、教学、森林生态旅游的理想场所。属于森林生态系统类型自然保护区。其保护的对象有(1)保护北回归线上丰富多样的山地森林生态系统；xxx生境多样性，植物群落也多样性。共有南亚热带季风常绿阔叶林、常绿阔叶林等多个植被类型。并且保存着近6000公顷的原生植被，以桫椤、黑桫椤为代表的蕨类植物在xxx形成了较大面积的优势群落。(2)保护区域内丰富的物种资源及其基因。(3)保护桂中地区重要的水源涵养林区。 4.2.1、重要保护价值 xxx季风常绿阔叶林生态系统在全国范围内或生物地理上具有突击的代表性，森林植被保存之好，植被类型如此之多，实在罕见。其多样性的山地森林生态系统的自然价值在国际国内是较为少有的。xxx保护区是1920xx年世界自
生态学研究方法整理材料
理解： 1、双种群的竞争。 2、生态学实验的特点。 1）生态学是一门与空间、时间相关的科学，因此，其实验必然涉及空间位置与时间的测定，与地理学密切相关； 2）生态学是研究生物与环境相互关系的科学，那么，其实验必然涉及生物学与环境学； 3）生态学的综合性与系统性，决定了解到其实验必然是多元化的，并与其他学科具有交叉渗透性； 4）生态学的不同尺度，决定了其不同实验方法的巨大差异性，如宏观生态学的研究方法与微观生态学研究方法。 3、Logistic模型的意义。？ 逻辑斯谛模型的两个参数r和K，均具有重要的生物学意义。r表示物种的潜在增殖能力，K是环境容纳量，即物种在特定环境中的平衡密度。但应注意K同其他生态学特征一样，也是随环境（资源量）的改变而改变的。 4、逻辑斯谛增长模型的重要意义。 1）它是许多两个相互作用种群增长模型的基础； 2）它也是渔业、林业、农业等实践领域中，确定最大持续产量（的主要模型； 3）模型中两个参数r、K，已成为生物进化对策理论中的重要概念。 5、某一具体群落中某一物种的生态位大小的取决因素。 1）物种对环境因子的生理学适应也就物种基础生态位的大小 2）与其它物种的相互作用，主要是指物种间的竞争状况 3）群落中环境因子（梯度）的分布状况 这三个因素的综合作用通过物种在群落中的分布及其与环境因子分布的吻合程度而得以反映。 6、绝对密度测定与相对密度测定。 （1）绝对密度测定 总数量调查方法：计数某地段中某种生物个体的全部存活者数量/总面积 取样调查法：计数种群的一部分，用以估计种群整体。抽样，取平均，推广。 （2）相对密度测定这类方法是很多的。可分两类，一是直接数量指标，如捕捉法；另一类是间接数量指标，如通过兽类的粪堆计数估计兽类的数量，以鸟类的鸣叫声估计鸟类数量的多少等。还有很多指标可以估计动物的相对数量。 7、生态位的测定类型。 1）未考虑资源利用率的测度 2）考虑资源利用率的测度 3）多维生态位宽度的测定 8、数据转换的目的 一是为了改变数据的结构，使其能更好地反映生态关系，或者更好地适合某些特殊分析方法。比如非线性关系的数据通过平方根转换可以变成线性结构，这样对线性方法比如PCA就更为合适 二是为了缩小属性间的差异性，由于属性的量纲不同，往往不同属性间的数据差异很大，比如不同的环境因子测量值，对数转换可使得数据值趋向一致。 三是从统计学上考虑。如果抽取的样品偏离正态分布太远，可以进行适当转换。 9、种群动态的基本研究方法。 10、种群离散增长模型的4个假定。 Nt+1=λNt或Nt=N0λt 1）环境条件允许种群有一个最大值K 2）种群增长率降低的影响是最简单的，即其影响随着密度上升而逐渐地、按比例地增加。 3) 种群中密度的增加对其增长率的降低作用是立即发生的，无时滞 4）种群无年龄结构及无迁出和迁入现象。
环境生态学-群落调查与分析实验报告
