種群數(shù)量調(diào)查不同取樣方法試驗(yàn)設(shè)計(jì)比較

梅增霞　李建慶

摘要? ? 種群數(shù)量調(diào)查是生物科學(xué)多門課程的重要試驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，具有較強(qiáng)的理論性和應(yīng)用性。本試驗(yàn)以黃河三角洲地區(qū)廣泛分布的鼠婦為試驗(yàn)對(duì)象，分別利用隨機(jī)取樣法、對(duì)角線取樣法及平行取樣法設(shè)計(jì)種群數(shù)量調(diào)查試驗(yàn)，并分析比較不同取樣方法的統(tǒng)計(jì)調(diào)查結(jié)果，以獲得種群密度和數(shù)量分布特征，對(duì)提高學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力具有重要作用。

關(guān)鍵詞? ? 取樣方法;種群數(shù)量;鼠婦

中圖分類號(hào)? ? S436.33? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? ? A

文章編號(hào)? ?1007-5739（2019）24-0188-02? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）

種群是大量同種個(gè)體的集合，是物種存在的基本單元，種群動(dòng)態(tài)是種群生態(tài)學(xué)研究的重要內(nèi)容，而種群數(shù)量或種群密度則是種群動(dòng)態(tài)研究的基本調(diào)查指標(biāo)。在開展實(shí)際研究過程中，種群絕對(duì)密度很難統(tǒng)計(jì)，通常以相對(duì)密度來表示種群數(shù)量，抽樣調(diào)查是最常見的種群密度調(diào)查方法。對(duì)鼠婦、昆蟲等大多數(shù)小型動(dòng)物而言，樣方法是最常用的種群數(shù)量抽樣調(diào)查方法。掌握種群數(shù)量調(diào)查方法對(duì)生物學(xué)大類相關(guān)學(xué)生專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)和能力提高具有重要意義。

種群數(shù)量調(diào)查是開展生物學(xué)相關(guān)研究中普遍應(yīng)用的一種調(diào)查方法。開展具體抽樣調(diào)查時(shí)，根據(jù)調(diào)查對(duì)象，要從實(shí)際出發(fā)，按照一定程序從總體研究對(duì)象中抽取部分個(gè)體作為調(diào)查樣本，再對(duì)樣本開展調(diào)查，獲取調(diào)查數(shù)據(jù)，經(jīng)概率統(tǒng)計(jì)獲得總體調(diào)查對(duì)象的種群密度和數(shù)量分布特征。

鼠婦屬于甲殼綱等足目，是甲殼動(dòng)物中唯陸生類群，可以完全適應(yīng)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(qū)多數(shù)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(nèi)容易飼養(yǎng)，是較好的試驗(yàn)材料。鼠婦是北方森林生態(tài)系統(tǒng)中林間落葉的重要分解者，對(duì)促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)具有重要作用[2-3]。鼠婦也有一定的飼養(yǎng)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)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(duì)葉片、幼苗等造成危害，也是一類園藝害蟲[4]。因此，對(duì)于鼠婦還有很多方面需要研究。要開展相關(guān)研究，種群數(shù)量調(diào)查是一個(gè)重要的研究?jī)?nèi)容。

1? ? 材料與方法

1.1? ? 試驗(yàn)地自然條件

試驗(yàn)調(diào)查地點(diǎn)選取濱州學(xué)院校園內(nèi)楊樹林地。楊樹林地長(zhǎng)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(duì)鑲嵌分布，林間部分區(qū)域地表潮濕，適合鼠婦生長(zhǎng)。

1.2? ? 調(diào)查方法

采取隨機(jī)取樣法、對(duì)角線取樣法和平行線取樣法，3種方法調(diào)查同一樣地的鼠婦種群數(shù)量，然后對(duì)不同調(diào)查方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)比較。

1.2.1? ? 隨機(jī)取樣法。隨機(jī)取樣法是指在取樣調(diào)查時(shí)根據(jù)隨機(jī)原則，通過隨機(jī)數(shù)字確定需要調(diào)查的樣方，從總體中抽取一定數(shù)量樣方的方法。在本試驗(yàn)設(shè)計(jì)中，根據(jù)鼠婦的生活分布特點(diǎn)，在其生活的楊樹林地取80 m×80 m的大樣方1個(gè)，然后將80 m×80 m的大樣方按4 m×4 m的標(biāo)準(zhǔn)共劃分為400個(gè)小樣方，每個(gè)小樣方面積16 m2，然后分別編號(hào)，樣方劃分及編號(hào)情況見圖1。利用網(wǎng)上在線隨機(jī)數(shù)生成器（http：//www.99cankao.com/numbers/random-number-generator.php），根據(jù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，輸入最小數(shù)1、最大數(shù)400，生成數(shù)字30個(gè)。這些數(shù)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(gè)隨機(jī)數(shù)字代表1個(gè)樣方，在圖1中對(duì)應(yīng)其在楊樹林地的位置。在每個(gè)隨機(jī)數(shù)字對(duì)應(yīng)的樣方正中間位置取20 cm×20 cm面積的樣點(diǎn)，統(tǒng)計(jì)每個(gè)樣點(diǎn)的鼠婦數(shù)量。

