生態(tài)學(xué)種群調(diào)查方法

1、第三章生態(tài)學(xué)調(diào)查方法第一節(jié)基本問題一、調(diào)查目的通常的目的是估測(cè)某種群在一定面積中的個(gè)體數(shù)，或整個(gè)種群的大小。一種做法是調(diào)查研究區(qū)域內(nèi)的所有個(gè)體數(shù)，但不現(xiàn)實(shí)。因此必須取樣。1、種群大小估計(jì)1）隨機(jī)取樣通常是最佳選擇，因?yàn)闆]有偏差（人的主觀通常是有明顯偏差的）劃定一個(gè)長(zhǎng)方形區(qū)域?qū)⑵鋭澐殖梢粋€(gè)網(wǎng)絡(luò) 對(duì)每一個(gè)網(wǎng)格編號(hào)，并用隨機(jī)數(shù)確定要調(diào)查的小區(qū)2）隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生方法： 采用隨機(jī)數(shù)表計(jì)算機(jī)的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器電話簿上的最后一位數(shù)隨機(jī)地從手表上某一時(shí)刻開始讀100秒后的數(shù)隨便出一個(gè)4位數(shù)，各位數(shù)相加的和3）如果研究地段生境有明顯的分異，則可分層取樣；先把研究地分成不同的生境，然后再在個(gè)類型中隨機(jī)取樣。4）種類調(diào)查時(shí)

2、的技巧：每天作一個(gè)得到物種總數(shù)的統(tǒng)計(jì)，繪制一條曲線，可以指示進(jìn)一步調(diào)查的效率。2、種群變化監(jiān)測(cè)1）最好不要改變調(diào)查方法，盡管改進(jìn)后的方法效果可能更好2）如果改變方法，必須使兩種方法的應(yīng)用有一個(gè)重疊期，以便不同方法調(diào)查結(jié)果的比較3）同時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境因素的變化4）詳細(xì)而確切地描述調(diào)查方法5）最好對(duì)調(diào)查區(qū)域或物種個(gè)體進(jìn)行定位3、確定種群的生境需求比較物種分布點(diǎn)與隨機(jī)樣點(diǎn)的情況：該種的多度捕食種或天敵種的多度巢穴多度與生境或群落結(jié)構(gòu)環(huán)境因子注意一個(gè)常見的錯(cuò)誤是只調(diào)查該種分布的最佳生境而不調(diào)查缺如的生境4、尋找物種減少的原因 確定種群需要的生境條件，然后分析這些因子是否發(fā)生變化； 比較該種仍存在和該種已消失

3、的生境在分析種群變化時(shí)，對(duì)繁殖和更新成活的限制因素的調(diào)查研究通常非常重要例：英國(guó)白堊土半自然草地的特有物種銀斑躍蝶（Hesperiacomma）日漸稀少，人們發(fā)現(xiàn)雌蝶喜歡在羊茅（Festucaovina）葉上產(chǎn)卵，就設(shè)立保護(hù)區(qū)；種群確更少。比較發(fā)現(xiàn)該蝶喜歡在裸露區(qū)產(chǎn)卵，隨即引進(jìn)放牧；卻又發(fā)現(xiàn)牧食過的草地上種群低于未牧食的草地。觀察進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)雌蝶不在牧食過的草葉上產(chǎn)卵；最后措施是冬季加強(qiáng)放牧形成裸地，春、夏停牧。5、生境管理監(jiān)測(cè)對(duì)于有管理因素參與的自然變化的生態(tài)效應(yīng)的估計(jì)，應(yīng)設(shè)置具有重復(fù)性和隨機(jī)性的控制對(duì)比實(shí)驗(yàn)。以確定自然因素和人為因素的作用。其要點(diǎn)：設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)：有人為因素和環(huán)境因素影響；只有

4、環(huán)境因素影響；無環(huán)境因素影響對(duì)異質(zhì)環(huán)境要隨機(jī)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)的不同控制需要多次重復(fù)例：北美大草原生物多樣性的火燒對(duì)比實(shí)驗(yàn)：3月份燒、7月份燒、不燒6、種群動(dòng)態(tài)二、觀測(cè)的準(zhǔn)確性與精確性明確目的有助于了解調(diào)查計(jì)數(shù)的精確水平；若相對(duì)數(shù)量可以滿足，則采用準(zhǔn)確的相對(duì)數(shù)量比不準(zhǔn)確的絕對(duì)數(shù)量更好。另外，不同目的的研究對(duì)調(diào)查內(nèi)容詳細(xì)程度的要求不同，群落學(xué)只需要數(shù)量；而種群學(xué)調(diào)查則需要年齡或性別結(jié)構(gòu)。 精確性測(cè)度1、95%置信區(qū)間：期望=N；95%置信區(qū)間=CLCLJ2、百分比相對(duì)精確度(PRP)：PRP=50*(CL2-CL1)/N偏差來源：1)實(shí)驗(yàn)技術(shù)不熟練2) 影響因素的忽略3) 統(tǒng)計(jì)模型的前提假設(shè)不能