群落调查与分析 【实验目的】 掌握群落调查的基本方法和群落分析方法。 【实验材料】 海拔表、皮尺、卷尺、样绳、照度计、GPS。 【实验原理】 群落调查是考察与研究群落的基本途径，群落调查的基本方法是样地法。样地是在群落中圈出的能代表群落基本特征的一定面积地段，通过对样地的调查来推断整个群落的情况。运用样地法进行群落调查时，首先需要根据研究目的确定样地的形状、面积与数量，并确定样地设置的方法。样地设置的原则是使设置的样地具有代表性。样地形状一般有方形、圆形、条形等。样地的大小和数目根据群落的不同而不同，一般群落越复杂，样地的面积要越大。通常草本群落的样方大小通常为1m2，较高的草本群落也有用4 m2或更大的样方。灌木的样方大小通常为3m×3m、4m×4m甚至5m×5m。乔木的样方大小通常为100 m2。样方的数目据群落的类型、物种的丰富程度以及人力和时间等确定。但全部样方的总面积，应略大于群落的最小面积。样地设置的方法有随机设置、系统设置、典型设置等。随机设置是使所有被抽中的机率相等，可在群落中系统地设置一些点，编上1，2，3，……100等数字，然后随机地抽取其中的数字，以确定样地的位置。系统设置即在群落中以一定的规则确定取样位置，如在群落中设置几条等距离的样线，然后在每一样线的相等间距设置样方。典型取样即在认为有代表性的地段设置样方。 【实验方法与步骤】 1．样地设置 每组4-5人，在马尾松林中选择有代表性的地段设置10样方。10m×10m的乔木样方，在乔木样方内设置一个5m×5m的灌木样方，再于乔木样方的4个角分别设置1个1m×1m 的草本样方。 2．调查记录 调查记录的内容、项目随研究目的不同而不同。细致的数据整理分配工作应在室内进行。研究群落的组成和结构，可使用群落调查表格，群落调查表格根据研究目的和对象而制订。 乔木层调查采用每木调查的方法，即分别调查每株树木的物种名、胸径、树高等。灌木层与草本层的调查分物种调查其平均高度、平均基径、覆盖度、数量等。层间植物可单独调查。 表1 群落基本情况调查表 调查者：调查日期： 样地编号：样地面积： 群落类型：群落名称： 地理位置：经度：纬度： 地形：海拔：坡向：坡度： 土壤、岩石、地下水位： 微地形、地被物：
生态学实习报告doc
生态学实习报告 由于人口的快速增长和人类活动干扰对环境与资源造成极大的压力，人类迫切需要掌握生态学理论来调整人自然、资源以及环境的关系，协调社会经济发展和生态环境的关系，促进可持续发展。以下是小编整理的生态学实习报告，欢迎阅读！ 生态学实习报告1 实习概况 由于人口的快速增长和人类活动干扰对环境与资源造成极大的压力，人类迫切需要掌握生态学理论来调整人自然、资源以及环境的关系，协调社会经济发展和生态环境的关系，促进可持续发展。环境生态学正是随着全球行环境问题日益严重和人类对环境问题的关注及寻求调节人类与环境之间协调发展的途径而产生的。 通过一学期的《环境生态学》学习，我们已初步掌握了环境生态学的一些理论知识，对环境生态学的研究内容、发展趋势和方法也有了一定的认识。为加我们的实践认识，老师精心组织安排了这次教学实习，我们也最终在实习老师的指导下顺利完成了此次教学实习的安排与目的。 200x-11-3，晴。我们在实习指导老师的带领下早上八点乘坐学校班车，从学校出发经过两个小时到达目的地――青岛xx国家森林公园，在实习指导老师的指导下顺利完成了此次教学实习的安排与目的，于下午四点多返回学校。这
次实习中我们学到了很多的东西，受益匪浅。 实习内容 1、xx国家森林公园概况 xx脉系巍然而深秀，融奇、险、清、幽于一身，有望夫山，石老山，大庵山，釜台筒，大黑涧，扎营山等四十座大小山峰环列周围，小xx群峰迭翠，怪石嶙峋，常年云雾缭绕，瞬息万变，忽隐忽现，或浓或淡，胜似梦境之迷离，素有“东崂西珠，双珠嵌云”之说。小xx地处海滨，景物独特，层峦叠嶂，奇峰陡峭，曾被前人列为胶州八景中的第一胜景。 2、森林生态系统的作用和功能 森林在人类的生存，生活和生产中的作用是多方面的，具有强大的生态功能，主要表现在： （1）森林具有维持生物多样性的作用：森林生态系统是地球上最复杂的生态系统，是自然界最完善的物种基因库。多种多样的森林生态系统为动植物提供了良好的栖息环境，森林中蕴藏的丰富动植物资源是人类生存和发展的基础，使人类宝贵的财富。 （2）森林生态系统具有涵养水源、保持水土的作用：森林能承接雨水，减少落地降水量，使地表径流变为地下径流，涵养水源，保持水土。 （3）森林生态系统具有调节气候的作用：森林的蒸腾
植物群落野外调查知识要点
