種群數量調查不同取樣方法試驗設計比較

梅增霞　李建慶

摘要? ? 種群數量調查是生物科學多門課程的重要試驗教學內容，具有較強的理論性和應用性。本試驗以黃河三角洲地區廣泛分布的鼠婦為試驗對象，分別利用隨機取樣法、對角線取樣法及平行取樣法設計種群數量調查試驗，并分析比較不同取樣方法的統計調查結果，以獲得種群密度和數量分布特征，對提高學生綜合素質和創新能力具有重要作用。

關鍵詞? ? 取樣方法;種群數量;鼠婦

中圖分類號? ? S436.33? ? ? ? 文獻標識碼? ? A

文章編號? ?1007-5739（2019）24-0188-02? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

種群是大量同種個體的集合，是物種存在的基本單元，種群動態是種群生態學研究的重要內容，而種群數量或種群密度則是種群動態研究的基本調查指標。在開展實際研究過程中，種群絕對密度很難統計，通常以相對密度來表示種群數量，抽樣調查是最常見的種群密度調查方法。對鼠婦、昆蟲等大多數小型動物而言，樣方法是最常用的種群數量抽樣調查方法。掌握種群數量調查方法對生物學大類相關學生專業知識學習和能力提高具有重要意義。

種群數量調查是開展生物學相關研究中普遍應用的一種調查方法。開展具體抽樣調查時，根據調查對象，要從實際出發，按照一定程序從總體研究對象中抽取部分個體作為調查樣本，再對樣本開展調查，獲取調查數據，經概率統計獲得總體調查對象的種群密度和數量分布特征。

鼠婦屬于甲殼綱等足目，是甲殼動物中唯陸生類群，可以完全適應陸地生活，通常生活在陰暗潮濕的磚塊、石塊下，以枯枝落葉為食。在黃河三角洲地區多數林地、綠化帶、草坪等地，鼠婦種群生物量較大，比較容易采集[1]。鼠婦易采集，而且室內容易飼養，是較好的試驗材料。鼠婦是北方森林生態系統中林間落葉的重要分解者，對促進生態系統的物質循環和能量流動具有重要作用[2-3]。鼠婦也有一定的飼養價值和經濟價值，可作為魚類和家禽及某些寵物的飼料或餌料。鼠婦還取食溫室中一些綠色葉菜，對葉片、幼苗等造成危害，也是一類園藝害蟲[4]。因此，對于鼠婦還有很多方面需要研究。要開展相關研究，種群數量調查是一個重要的研究內容。

1? ? 材料與方法

1.1? ? 試驗地自然條件

試驗調查地點選取濱州學院校園內楊樹林地。楊樹林地長80 m、寬80 m，總面積6 400 m2。林地栽植密度株距3.5 m，行距4.0 m，林間落葉分布不均，相對鑲嵌分布，林間部分區域地表潮濕，適合鼠婦生長。

1.2? ? 調查方法

采取隨機取樣法、對角線取樣法和平行線取樣法，3種方法調查同一樣地的鼠婦種群數量，然后對不同調查方法進行統計比較。

1.2.1? ? 隨機取樣法。隨機取樣法是指在取樣調查時根據隨機原則，通過隨機數字確定需要調查的樣方，從總體中抽取一定數量樣方的方法。在本試驗設計中，根據鼠婦的生活分布特點，在其生活的楊樹林地取80 m×80 m的大樣方1個，然后將80 m×80 m的大樣方按4 m×4 m的標準共劃分為400個小樣方，每個小樣方面積16 m2，然后分別編號，樣方劃分及編號情況見圖1。利用網上在線隨機數生成器（http：//www.99cankao.com/numbers/random-number-generator.php），根據試驗設計，輸入最小數1、最大數400，生成數字30個。這些數字分別是139、125、110、173、169、372、57、333、264、172、30、269、13、326、229、184、48、50、342、30、332、315、217、5、33、16、98、330、338、362。每個隨機數字代表1個樣方，在圖1中對應其在楊樹林地的位置。在每個隨機數字對應的樣方正中間位置取20 cm×20 cm面積的樣點，統計每個樣點的鼠婦數量。

1.2.2? ? 對角線取樣法。對角線取樣法是在樣地的對角線上選取樣方調查取樣的方法。在本試驗設計中，在鼠婦生活的楊樹林地，取80 m×80 m的大樣方1個，然后按5 m×5 m標準分割共劃分為256個小樣方，每個小樣方面積25 m2。沿80 m×80 m大樣方的對角線取樣，雙對角線取樣，每條對角線取16個樣方，共取32個樣方，樣方劃分及編號情況見圖2。在每個樣方正中間位置取20 cm×20 cm面積的樣點，統計每個樣點的鼠婦數量。