5、滿足4) 隨機(jī)因素精確性與付出代價(jià)的平衡三、測(cè)量原則：1、并非所有可以測(cè)量的都應(yīng)該測(cè)量2、找到一個(gè)問題，然后明確地開始追求你的目標(biāo)3、收集能夠達(dá)到目的的數(shù)據(jù)，并使統(tǒng)計(jì)分析令人愉快4、有些生態(tài)學(xué)問題在目前尚不可能回答有些西方人把生態(tài)學(xué)問題和理論與統(tǒng)計(jì)比作馬和馬車，并說“Youcan'tgetyourstatisticalcartinfrontofyourecologicalhorse”5、對(duì)于連續(xù)性的數(shù)據(jù)，為了節(jié)省時(shí)間和經(jīng)費(fèi)，在開始實(shí)驗(yàn)以前應(yīng)該決定從全部數(shù)據(jù)中獲得顯著性結(jié)果所需的數(shù)據(jù)量。6、作出一個(gè)生態(tài)學(xué)評(píng)價(jià)時(shí)，必須給出對(duì)其可能誤差的測(cè)度在3種情況下，生態(tài)學(xué)的統(tǒng)計(jì)推斷是非常困難的： 現(xiàn)實(shí)

6、種群在時(shí)空范圍內(nèi)非常復(fù)雜，以至于難以進(jìn)行隨機(jī)而且可重復(fù)的取樣 隱含變量可能使我們對(duì)數(shù)據(jù)的解釋復(fù)雜化 統(tǒng)計(jì)方法只能應(yīng)付隨機(jī)誤差而對(duì)系統(tǒng)誤差導(dǎo)致的偏差無能為力7、對(duì)統(tǒng)計(jì)顯著性檢驗(yàn)的結(jié)果應(yīng)保持懷疑的態(tài)度，因?yàn)樯鷳B(tài)系統(tǒng)是一個(gè)灰色系統(tǒng)8、任何時(shí)候都不要混淆統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著和生態(tài)學(xué)顯著9、將你的生態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，并以某種為計(jì)算機(jī)自動(dòng)識(shí)別的格式輸入計(jì)算機(jī)10、有多少努力，就有多少收獲（壞數(shù)據(jù)出不了好結(jié)果）四、研究途徑與調(diào)查方法選擇1、問題的性質(zhì)決定兩種研究途徑： 可控事件：實(shí)驗(yàn)研究，包括重復(fù)實(shí)驗(yàn)、非重復(fù)實(shí)驗(yàn)和取樣模擬Samplingformodelling） 不可控事件：1）有明顯的擾動(dòng)發(fā)生：干涉設(shè)計(jì)（inte

7、rventiondesign）2）無明顯擾動(dòng)發(fā)生：i.研究區(qū)域限定：采用觀測(cè)研究ii. 在整個(gè)區(qū)域內(nèi)取樣：描述性取樣設(shè)計(jì)假設(shè)檢驗(yàn)并不一定重要，最重要的是研究的目標(biāo)2、觀測(cè)方法選擇的標(biāo)準(zhǔn) 生物學(xué)和技術(shù)方面好的取樣設(shè)置 統(tǒng)計(jì)學(xué)方面好的統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)好的測(cè)量應(yīng)該是可靠的、準(zhǔn)確的、與問題相關(guān)的、和適應(yīng)自然動(dòng)態(tài)節(jié)律的。注意精確性與準(zhǔn)確性的區(qū)別。在我們感興趣、研究和調(diào)查的對(duì)象之間存在如下的關(guān)系：3、調(diào)查方法選擇的決策程序第二節(jié)、植物調(diào)查方法由于生境條件的斑塊性、種子的有限距離傳播和群聚生長(zhǎng)，植物在空間上通常呈斑塊分布；又由于氣候的季節(jié)性變化和植物不同的生活史，其相對(duì)多度在時(shí)間上也表現(xiàn)出季節(jié)變化和年際變化。一、