生态学植物群落野外调查知识要点 1.经、纬度：参考GPS数据； 2.地貌类型： 【平原】1、冲积平原；2、三角洲；3冲积扇；4波状平原；5台地；6洼地； 【山地】7、高山；8、中山；9低山；10、丘陵；11高原；12、准平原；13、喀斯特；【坡位】1、山顶；2、上；3、中；4、下；5、坡麓； 【坡向】1、N；2、W；3、E；4、S；5、彼此中间； 【坡形】1、凸；2、平直；3、凹；4、复合；5、阶梯； 【风向坡】1、向风；2、侧风；3、背风； 3.土壤水分：参考土壤水分仪数据； 4. （扩展知识：植物的每一层也可以分为多个亚层；同时，在每一次群落调查中要当场划分植物群落的层，并绘制群落垂直结构图，记录各层的高度和主要的种类及其生活型；）5.生活型—— 植物生活型（life form）植物对综合生境条件长期适应而在外貌上表现出来的生长类型，如乔木、灌木、草本、藤本、垫状植物等。其形成是不同植物对相同环境条件产生趋同适应的结果。例如，在不同地理区域的干旱生境中有相同生活型的肉质植物，其亲缘关系相隔甚远：仙人掌属于仙人掌科，景天属景天科，芦荟属百合科，龙舌兰属石蒜科，但却具有相似的外貌特征。自19世纪初洪堡（von Humboldt）以外貌特征划分生活型至今，已建立多种植物生活型分类系统，其中最广泛应用的是丹麦植物生态学家劳恩凯尔（）建立的系统。他按越冬休眠芽的位置与适应特征，将高等植物分为高位芽、地上芽、地面芽、地下芽和一年生植物五大
生活型类群。在各类群的基础上，按植物的高度、茎的质地、落叶或常绿等特征，再分为30个较小的类群。 （1）高位芽植物（phaenerophyte）【Ph】 高位芽植物（phaenerophyte）渡过不利生长季节的芽或顶端嫩枝位于离地面较高处的枝条上。如乔木、灌木和热带潮湿地区的大型草本植物都属此类。根据芽距离地面的高度，又可将其分为大型（30米以上）、中型（8～30米）、小型（2～8米）和矮小型（～2米）四类。再根据常绿或落叶，芽有无芽鳞保护的特征，将其进一步分为12个类型，加上肉质多浆汁高芽位植物，多年生草本高芽位植物和附生高芽位植物，合计有15个类型。 （2）地上芽植物（chamaephyte）【Ch】 地上芽植物（chamaephyte）芽或顶端嫩枝位于地表或接近地表，距地表的高度不超过20～30厘米，在不利于生长的季节中能受到枯枝落叶层或雪被的保护。可分为四个类型：矮小半灌木地上芽植物；被动地上芽植物，即一些枝条太纤弱而不能直立只能平伏于地面的植物；主动地上芽植物，这类植物也平伏于地面，但枝条并不纤弱，而是主动地横向伸展；垫状植物。常绿的和落叶的藤本灌木或小灌木〔紫金牛Ardisia japonica、欧百里香（Thymus ser－pyllum）〕，垫状植物，留有一部分茎的草本植物（白车轴草Trifolium repens）等都属于此类。 （3）地面芽植物（hemicryptophyte）【H】 地面芽植物（hemicryptophyte）在不利季节时地上的枝条枯萎，其地面芽和地下部分在表土和枯枝落叶的保护下仍保持生命力，到条件合适时再度萌芽。可分为原地面芽植物、半莲座状地面芽植物、莲座状地面芽植物三个类型。地面芽植物是可越过不良生活期的抗性芽接近地表的植物。冬季在地面上有放射状的丛生叶，而中央具有芽的堇菜类、月见草（Oenothera lamarckiana）、草莓、日本海伦（Heloniopsis japonica）、伸出带叶的茎的地榆（Sanguisorba officinalis）、直立金丝桃（Hypericum erectum），或具有枯叶鞘包着芽的翦股颖（Agrostis matsumurae）、结缕草（Zo－ysia japonica）等都属于这类植物。J．Braun－Bla －nquet等将附生藻类、固着或叶状地衣类、叶状苔等低等植物都归入此类。在寒冷地区，雪层能保护其免受低温的伤害，因此这种生活型的植物很多。
《生态学研究方法》教学大纲
