标志重捕法和去除 取样法调查种群数量

生态学实验 实验二 标志重捕法和去除 取样法调查种群数量 一、实验目的 通过实验，使学生了解标志重捕法和去 除取样法的基本原理，初步掌握标志重捕 法和去除取样法技术。 二、实验原理 在调查地段中，捕获一部分个体进行标志， 然后放回，经一定时间后进行重捕。根据重 捕中标志个体的比例，估计该地段中种群个 体的总数。若将该地段种群个体总数记作 N， 其中标志数为 M，重捕个体数为 n，重捕中标 志个体数为 m， 假定总数中标志个体的比例 与重捕取样中标志个体的比例相同 ，则 N : M = n : m N = M n / m 标志重捕的方法 林可指数法 （ Lincoln index method）：一次标志一 次重捕法。 施夸贝尔法（ Schnabel method）：多次标志一次 重捕法。 乔利 -西贝尔法（ Jolly-Seber method）：多次标志 多次重捕法。 若一次标志重捕可获得足够的个体数，则采用林可 指数法；若一次标志重捕不能获得足够的个体数， 利用林可指数法，种群数量的估计值往往不够准确， 则可采用施夸贝尔法或乔利 -西贝尔法。 林可指数法计算公式 种群数量： 种群数量的 95%置信区间： N 2SE m MnN )1( )( NMn nNMNNSE 注意事项： 标志个体在整个调查种群中均匀分布， 标 志个体和未标志个体都有同样的被捕机会 。 调查期间，没有迁入或迁出。 调查期间，没有新的出生或死亡。 在一个封闭的种群里，随着连续捕捉，种群 数量逐渐减少，单位努力捕获量逐渐降低， 同时，逐次捕捉的累积数就逐渐增大。不难 想象，当单位努力的捕获数为零时，捕获累 积数就是种群数量的估计值。如果将单位努 力下的逐次捕获数（作为 Y轴）对捕获累积数 （作为 X轴）作图，利用统计学的直线回归法， 可以得到一条回归线，将回归线延长至与 X轴 相交，交点处 X轴的数据就是种群数量的估计 值。 例如，某单位在一次灭鼠活动中，连续灭鼠 6 天，每天捕获数为 19、 16、 10、 12、 9、 7； 捕获累积数则为 0、 19、 35、 45、 57、 66。 根据该调查结果，可以得出每天捕获数与捕 获累积数的回归方程为： Y=18.75 - 0.177X 进而可以估算出鼠种群数量为： N = 18.75 / 0.177 = 106头 去除取样法的假定条件 每次捕捉时，每只动物受捕机会相等。 在调查期间，没有出生和死亡、迁入和 迁出。 去除取样法计算公式： bXaY 1 2 2 2 1 ( ) ( ) () () n ii i XY n XX i i xy x x y y xy Sn b x S xx x n xbya 三、实验步骤 林可指数法室内实验 1将 2000g面粉放在玻璃容器中，加入约 500头赤拟谷盗进行培 养，经过一段时间，使赤拟谷盗在面粉中分布均匀。 2随机取出部分面粉（为获得足够的虫数，需取总面粉体积的 20%30%），在土壤筛中将虫子筛出。 3用快干漆对虫子进行标志。因虫体较小，漆块应尽量小。虫 子不停地活动，影响标志，则可边用微风吹拂，边进行标志。 4标志漆干燥后，将虫子计数后，与面粉一同放回玻璃容器。 5经过一段时间后，重复步骤 2，进行重捕，计数重捕虫数及其 中标志个体数。 6根据林可指数法，计算种群总数的估计值和种群总数的 95% 置信区间。 林可指数法模拟实验 1将木盒内 100个小方格编号： 0099。 2取黄豆约 500粒，随机散布在木盒内。散 落在四周的黄豆可重新散布。 3利用随机数字表确定抽取样方号（ 20个）。 4计数并移去已确定抽取样方中的个体，加 入等数量的黑豆，认真做好记录。 5将黄豆和黑豆混合，重复步骤 24。 6根据林可指数法，计算种群总数的估计值 和种群总数的 95%置信区间。 去除取样法 室内实验 1取 1000g麸皮放在塑料面盆内，麸皮的厚度约 6cm；将黄粉虫（约 200条）放入盆中。让黄粉虫 在麸皮中充分扩散，约 30分钟后进行下一步骤。 2用小烧杯从塑料面盆中随机取出含有黄粉虫的 麸皮，倒入土壤筛中，检出并计数黄粉虫的数量。 共需取麸皮总量的 1/51/4。 3将取出的麸皮放回塑料面盆中，使基质保持原 来的体积。使塑料面盆中未取出的黄粉虫继续扩散， 2030分钟后进行第二次取样。 4重复步骤 23，计数黄粉虫的数量。如此重复 46次，则可明显看出每次捕获数量逐次减少。 5整理实验数据，绘出回归线图，求出塑料面盆 中黄粉虫数量的估计值。 去除取样法模拟实验 1将木盒内 100个小方格编号： 0099。 2取黄豆约 500粒，随机散布在木盒内。散 落在四周的黄豆可重新散布。 3利用随机数字表，确定抽取样方号（大约 20个）。 4计数并移去已确定抽取样方中的个体，认 真做好记录。 5将余下的黄豆重新散布，重复步骤 24。 6整理实验数据，绘出回归线图，求出模拟 种群的数量估计值。 四、作业 1. 根据标志重捕法模拟实验结果，计算种群 的数量估计值及 95%置信区间。 2. 根据去除取样法模拟实验的实验数据，绘 出回归线图，计算出种群数量的估计值。