生态学观测的取样设计及

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1、第一章生态学观测的取样设计及群落的特征描述第一节概念生态学的数量分析方法都是从一组实测数据出发，经过分析、运算，找出数据中隐藏的规律，因此，数量分析的首要任务是获得所需的数据。收集数据是数量分析最基本的工作.取样:（sampling）在植物群落研究中的数据收集过程叫做取样.取样单位（samplingunit）：由于受人力、物力和时间的限制，在大多数情况下，研究者都不可能对所研究地区的植物群落进行全部的研究，而只能抽取其中的一部分来研究分析，抽取的部分由一系列小的地段所组成，小地段叫做取样单位。取样单位根据形状的不同，可有不同的名称，比如样方、样圆、样点、样条、样带等等，都称

2、为取样单位。我们在多元分析中的取样单位统称为样方，格局分析中的取样单位称做小样方。取样是植物群落学的基础工作，如果取样不当，结果就不能客观地反映群落的特点因此，取样方法和过程得到了许多学者的关注，有不少专门研究取样方法和过程的论著（Greig-Smith1983,王伯荪1987，张金屯1995），有的学者还为不同的群落类型设计出特殊的取样方法。数量生态学对取样过程要求更严。调查记录:在取样的过程中，我们要记录一系列反映群落特点的数量指标（如密度、植株高度、频度、盖度等），这一过程叫做调查记录。由于所用的指标大多是描述性的，所以也叫做群落特征描述。植物群落的数量特征描述，是植

3、物群落学研究的一项重要工作，植物群落学和其它学科一样，在定性的基础上逐渐开始定量的研究，到20世纪50年代后期，已经有植物数量生态的专著了（Greig—Smith1957）。事物的发展有量变和质变两个阶段，变化的初期是零星，个别的数量变化，不易觉察，必须察微识渐，才能预测事物发展的趋势。同时数量是一个客观的尺度，明确又具体，易于理解和比较，可以避免许多概念上的混淆和由此引起的争论。第二节取样一、取样方法取样是群落生态研究的重要步骤，研究结果的好坏与取样方法有着较为密切的关系。取样方法有两大类型：主观取样：人为地选择取样地段客观取样：通过某种统计学方法来设置样方，又叫做概率取

4、样法主观取样：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（randomsampling）（2）系统取样（systematicsampling）（3）限定随机取样（strainedrandomsampling）（4）分层取样（stratifiedsampling）（5）集群取样ClusterSa

5、mpling（6）环境因子取样（samplingforenvironment）（1）随机取样随机取样：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。AB01020304050102030401001000坐标样方A=（4，4）样方B=（55，25）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：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

6、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系统取样的具体规则变化很大，一般由使用者自行选择。比如，随机地选择第一个样方后，可以向两个方向规则地设置

7、其它样方；也可以同时向四个方向规则地设置样方；还可以采用纵向和横向间距不等的样方构成样方网等等，究竟用什么方式要根据所研究的植被类型及其分布特点和变异程度等来判断。(3)限定随机取样限定随机取样：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·X1Y1X2Y2·X3Y3·X4Y4·X5Y5··