8、植物種群調(diào)查的常用指標(biāo)1. 高度（Height）：樹木高度2. 胸徑（Diameteratbreastheight,DBH）：胸高直徑，約1.3m處3冠幅（Canopydimension）：樹冠的垂直投影大小4. 枝下高：樹冠最高下活枝的高度5. 密度（density）:單位面積的數(shù)量缺陷1）群聚植物的個(gè)體難以區(qū)分，一個(gè)遺傳株經(jīng)?？赡苡啥鄠€(gè)彼此相連的分體構(gòu)成。2）不同種類甚至同種個(gè)體的大小相差懸殊。6. 蓋度（cover）:一個(gè)種地上部分垂直投影面積的總和。群落全部種蓋度之和100%。缺陷偏利于枝葉開展生長(zhǎng)型和大葉的植物7. 頻度（frequency）:個(gè)種在全部樣方中出現(xiàn)的樣方數(shù)缺陷依賴于該

9、種的蓋度，并受其分布格局的明顯影響8. 生物量（biomass）一個(gè)種全部個(gè)體干有機(jī)質(zhì)重量之和。缺陷由于實(shí)際操作的限制，通常采用地上部分的重量之和，因此對(duì)組織密度大或單位重量大的種，如木質(zhì)化的種比較有利。二、取樣方法1、總計(jì)數(shù)方法直接計(jì)數(shù)優(yōu)缺點(diǎn)結(jié)果準(zhǔn)確，但在調(diào)查面積大或種群密度大的情況下比較費(fèi)時(shí)。適用于相反的情況偏差無偏差2、目測(cè)蓋度方法可以在整個(gè)研究區(qū)域或網(wǎng)格樣方中進(jìn)行；將群落喬、灌、草、苔蘚等各層分別估測(cè)比較合理。通常按5級(jí)劃分：優(yōu)勢(shì)（dominant）、豐富（abundant）、常見（frequent）、偶見（occasional）、稀有（rare）?；虬碊omin和Bran-Blanq

10、uet等級(jí)劃分：等級(jí)值Bran-Blanquet等級(jí)Domin等級(jí)+蓋度1%只有一株，蓋度很小1蓋度1%5%三兩株，蓋度4%2蓋度6%25%有幾株，蓋度4%3蓋度26%50%許多株，蓋度4%4蓋度51%75%蓋度4%10%5蓋度76%100%蓋度11%25%6蓋度26%33%7蓋度34%50%8蓋度51%75%9蓋度76%90%10蓋度91%100%優(yōu)缺點(diǎn)：簡(jiǎn)單迅速；但不準(zhǔn)確。主觀性強(qiáng)，不冋人的測(cè)度可能存在明顯的偏差，對(duì)大型植物的估計(jì)尤其比較困難。偏差：有人認(rèn)為對(duì)個(gè)體明顯的種如正在開花的種易于高估3、樣方法方法：采用木質(zhì)、金屬或塑料（適用于小樣方）或皮尺、折尺及繩索（適用于大樣方）圍成矩形面積

11、，然后在其中調(diào)查，通常采用一系列形狀相同的樣方進(jìn)行調(diào)查；但對(duì)待群落不同層次的調(diào)查宜采用不同面積。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)：苔蘚、地衣或藻類群落：0.010.25m2草地、雜類草、矮灌叢或水生大個(gè)體植物群落：0.2516m2高灌叢群落：25100m2森林群落喬木層：4002500m2樣方位置的選擇與研究目的有關(guān)，如果要通過取樣充分地反映某一群落類型的物種數(shù)量結(jié)構(gòu)，則需要隨機(jī)布點(diǎn)或系統(tǒng)布點(diǎn)；若希望具體研究特定生境的群落狀況，則可根據(jù)主觀判斷選點(diǎn)。調(diào)查內(nèi)容：1）密度；2）頻度（包括枝條頻度和根部頻度）；3）蓋度；4）生物量5）重要值：重要值是綜合密度、頻度和蓋度三方面數(shù)量的指標(biāo)，對(duì)于3個(gè)指標(biāo)可能產(chǎn)生的偏差有一定的中