1.2.3? ? 平行取樣法。平行線取樣法是在樣地均勻劃分后的平行線上選取樣方調查取樣的方法。在本試驗設計中，在鼠婦生活的楊樹林地，取80 m×80 m的大樣方1個，然后按5 m×4.7 m標準共劃分為272個小樣方，每個小樣方面積23.5 m2。沿80 m×80 m的大樣方的1、5、9、13、17列取樣，每列取6個樣方，共計取30個樣方，樣方劃分及編號情況見圖3。在每個樣方正中間位置取20 cm×20 cm面積的樣點，統計每個樣點的鼠婦數量。

2? ? 結果與分析

采取隨機取樣法、對角線取樣法和平行線取樣法對鼠婦種群數量進行統計分析。3 種調查方法除調查樣地總面積和調查樣點一樣外，因為取樣方法的差異，調查樣方數、樣方面積2個調查指標的設定值也不同，3種調查方法的調查結果也不一樣。對角線法統計的鼠婦數量最高，隨機取樣法其次，數量最少的是平行線取樣法，相應的調查所得種群密度也是對角線法最高，為299.22只/m2，隨機取樣法次之，為246.67只/m2，平行線取樣法最低，為242.50只/m2。

3? ? 結論與討論

采取隨機取樣法、對角線取樣法和平行線取樣法對鼠婦種群數量進行統計分析，對角線法統計的鼠婦數量最高，隨機取樣法其次，數量最少的是平行線取樣法。3種調查方法結果不一致或是由于環境差異所致，亦或是調查方法所致。對鼠婦而言，調查結果的差異，理論上應為環境差異所致，隨著取樣數量的增多，這種差異應該會逐步縮小。對角線法取樣的種群數量高，究其原因可能是對角線取樣的幾個點正好適合鼠婦分布，種群數量較大。這一調查結論也符合鼠婦在林間成聚集分布的特點，若林間環境差異較大，由于環境的差異而鑲嵌聚集分布。

抽樣調查是理論知識與實踐應用并重的科學調查方法，理論知識抽象且較難理解，課堂教學多為理論講授，推導證明各種公式，公式復雜難記，初學者難以掌握，容易造成理論與現實脫節，使學生失去學習興趣[5-6]。然而，抽樣調查的實際應用非常具體。因此，應用實例的選取，對教學效果具有重要作用。

本試驗涉及多項知識內容，需要學生自行設計方案，比較試驗結果，分析原因差異。需要了解試驗對象鼠婦的生物學特性，認識并正確識別，特別需要掌握其生活環境特點。設計抽樣方法應掌握動物種群數量調查的抽樣知識;不同物種抽樣方法不一樣，鼠婦個體小、數量多、易調查，適用直接調查法[8]。種群數量調查不同抽樣方法的設計比較試驗，對培養學生結合實際問題、靈活運用專業知識、培養學生實踐動手能力和創新能力有重要作用。

4? ? 參考文獻

[1] 李建慶，梅增霞.黃河三角洲地區常見鼠婦的采集和性別鑒定[J].濱州學院學報，2009，25（6）：32-34.

[2] 廖崇惠，陳茂乾，陳錦華.兩種陸棲等足類的種群及其分解落葉的作用[J].動物學報，1992，38（1）：23-30.

[3] 李建慶，梅增霞，姚志剛，等.黃河三角洲地區楊樹林地鼠婦的空間格局及抽樣技術研究[J].西北林學院學報，2010，25（2）：123-126.

[4] 蔣玉文，賈嵐，何振昌，等.卷球鼠婦的生物學特性及防治[J].沈陽農業大學學報，1992，23（2）：88-92.

[5] 劉媛媛，蘇金梅，呂雄，等.抽樣調查課程的教學思考[J].內蒙古農業大學學報（社會科學版），2018，20（2）：63-66.

[6] 孫耀東.大數據背景下抽樣調查課程教學探索[J].廊坊師范學院學報（自然科學版），2015（3）：112-114.

[7] 馬嵐.對抽樣調查課程教學改革的思考[J].教學研究，2007（8）：29-30.

[8] 朱銀飛，祁先慧，劉勝亮，等.吐魯番市杏樹小蠹蟲的危害特點及抽樣調查方法研究[J].新疆農業大學學報，2018，41（4）：276-280.