《生态学试验设计》PPT课件

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1、生态学试验设计“生态学研究方法”第二讲1.生态学试验的基本特点（1）综合性与层次性任何一个生态学现象和生态学过程都是多种生物要素和环境要素共同作用的结果。这些相互作用在多种尺度上发生。决定了生态学试验的综合性和层次性。生态学试验根据供试生态因子的多少和试验目标的不同，通常可分为单因素试验、多因素试验和综合试验。西部生态与生物资源开发联合研究中心①单因素试验（single-factorexperiment）整个试验过程中只改变、比较一个试验因素（factor）的不同水平（level），其他作为试验条件的因素均严格控制一致。这是一种最基本的最简单的试验方案。但如果选取的因素恰当也是很有意义的。②多

2、因素试验（multiple-factorexperiment）同一试验方案中包含两个或两个以上的试验因素，各个因素都分为不同的水平，其他试验条件均应严格控制一致。各因素不同水平的组合成为处理组合（treatmentcombination），处理组合数是各供试因素水平数的乘积。这种试验的目的一般在于明确各因素的相对重要性和相互作用，并从中评选出一个或几个最优的处理组合。1.生态学试验的基本特点西部生态与生物资源开发联合研究中心1.生态学试验的基本特点③综合性试验（comprehensiveexperiment）综合性试验实际上也是一种多因素试验，但与上述多因素试验不同。综合性试验中各因素的各水平

3、不构成平衡的处理组合，而是将若干因素的某些水平结合在一起形成少数几个处理组合。这种试验方案的目的在于探讨一系列供试因素某些处理组合的综合作用，而不在于检测因素的单独效应和相互作用。单因素试验和多因素试验是分析性试验；综合性试验则是在对其主导作用的那些因素及其相互关系已经基本清楚的基础上设计的试验。它的处理组合就是一系列经过试验初步证实的优良水平的组合。（2）时空变异性生态学试验大多属于田间试验，涉及生物要素和环境要素，生物要素通常存在个体差异和遗传变异，环境要素存在明显的时间和空间变异性。因此，生态学试验存在出现较大误差（包括系统误差和随机误差）的可能性。田间试验误差的可能来源：①试验材料固有

4、的误差；②试验管理与操作技术不一致；③试验条件不一致。1.生态学试验的基本特点2.生态学试验设计的基本原则（1）重复原则（replication）试验中同一处理设置的小区数，称为重复次数。重复的作用是估计实验误差，同一处理的几个重复之间的差异可以估计试验误差；重复的另一作用是降低试验误差，试验误差的大小与重复的平方根成反比。（2）随机原则（randomassortment）随机排列是指一个区组中每一个处理都有同等的机会设置在任何一个试验小区上，以避免任何主观因素的干扰。（3）局部控制原则（localcontral）就是将整个试验环境分为若干个相对最为一致的小环境，再在小环境里设置成套处理，即在

5、田间分地段、分范围地控制土壤差异等非处理环境因素，使之对各试验小区的影响达到最大程度的一致。2.生态学试验设计的基本原则试验设计三原则的关系和作用局部控制重复随机化无偏估计误差误差估计降低试验误差统计推断提高精确性三原则作用3.控制田间试验误差的小区技术在田间试验中，安排一个处理的小地段称为试验小区，简称小区（plot）。控制田间试验误差的小区技术通常包括：小区面积的控制；小区形状的设计；重复次数的选择；对照区的设置；保护行的设置；重复区或区组和小区的排列。3.控制田间试验误差的小区技术（1）小区面积在一定范围内，小区面积增加，试验误差减少，但减少不是同比例的。试验小区的面积一般在5-60m2

6、。对于种植密度大的作物，小区适当可小些；种植密度小的作物小区面积则应该大些。（2）小区形状小区的形状是指小区长度与小区宽度的比例。在通常情况下，长方形小区易于减少土壤差异。小区的长宽比可为（3-10）。小区的形状应根据试验地的形状、面积以及小区多少和大小等调整决定。3.控制田间试验误差的小区技术（3）重复次数重复次数的多少，一般根据试验所要求的精确度、试验地土壤差异大小、试验材料的数量、试验地的面积、小区大小等决定。小区面积较小的试验通常可以重复3-6次；小区面积较大者一般可重复3-4次。（4）对照区的设置田间试验应设置对照区（check,以CK表示），作为处理比较的标准。3.控制田间试验误差

7、的小区技术（5）保护行的设置由于边缘效应的存在，易造成试验地边缘产生试验误差。应在试验地周围设置保护行（guardingrow），一方面可以防止边缘效应，另一方面减少外来（如人畜等进入）因素的干扰。（6）重复区或区组和小区的排列把全部处理小区分配于具有相对同质的一块土地上，称为一个区组（block）。一般实验设置3-4个重复，分别安排在3-4个区组上。这时重复和区组完全相等，每一个区组包括全部处理