12、和作用。計(jì)算方法如下：相對(duì)密度=一個(gè)種的密度X100/全部種的密度之和相對(duì)頻度=一個(gè)種的頻度X100/全部種的頻度之和相對(duì)蓋度=一個(gè)種的蓋度X100/全部種的蓋度之和重要值=（相對(duì)密度+相對(duì)頻度+相對(duì)蓋度）/3優(yōu)缺點(diǎn)：這是常用的方法，結(jié)合起來使用的結(jié)果比較有效。具體測(cè)定中，密度統(tǒng)計(jì)最費(fèi)時(shí)；蓋度估計(jì)主動(dòng)誤差最大；而頻度往往受樣方面積的明顯影響，并受分布格局的影響。注意的具體問題1）實(shí)際調(diào)查研究前必須回答的三個(gè)問題：WereshouldItakemysamples?HowshouldIcollectthedatainspaceandtime?HowmanysamplesshouldItrytota

13、ke?2）樣方法的要求： 已知面積 計(jì)數(shù)期間對(duì)象不會(huì)移動(dòng) 所以不僅可以應(yīng)用于植物，也可應(yīng)用于許多動(dòng)物3）最適樣方大小和樣方形狀確定： 查閱文獻(xiàn)，仿照他人的辦法；問題是生態(tài)學(xué)研究的方法積累至今仍不成熟 自己確定。但什么是合適的？可從三方面看： Statistically：在給定的研究總面積或調(diào)查時(shí)間和經(jīng)費(fèi)條件下達(dá)到最高的統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)確性； Ecologically：采用的樣方尺度和形狀可以最有效地回答提出的問題； Logistically：與其它的相關(guān)工作相適應(yīng)；有時(shí)最簡(jiǎn)單的不一定最合理4）樣方尺度和形狀的生態(tài)學(xué)效應(yīng) 邊緣效應(yīng)：圓形、方形、長(zhǎng)方形；面積/邊長(zhǎng)比 樣方對(duì)生境異質(zhì)性的反映 種面積曲線平均值

14、的標(biāo)準(zhǔn)誤樣方大小m2觀察值標(biāo)準(zhǔn)差樣方數(shù)4X450.7706.064X1047.3288.944X2044.61411.924X7041.3420.654X14034.8224.61例2：不同樣方系列的總面積均為1120m23.40481216樣方大小6347量物生干距離m例3、植被樣帶的喬木、灌木、草本層種面積曲線5）最佳樣方大小和形狀的兩種統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)方法：這類工作作為長(zhǎng)期定位觀測(cè)的預(yù)研究很有意義。Wiegert's方法提出兩個(gè)衡量指標(biāo)，總的樣方尺度選擇原則是最小的變異、最小的花費(fèi)相對(duì)變化（Variability）：統(tǒng)計(jì)結(jié)果的相對(duì)變異性相對(duì)花費(fèi)（C-Cost）：研究所用的金錢（通常以時(shí)

15、間代表）C=C0+CxC:總花費(fèi)；C0：前期花費(fèi)或固定花費(fèi)；CX:完成x大小樣方所需的花費(fèi)例4、愛爾蘭第地衣生物量的最優(yōu)樣方面積樣方面積（m2）樣方數(shù)生物量均值（g）STD標(biāo)準(zhǔn)誤單樣方耗時(shí)（min）0.5X0.579152410221156.71X1201314963215121.25X1.2513103760516813.21.5X1.59111658819611.41.73X1.7362021800327332X25109982036723相對(duì)花費(fèi)=完成某一大小的一個(gè)樣方的時(shí)間/完成一個(gè)樣方所需最少時(shí)間相對(duì)變化=某一大小樣方的生物量標(biāo)準(zhǔn)差/各大小樣方中最小的標(biāo)準(zhǔn)差樣方面積（m2）相對(duì)變異相

16、對(duì)花費(fèi)相對(duì)變異X相對(duì)花費(fèi)0.5X0.53.021.003.021X12.681.794.801.25X1.251.061.972.091.5X1.51.001.701.701.73X1.731.854.939.122X21.943.436.65Hendrick's方法假設(shè)：樣方物種數(shù)據(jù)變化量的對(duì)數(shù)與樣方大小的對(duì)數(shù)呈負(fù)相關(guān)，且變化梯度值為0到-1；完成樣方調(diào)查所需時(shí)間與樣方大小呈線性正相關(guān)。結(jié)論：僅僅對(duì)樣方適宜大小的估計(jì)6）什么情況下不用理會(huì)這些：1）在長(zhǎng)期研究中，與前期研究的結(jié)果相比較時(shí)；2）同時(shí)進(jìn)行不同生境類型、不同季節(jié)、對(duì)不同種類進(jìn)行取樣研究，往往難以求全，可以采用簡(jiǎn)化、折衷的方案