1.2.2? ? 對(duì)角線取樣法。對(duì)角線取樣法是在樣地的對(duì)角線上選取樣方調(diào)查取樣的方法。在本試驗(yàn)設(shè)計(jì)中，在鼠婦生活的楊樹林地，取80 m×80 m的大樣方1個(gè)，然后按5 m×5 m標(biāo)準(zhǔn)分割共劃分為256個(gè)小樣方，每個(gè)小樣方面積25 m2。沿80 m×80 m大樣方的對(duì)角線取樣，雙對(duì)角線取樣，每條對(duì)角線取16個(gè)樣方，共取32個(gè)樣方，樣方劃分及編號(hào)情況見圖2。在每個(gè)樣方正中間位置取20 cm×20 cm面積的樣點(diǎn)，統(tǒng)計(jì)每個(gè)樣點(diǎn)的鼠婦數(shù)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(diào)查取樣的方法。在本試驗(yàn)設(shè)計(jì)中，在鼠婦生活的楊樹林地，取80 m×80 m的大樣方1個(gè)，然后按5 m×4.7 m標(biāo)準(zhǔn)共劃分為272個(gè)小樣方，每個(gè)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(gè)樣方，共計(jì)取30個(gè)樣方，樣方劃分及編號(hào)情況見圖3。在每個(gè)樣方正中間位置取20 cm×20 cm面積的樣點(diǎn)，統(tǒng)計(jì)每個(gè)樣點(diǎn)的鼠婦數(shù)量。

2? ? 結(jié)果與分析

采取隨機(jī)取樣法、對(duì)角線取樣法和平行線取樣法對(duì)鼠婦種群數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。3 種調(diào)查方法除調(diào)查樣地總面積和調(diào)查樣點(diǎn)一樣外，因?yàn)槿臃椒ǖ牟町?，調(diào)查樣方數(shù)、樣方面積2個(gè)調(diào)查指標(biāo)的設(shè)定值也不同，3種調(diào)查方法的調(diào)查結(jié)果也不一樣。對(duì)角線法統(tǒng)計(jì)的鼠婦數(shù)量最高，隨機(jī)取樣法其次，數(shù)量最少的是平行線取樣法，相應(yīng)的調(diào)查所得種群密度也是對(duì)角線法最高，為299.22只/m2，隨機(jī)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(jié)論與討論

采取隨機(jī)取樣法、對(duì)角線取樣法和平行線取樣法對(duì)鼠婦種群數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)角線法統(tǒng)計(jì)的鼠婦數(shù)量最高，隨機(jī)取樣法其次，數(shù)量最少的是平行線取樣法。3種調(diào)查方法結(jié)果不一致或是由于環(huán)境差異所致，亦或是調(diào)查方法所致。對(duì)鼠婦而言，調(diào)查結(jié)果的差異，理論上應(yīng)為環(huán)境差異所致，隨著取樣數(shù)量的增多，這種差異應(yīng)該會(huì)逐步縮小。對(duì)角線法取樣的種群數(shù)量高，究其原因可能是對(duì)角線取樣的幾個(gè)點(diǎn)正好適合鼠婦分布，種群數(shù)量較大。這一調(diào)查結(jié)論也符合鼠婦在林間成聚集分布的特點(diǎn)，若林間環(huán)境差異較大，由于環(huán)境的差異而鑲嵌聚集分布。

抽樣調(diào)查是理論知識(shí)與實(shí)踐應(yīng)用并重的科學(xué)調(diào)查方法，理論知識(shí)抽象且較難理解，課堂教學(xué)多為理論講授，推導(dǎo)證明各種公式，公式復(fù)雜難記，初學(xué)者難以掌握，容易造成理論與現(xiàn)實(shí)脫節(jié)，使學(xué)生失去學(xué)習(xí)興趣[5-6]。然而，抽樣調(diào)查的實(shí)際應(yīng)用非常具體。因此，應(yīng)用實(shí)例的選取，對(duì)教學(xué)效果具有重要作用。

本試驗(yàn)涉及多項(xiàng)知識(shí)內(nèi)容，需要學(xué)生自行設(shè)計(jì)方案，比較試驗(yàn)結(jié)果，分析原因差異。需要了解試驗(yàn)對(duì)象鼠婦的生物學(xué)特性，認(rèn)識(shí)并正確識(shí)別，特別需要掌握其生活環(huán)境特點(diǎn)。設(shè)計(jì)抽樣方法應(yīng)掌握動(dòng)物種群數(shù)量調(diào)查的抽樣知識(shí);不同物種抽樣方法不一樣，鼠婦個(gè)體小、數(shù)量多、易調(diào)查，適用直接調(diào)查法[8]。種群數(shù)量調(diào)查不同抽樣方法的設(shè)計(jì)比較試驗(yàn)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生結(jié)合實(shí)際問題、靈活運(yùn)用專業(yè)知識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力有重要作用。

4? ? 參考文獻(xiàn)

[1] 李建慶，梅增霞.黃河三角洲地區(qū)常見鼠婦的采集和性別鑒定[J].濱州學(xué)院學(xué)報(bào)，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(dòng)物學(xué)報(bào)，1992，38（1）：23-30.

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

[4] 蔣玉文，賈嵐，何振昌，等.卷球鼠婦的生物學(xué)特性及防治[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1992，23（2）：88-92.

[5] 劉媛媛，蘇金梅，呂雄，等.抽樣調(diào)查課程的教學(xué)思考[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2018，20（2）：63-66.

[6] 孫耀東.大數(shù)據(jù)背景下抽樣調(diào)查課程教學(xué)探索[J].廊坊師范學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2015（3）：112-114.

[7] 馬嵐.對(duì)抽樣調(diào)查課程教學(xué)改革的思考[J].教學(xué)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(diǎn)及抽樣調(diào)查方法研究[J].新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2018，41（4）：276-280.