《生态学研究方法》教学大纲 开课学期：秋季 先修课程：普通生态学、植物地理学 授课对象：环境科学专业本科2或3年级学生 课程目标：本课程通过对生态学研究的方法论、发展历史和不同研究层次的方法手段等的系统介绍，并辅以相应的操作实习，旨在使学生对生态学研究的方法手段有一个 全面的了解，建立起提出、分析和解决问题的思维框架和实际操作能力。 学时：51学时。其中授课45学时，实验学时6学时。合计3个学分。 教材：自编讲义 参考书：（1）Ecological Methodology.Krebs J. Charles, 1998 （2）Scientific methods for ecological research. E. David Ford. Cambridge University Press. 2000. （3）生态学的理论与方法。R. McIntosh著，徐嵩龄译，1992年； （4）生态学调查方法手册。（英国）W.J. Sutherland等著，张金屯译，1999年； （5）植被数量生态学方法。张金屯，1995年； （6）普通生态学－原理、方法和应用。郑师章，吴千红，王海波等编著，1994年； （7）普通生态学实验手册。G.W. Cox著，蒋有绪译，1979年。 （8）陆地生物群落调查观测与分析。董鸣主编，中国标准出版社，1996年。 （9）森林生态系统定位观测提纲及数据库建设。《中国森林生态系统结构与功能规律研究》项目组编著，1993。 （10）植物生态学实验。内蒙古大学生物系编著，高等教育出版社，1986年 （11）植被生态学的目的与方法。Ellenberg，Muller- Daumbois （12）景观生态学－格局、过程、尺度与等级。邬建国，高等教育出版社，2000年（13）植物种群学。王伯荪，李鸣光，彭少麟著，广东高等教育出版社，1995年 （14）当代生态学博论。刘建国主编，中国科学技术出版社，1992年 （15）试验设计的技术与方法。栾军编著，上海交通大学出版社，1987年 一、时间安排 9月12日～1月2日，24次课，48学时，3学分。其中10月1、3日课程与国庆节冲突，1月1日与元旦冲突，实际上课21次，中间安排3次实习，具体时间另行通知。在第24次课将作考前辅导；最后一次课考试。学校规定上课时间到1月6日止，6～17日停课复习。 考核方式：包括平时考核、实习情况和期中、期末考试。平时的考核包括课后思考题，课前不定期穿插小测验。平时成绩占40％，期中考试占20％，期末考试40％。 二、课程目标 本课程以研究方法讲解为主，同时配合数据练习；辅以3次操作性实习；最后通过卷面考试进行一次全面的考核。 通过上述途径，使学生对生态学研究的基本途径、发展过程及其当前进展获得一个全面的认识；了解生态学研究的方法论途径；学习关于生态学研究的基本概念、基本方法和基本技能；并获得一定的研究实践经验。 在内容上，将涉及现代生态学几个主要分支：种群生态学、群落生态学、生态系统生态学、景观生态学和全球生态学的研究方法，但以陆生植物生态学为主；涉及生态学研究的野
生态学实验报告
井冈山大学校园植物多样性调查 摘要： 关键词： 0前言 1调查方法 1.1 样地选择： 调查时间为2013年4月～5月，调查采用样方法。选择井冈山大学校本部医护室侧面湿地松地，植被类型包括乔木、灌木和草本，地形为山地地带，地势较陡，面积约为5×5m2，在设立的样地内进行植物群落学和多样性调查。 1.2 植物资源调查： 乔木层记录植物的种名、株数、高度、胸径、盖度及生长状况；灌木层和草本层记录每种植物的种名、盖度、高度及生长状况等信息（草本不包括野生种类）。在此基础上，计算出显著度、相对重要值、生物多样性指数等，并进行分析讨论。 1.3 生命表的编制 生命表是表达种群死亡过程的有力工具。通过编制生命表，可获得有关种群存活率、存活曲线、生命期望、世代净增殖率、增长率等有重要价值的信息。我们依据生物性质划分年龄阶段，作为表中最左边的一列x,观察同一时期出生的同一群生物从出生到死亡各年龄阶段开始时的存活情况，将观测值nx列再x值右边一栏，根据这些值即可算出表中其他栏目数据。p58 1.4 不同类型群落比较研究90 通过对天然次生林群落与人工林群落的对比研究，探寻天然次生林群落与人工林群落在群落组成、结构群落的发展趋势以及生物多样性等方面的差异，充分认识自然群落在维持生态系统的生物多样性、稳定性以及对环境改造作用的重要性。p90 2 数据整理 群落的结构特性及多样性分析85 植物群落的数量特征分析方法 植物群落调查中，必须了解各种群在群落中的数量特征，对物种组成进行数量分析是近代群落分析方法的基础。选用的描述植物群落数量特征的其他数据如