17、。4、樣帶法方法：為研究研一個(gè)環(huán)境梯度植被的變化或者在不同生境中植被的差異，另外在估計(jì)一個(gè)研究地區(qū)植被組成種的總體密度和蓋度時(shí)，通常使用樣帶方法。包括3類：1）樣線法：沿梯度拉一根樣線，統(tǒng)計(jì)接觸到樣線的不同種類植物個(gè)體得到密度；以一定長(zhǎng)度間隔為單元分別統(tǒng)計(jì)可以得到頻度；計(jì)量每一植株接觸樣線的長(zhǎng)度可以得到蓋度。2）帶狀樣帶法：沿樣帶方向間斷布設(shè)一系列樣方3）梯度樣帶法：沿梯度方向設(shè)置一條連續(xù)的樣帶，有時(shí)可達(dá)數(shù)百公里。優(yōu)缺點(diǎn)：對(duì)于稀疏或高大的植被樣帶法比樣方法更快更有效；在研究大尺度區(qū)域環(huán)境和植被的梯度變化時(shí)樣帶是首選的方法。由于不同植物高度不同，樣線的效果受設(shè)置高度的影響。對(duì)于高度混雜的草本植被

18、，樣線法的接觸統(tǒng)計(jì)是極為費(fèi)力而困難的。對(duì)于繁復(fù)的環(huán)境變化，采用帶狀樣帶法比梯度樣帶法更可取，并可達(dá)到相當(dāng)?shù)男?。偏差：樣線接觸法會(huì)因植物高度的不同而引起偏差。5、樣點(diǎn)法主要用于矮生植被中禾草、雜類草、苔蘚等的蓋度估測(cè)。方法：采用一根或一組直徑非常?。?.52mm）的金屬或木質(zhì)樣針，垂直插入土壤，或懸垂于點(diǎn)樣方架，計(jì)數(shù)接觸到樣針的植物種。通過大量取樣得到各種植物的百分比蓋度的測(cè)度。優(yōu)缺點(diǎn)：其原理是以樣針代表足夠小面積的樣方，避免大樣方被部分覆蓋所帶來的蓋度定義的模糊性和實(shí)測(cè)的誤差。因此通過足夠多的取樣可以得到不同種類準(zhǔn)確的蓋度。但該方法只適合于低矮的植被，對(duì)草地特別適用；并且因?yàn)闃俞樂浅Ｐ。枰?/p>

19、大量的取樣才夠；該方法也比較費(fèi)時(shí)和累人。取樣不充分時(shí)容易漏掉稀有種。偏差：同前6、收割法用于植被中種的地上生物量的測(cè)定方法：用各種剪刀在接近地表處將一定面積的植被地上部分全部割下，將不同植物種或植物的莖、枝、葉、花、果實(shí)各部分分開，包裝起來帶回實(shí)驗(yàn)室或在野外直接稱其“鮮重”，或烘干后再稱干重（在100°C烘箱中烘干12天）；對(duì)于灌木以下的植物，精度應(yīng)達(dá)到O.Olg。稱量時(shí)應(yīng)注意去掉粘附的土壤等。優(yōu)缺點(diǎn)：因?yàn)槭瞧茐男缘娜?，故只有?dāng)必須測(cè)定不同種類的生物量時(shí)才使用。高大喬木和灌木的收割、運(yùn)輸和稱重都比較困難。所以本方法主要適用于草本植被。收割的高度對(duì)結(jié)果誤差的影響很大，并且往往因地形的

20、微小變化而難以避免。鮮重不是很好的指標(biāo)，最好用干重。偏差：低矮匍匐的植物種在收割時(shí)受收割高度和地形變化的影響最大，最容易被低估。不同植物種的木質(zhì)化帶來鮮重的偏差。7、無樣地取樣適用于地形陡峭不便于作樣方的森林中的喬木密度測(cè)定。也是人手缺乏時(shí)的合適辦法。方法：在研究區(qū)域內(nèi)隨機(jī)地取一組樣點(diǎn)。通常沿行走路線確定，一般不少于50個(gè)。然后采取兩種方法測(cè)定：1）測(cè)定離樣點(diǎn)最近的樹木到樣點(diǎn)的距離，對(duì)全部值平均。則樹木密度為1/（2D）2；2）中心點(diǎn)四分法：沿同一方向建立以樣點(diǎn)為中心的坐標(biāo)系，分別測(cè)定4個(gè)象限內(nèi)距離元點(diǎn)最近的樹木的種類和距離。對(duì)所有樣點(diǎn)的值平均，則樹木密度為1/D2。兩種方法都以樣點(diǎn)到樹木中心

21、的距離為準(zhǔn)。但不包括幼樹（需要一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)）。優(yōu)缺點(diǎn)：本方法較樣方法快捷方便得多，對(duì)比較稀疏和物種數(shù)較少的森林群落較適用。但對(duì)物種豐富和密集的群落，要考慮不同種類時(shí)，因要多次測(cè)定距離，工作量就大大增加。這兩種方法都不能給出個(gè)體樹的隨機(jī)樣品，對(duì)于集群分布的樹種的誤差更大。偏差：取樣的非隨機(jī)性和不同物種的分布格局的差異會(huì)帶來偏差8、土壤種子庫(kù)調(diào)查方法：在研究地區(qū)的樣點(diǎn)上取一定面積的土壤芯。由于各種原因?qū)е碌姆N子庫(kù)空間分布的不均勻，需要采取足夠的量來保證代表性；又由于不同植物種子成熟的時(shí)間不一，所以在一年中應(yīng)取樣兩次來評(píng)價(jià)其變化?？墒褂脠A筒形取樣器取樣，直徑220cm，深520cm。如果要分析土壤種子庫(kù)

22、的垂直分布，通常分02cm、25cm、5cm三層取樣，其中最上層包含的枯枝落葉需要去除。水生植物群落的種子庫(kù)可以用挖泥機(jī)挖取。通過分離土壤樣芯中的種子估計(jì)土壤種子庫(kù)，通常采用萌發(fā)實(shí)驗(yàn)和分離計(jì)數(shù)種子兩種方法來達(dá)到目的。萌發(fā)實(shí)驗(yàn)：將土樣放在室外或溫室中，澆水或噴霧以保證濕度，使土壤中的種子自然萌發(fā)，鑒別、記錄后去掉，定期翻攪土壤使所有的種子都能暴露。直至幾周后沒有萌發(fā)為止。重要的促進(jìn)方法是先將土樣置于5的冰箱中保存34周，然后置于溫室中萌發(fā)以打破種子休眠。計(jì)數(shù)種子：通過一系列網(wǎng)眼大小不同的網(wǎng)篩用自來水篩洗土樣，去除雜物、砂石和土粒。分離出種子，然后鑒別、計(jì)數(shù)。種子庫(kù)研究只計(jì)有活力種子，故需要對(duì)種子

23、庫(kù)分取亞樣品，用染色法鑒定統(tǒng)計(jì)成活種子的比例。四唑氮染色：以pH值68的磷酸鹽為緩沖液的1%2,3,5-氯化三苯基四唑氮染液在黑暗條件下染色2小時(shí)，活著的種子組織被染成紅色。靛洋紅染色：熱蒸餾水配置0.05%的靛洋紅染液過濾放涼后，將種子組織在黑暗條件下染色2小時(shí)，活種子無色，死種子變藍(lán)色。優(yōu)缺點(diǎn)：兩種方法的工作量都很需要多個(gè)樣品，甚至多次取樣。萌發(fā)實(shí)驗(yàn)中只有部分有活力種子萌發(fā)；篩洗分離種子也會(huì)有部分很小的種子被漏掉。種子活力的化學(xué)檢驗(yàn)是最好的辦法，但工作量很大即是一個(gè)亞樣品也很費(fèi)時(shí)。偏差：土壤芯的深度可能會(huì)影響樣品中不同種類種子的比例；樣品對(duì)最近產(chǎn)生種子的種也會(huì)產(chǎn)生偏差；萌發(fā)實(shí)驗(yàn)的條件可能對(duì)