下： 多度：样地内各植物种的个体数。 相对多度：某物种个体数占样地内所有物种个体数的百分比。 公式为：相对多度=某物种个体数/所有物种个体数×100% 频度：某物种出现于样方的次数。 相对频度：某物种的频度占所有物种频度之和的百分比。 公式为：相对频度=某物种的频度/所有物种的频度之和×100% 显著度：某一物种的胸高（1.3m ）断面积之和占样地面积的百分比。 相对显著度：某物种的显著度占样地内所有物种显著度之和的百分比。 公式为：相对显著度=某物种的显著度/所有物种显著度之和×100% 盖度：某物种投影面积占样地面积的百分比。 相对盖度：某物种的盖度占样地内所有物种盖度之和的百分比。 公式为：相对盖度=某物种的盖度/所有物种盖度之和×100% 密度：单位面积上的植株数。 相对密度：某物种的密度占所有物种密度之和的百分比。 公式为：相对密度=某物种的密度/所有物种密度之和×100% 重要值：某物种在群落中的地位和作用的综合数量指标。 计算公式为：乔木的重要值=相对多度+相对频度+相对显著度 灌木的重要值=相对高度+相对频度+相对盖度 植物群落的多样性分析： 物种多样性不仅反映了一个群落中物种的丰富度或均匀度，也反映了一个群落的动态特点和稳定性，以及不同的自然环境条件与群落的相互关系。 本调查采用的多样性指数为物种丰富度指数S,Simpson 指数、Shannon-Weiner 指数和Pielou 指数。 物种丰富度指数（S ），即出现在样地中的物种数目，是最简单、最古老的物种多 样性测度方法。 树种优势度即Simpson 指数（D ），是对多样性的反面，即集中性的度量，其集中 性高，即多样性程度低。计算公式为： 树种多样性指数即Shannon-Weiner 指数（H ’）：表示多样性的信息度量，用来 描述种的个体出现的紊乱性和不确定性。如果从，它将属于哪个种是不定的该指数的直观意义是：可预测从群落中随机地抽取一个个体物种的不定度，物种的数目越多，个体分布越均匀，此物种的不定度越大。 ∑=-=s i i i P P H 1ln
生态学野外调查方法
生态学野外调查方法介绍 植被调查的准备工作 1 背景资料准备 （1）调查研究之初必须明确目的、要求、对象、围、深度、工作时间、参加的人数，所采用的方法及预期所获的成果； （2）对调查研究地和对象的前人研究工作要尽可能的收集资料，加以熟悉，甚至是一些片段的、不完全的资料也好，有旅行家札记、县志、地区名录等等都可以收集。 （3）对相关学科的资料也要收集，如地区的气象资料、地质资料、土壤资料、地貌水文资料、林业、畜牧业以及社会、民族情况等。 2 野外调查设备的准备 海拔表、地质罗盘、GPS, 大比尺地形图、望远镜、照相机、测绳、钢卷尺、植物标本夹、枝剪、手铲、小刀、植物采集记录本、标签、样方记录用的一套表格纸，方格绘图纸、土壤剖面的简易用品等等。如果有野外考察汽车、野外充气尼龙帐篷及简易餐具则更好。 3. 调查记录表格的准备 （1）野外植被（森林、灌丛、草地等等）调查的样地（样方）记录总表该总表是根据法瑞学派的方法而设计的，也可用于英美学派。目的在于对所调查的群落生境和群落特点有一个总的记录。总表见表5-1。 （2）法瑞学派的野外样地记录分表只有一个格式的表，对于样地中的乔木层、乔木亚层、灌木层、草木层、藤木和附生等均通用。既通用于各类森林群落，也通用于灌丛和草地以及水生植物群落等。表的格式见表5-2。 （3）英美学派森林群落野外样方调查表（分表）因为英美学派对森林的不同层次有不同调查项目和不同的样方面积，故可分乔木层、灌木层、草本层等不同的表格，见表5-3、表5-4、表5-5。 选样原则 1. 一般原则 （1）一般了解，重点深入，并设点对照。 （2）大处着眼，小处着手；动态着眼，静态着手；全面着眼，典型着手。（3）三个一致性：外貌结构一致性，种类成分一致性，生境特点一致性。（4）6个特征要接近： ①种类成分要接近； ②结构形态要接近； ③外貌季相要接近； ④生态特征要接近； ⑤群落环境要接近；