24、有些種偏利；而過篩法將低估小種子的物種。9、種子雨收集法適用于陸生植物和水生挺水植物種子雨的收集。方法：根據(jù)研究目的，沿環(huán)境梯度或選擇特定群落和種群，于種子成熟期在林下設(shè)置已知面積的種子收集器，收集計(jì)測(cè)單位時(shí)間內(nèi)落在其中的種子數(shù)量。目前最常用的收集器是采用黏性表面，以防止種子從收集器丟失，這些黏性物質(zhì)往往還對(duì)鳥類和昆蟲有排斥作用。具體做法實(shí)在收集器表面涂上黏性物質(zhì)，或在收集器內(nèi)放置一個(gè)涂有黏性物質(zhì)的紙片或布片，定期更換粘附種子的紙片。用鑷子或無毒溶劑將種子從收集器中取下，進(jìn)行鑒別和計(jì)數(shù)。種子活力測(cè)定同種子庫(kù)研究方法。若進(jìn)行萌發(fā)實(shí)驗(yàn)，需要清理種子上的黏性物質(zhì)以利于其吸水。優(yōu)缺點(diǎn)：評(píng)定種子雨的所有

25、方法都是費(fèi)時(shí)的。種子盤方法的工作量最小，但萌發(fā)實(shí)驗(yàn)存在同樣的問題。應(yīng)采取措施減少動(dòng)物取食和風(fēng)吹造成的種子損失和加入（從地上）。偏差：非常小的種子最容易丟失。10、植物的個(gè)體標(biāo)記與制圖11、植被制圖第三節(jié)、動(dòng)物調(diào)查方法1 直接計(jì)數(shù)法2 標(biāo)記重捕獲法2.1基本思想：在種群中捕獲一組樣品，標(biāo)記后放回，讓標(biāo)記動(dòng)物與種群其它個(gè)體充分混合后重捕獲一組樣品。有理由認(rèn)為標(biāo)記動(dòng)物在第二組樣品中所占的比例與所有標(biāo)記動(dòng)物在整個(gè)種群中所占比例相同。若片：第一次標(biāo)記并放回的樣本數(shù)；n2：第二次捕獲的樣本數(shù)；m2：第二次樣本中標(biāo)記過的動(dòng)物數(shù)；N：種群總數(shù)。則有：m2/n2=n1/N故：N=n1*n2/m22.2隱含假設(shè)：

26、 所采用的標(biāo)記物不會(huì)丟失；檢驗(yàn)方法：同時(shí)采用兩種標(biāo)記物A、B,捕獲一樣品若只有一個(gè)標(biāo)記物，則另一個(gè)已丟失。認(rèn)為兩種標(biāo)記物的丟失事件是彼此獨(dú)立的，則標(biāo)記物A在放回和再捕獲之間丟失的概率是：R/（R+R）其中，R是重捕獲樣本中只有B標(biāo)記物的個(gè)體數(shù)；R是重捕獲樣本中有AA兩種標(biāo)記物的個(gè)體數(shù)。丟失率可以用來矯正對(duì)種群的估計(jì)。 所用的標(biāo)記不影響動(dòng)物的死亡率和行為檢驗(yàn)方法：比較不同標(biāo)記方法對(duì)動(dòng)物的影響，或比較標(biāo)記和未標(biāo)記動(dòng)物的行為；也可用重捕獲樣本的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。 動(dòng)物的可捕獲性不會(huì)變化（但實(shí)際上可捕獲性會(huì)發(fā)生很多變化）隨時(shí)間的變化不同性別和年齡組的差異捕獲器太少或分布不合理；前后兩次捕獲間隔不足 種群遷

27、出和遷入引起的變化(選用不同的模型) 捕捉器引起的變化：“捕獲器恐懼”型和“捕獲器喜歡”型2.3標(biāo)記方法可以作一次標(biāo)記或彼此不同的多重標(biāo)記，以獲得該個(gè)體的被捕獲歷史。2.4精確性的PRP估計(jì)；統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)2.5消除可捕獲性的變化2.6標(biāo)記重捕獲方法Peterson方法Schnabel方法Burnhum和Overton方法Jolly-Seber方法捕獲/重捕獲兩次數(shù)次數(shù)次數(shù)次次數(shù)種群開放封閉封閉封閉開放或封閉捕獲概率相同相同不同相同標(biāo)記類型單個(gè)單個(gè)多個(gè)或多次特殊標(biāo)記個(gè)體標(biāo)記或個(gè)體標(biāo)記Peterson方法基礎(chǔ)n1=第一次捕獲標(biāo)記并釋放的個(gè)體數(shù)n2=第二次捕獲的個(gè)體數(shù)m2=第二次捕獲的被標(biāo)記個(gè)體數(shù)種群大

28、小(N)估計(jì)值N=(n+l)(n+l)/(m+l)l122方法該方法的百分比相對(duì)精確度為：Q=200(N/nn)1/2或n=200Ni/2/Q其中：N為預(yù)估的種群大??；n為樣本合適大小12估計(jì)值的近似置信區(qū)間P=m/n22W,W=P±1.96P(lP)(lm/n)/(n1)i/2+1/(2n)122122實(shí)例在加拿大NewBrunswick的蘭草莓(Vaccinium)灌木草地中的爬行食葉蟲的數(shù)據(jù)：n=1000,n=1755,m=41122貝9：種群大小估計(jì)值：N=(1000+1)(1755+1)/(41+1)-1=41850P=m/n=0.02322W/W?=0.023±

29、1.96(0.023)(0.977)(0.959)/17541/2+1/3510=0.023±0.007=0.030和0.016以氣分別除以即可得到N的近似的95%的置信區(qū)間:（1000/0.030,1000/0.016）=（33000,63000）注意m不能8；通常要求m>50222.7其它捕獲和標(biāo)記方法1）部分捕獲剔除：去除方法2）模擬標(biāo)記重捕獲方法：兩種捕獲器（可逃離且被標(biāo)記；不可逃離）同時(shí)使用3）連續(xù)捕獲和重捕獲方法4）捕獲網(wǎng)3 點(diǎn)樣帶和線樣帶4 魚類調(diào)查方法1）岸邊計(jì)數(shù)2）水下觀察3）點(diǎn)擊捕魚4）圍網(wǎng)捕魚5）拖網(wǎng)捕魚6）抬網(wǎng)、投網(wǎng)和推網(wǎng)捕魚7）鉤釣捕魚8）魚鱗網(wǎng)捕魚9

30、）捕魚器捕獲10）水中聲學(xué)調(diào)查11）直接估計(jì)卵數(shù)12）浮游生物網(wǎng)捕獲魚卵5 鳥類調(diào)查法1）群落中計(jì)數(shù)鳥巢2）展姿場(chǎng)計(jì)數(shù)3）休息場(chǎng)計(jì)數(shù)4）計(jì)數(shù)鳥群中的鳥數(shù)5）計(jì)數(shù)遷徙鳥6）領(lǐng)域制圖7）點(diǎn)計(jì)數(shù)8）線樣帶9）放聲反應(yīng)調(diào)查10）單位工作量捕獲數(shù)11）標(biāo)記釋放重捕獲12）計(jì)數(shù)鳥糞13）發(fā)現(xiàn)鳥的時(shí)間第四節(jié)、調(diào)查中最常犯的20種錯(cuò)誤1、取樣不能隨機(jī)化最常見的一種錯(cuò)誤就是只調(diào)查最好的地點(diǎn)并用其估計(jì)種群的大小2、取樣數(shù)量大大超過分析能力這樣作浪費(fèi)了許多時(shí)間；并可能引起自然保護(hù)的問題3、在監(jiān)測(cè)中改變方法除非不同方法之間進(jìn)行了很好的比較，否則不同方法之間的研究結(jié)果沒有可比性4、同一個(gè)體在兩個(gè)地點(diǎn)被當(dāng)作兩個(gè)個(gè)體計(jì)數(shù)5

31、、不了解所研究的種了解所研究的種類是分析考慮偏差和理解數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)6、在控制實(shí)驗(yàn)中沒有對(duì)照這將是解釋控制實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)的最大問題7、沒有儲(chǔ)存將來能夠調(diào)用的信息如果不能詳細(xì)地記錄調(diào)查有關(guān)的各種信息，在將來人員更替時(shí)，新來者就會(huì)碰到難以逾越的困難。8、沒能記錄樣地的準(zhǔn)確信息應(yīng)當(dāng)采用絕對(duì)數(shù)據(jù)記錄諸如樣地記錄的日期、地理坐標(biāo)等；相對(duì)的信息在用于不同研究比較時(shí)往往沒有意義。9、在一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)大面積而不是多個(gè)小面積中計(jì)數(shù)一個(gè)單一面積的計(jì)數(shù)不能測(cè)定自然的變差，所以難以發(fā)現(xiàn)任何變化是多么重要。這一點(diǎn)同樣適合于樣方。10、對(duì)所用方法應(yīng)用不當(dāng)如只在溫暖平靜的天氣條件調(diào)查蝴蝶，或者將哺乳動(dòng)物捕獲器只設(shè)在最可能成功的地方，調(diào)查結(jié)果必然存在偏差。而其他人采用隨機(jī)調(diào)查的方法，比較的結(jié)果將