生态学研究方法知识点总结
生态学研究方法知识点概括 第一章绪论 1.生态学研究的基本方法： ①原地观测 ②受控实验 ③生态学研究方法分析 2.原地观测的容： ①野外考察 ②定位观测 ③原地实验 3.生态学综合研究的研究方法： ①资料的归纳和分析 ②生态学的数值和排序 ③生态学的数学模型和仿真 4.生态学研究的基本指导思想： ①层次观 ②整体论 ③系统学说 ④协同进化 5.生态学研究的组织层次 基因—细胞—器官—个体—种群—群落 6.名解： 受控实验：是在模拟自然生态系统的受控生态实验系统中，研究单项或多项因子与相互作用及其对种群或群落影响的方法技术 协同进化：两个或多个物种在种群动态上的相互影响彼此在进化过程和方向上的相互作用，包括生物与生物之间和生物与环境之间的协同进化 7.原地观测：指在实地对生物与环境关系的考察 第二章野外环境生态因子的观测 1.名解： 环境因子：组成环境的所有要素的总和 生态因子：指环境中对生物的生长，发育，生殖，行为和分布有着直接或间接影响的环境要素 地形因子： 气候因子： 溶解氧：在水中溶解分子态的氧 电导率：电导反应了水中含盐量的多少，水越纯净，含盐量越少电阻越大，电导越小。 色度：颜色，浊度，悬浮物等都是反应水体外观的指标 2.生态因子的分类 按生命特征：（1）生物因子（2）非生物因子 按性质分：（1）气候因子（2）土壤因子（3）生物因子（4）地形因子（5）人为因子 按种群数量变动的影响：（1）密度制约因子（2）非密度制约因子
按生态因子稳定性：（1）稳定因子（2）变动因子 3.地形因子包括哪些？ 地理位置海拔高度海陆位置经纬度坡度 4.气候因子包括那些数据？ 太阳辐射强度光照强度空气温度空气湿度土壤温度大气降水风速风向降水量 5.地温（土壤温度）用曲管地温表测量；大气降水用雨量器和雨量计测量；空气湿度用温度计或干湿球温度表测量。 6.水样的采集：现场测定的有PH值、电导率和溶解氧。 7.色度的测量方法： ①铂钴标准比色法 ②稀释倍数法 ③分光光度法 8.了解GPS 统，称为全球卫星定位系统，简称GPS。GPS是由美国国防部研制建立的一种具有全方位、全天候、全时段、高精度的卫星导航系统，能为全球用户提供低成本、高精度的三维位置、速度和精确定时等导航信息，是卫星通信技术在导航领域的应用典，它极提高了地球社会的信息化水平，有力地推动了数字经济的发展。 第三章生态学观测的取样设计 1.取样的定义与类型：抽取其中一部分作为样本来获取数据并进行分析，进而推断总体的特征，这个过程成为取样。 ①主观取样 ②客观取样（概率取样法） 2.客观取样包括哪些取样方法并了解各取样方法： ①随机取样：样方的设置是随机的，即每一样品单位被抽取的机会是相等的；一般随机取样的方法是将研究地区放入一个垂直坐标中用成对的随机数作为坐标值来确定样方的位置。（缺点：在实际研究中往往难以确切设置，尤其是地形复杂等地；优点：可用于统计分析）②系统取样：根据某一规则系统的设置样方，也叫规则取样；在大多数情况下，先用地形等因素确定第一个样方设置（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好；缺点：好坏不能客观评价，数据也不能进行统计分析） ③限定随机取样（系统随机取样）：是系统取样和随机取样的结合，兼有二者的优点，先用系统法将研究地段分成大小相等的区组，然后在每一小区再随机地设置样方（优点：每个区组每个样品被抽取的机会更大，且数据可进行统计分析；缺点：在野外可能更费时间） ④分层取样：将研究地段按自然的界限或生态学标准分成一些小的地段，小地段的划分不是统计学方法，而是自然的界限或生态学的标准（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：是一种二维水平取样，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），在这特殊调查中更有效，可有多种设计方案，根据所研究的对象不同而有差异 ⑥环境因子取样：对环境因素，某些因子的值只与样方位置有关 3.群落的最小面积的定义及几种需要了解的群落最小面积