生态学主要研究法
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组，每三瓶为一区组，每区组三瓶成为重复 这是不规范的 （1）实验室和盆栽试验： 关键问题： 处理和对照的设定 试验设计的重复性，包括区组和重复
每个处理盆栽几盆不叫区组 具体参照生物统计和田间试验设计
先将盆栽或露地幼苗分为三个区组，一般盆栽可以将幼苗分为三个大小、生长状
况无明显差异的三个区组 露地幼苗一般采用三块相邻的苗圃地作为三个区组，或者一块大苗圃地分为三个
种的密度：乔木采用记名计数法 盖度：树冠投影法、样线法、统计法 频度：样方法
群落组成种的重要值 =（相对多度+相对盖度+相对频度）/3 或
=（相对多度+相对显著度+相对群集度）/3 7.3.2 群落多样性研究 群落内物种多样性称为α多样性 常用simpson指数和shannon-weiner 指数 采用的指标是群落物种数和各个物种的个体比例 个体比例通用性差，大多用重要值来代替
7.1.2 仪器设备 生长观测用常规方法 生理指标常用光合系统，可以测定植物的光合速率、蒸腾速率、气孔导度等 生化指标采用实验室常规方法，首选国际通用方法，其次是国家标准和行业标准
7.1.3 试验设计方法 主要采用实验室测定和场地盆栽的形式进行，少数采用野外直接测定的方法 发表的论文大多数是用折线图反映不同因素对植物个体生理生化作用的影响 鲜有进行统计学检验和分析 为什么？ 试验设计的缺陷 最常见的是做组织培养，都只有一种培养基接种多少瓶，一瓶有几个外植体 最后在写论文的时候觉得需要进行方差分析，就临时将每个处理的9瓶分为三个区
但是非随机分布的种群测定结果与样方大学和取样尺度均有关
一个种群在小尺度上可能是集群分布，而在大尺度上是均匀分布或者随机分布 B 无样方法 可以避免由于样方大小和起始区组大小的差异对结果产生的影响 常用的有最近个体法和点-四分法 但是往往对随机分布的偏离不敏感，也就是说可能将集群分布看成随机分布 最近个体法 在群落中随机寻找种群个体，叫目标个体，再寻找离目标个体最近的同种个体，
计
如果同时考虑水分和光胁迫的影响以及两因子的交互作用——光胁迫是否会加 重原有的水分胁迫还是减轻水分胁迫？一般需要采用多因素随机区组设计
如果因子更多 建议采用正交试验设计 （2）野外样地或无样地法 样地法： 可以对部分因素进行人为控制，尽量减少非试验因素的干扰 需要建立样地，平时需要管理
野外样地有固定样地和临时样地，固定样地还有永久性样地和非永久性样地 样地可以进行长期定位研究 样地可以进行大树的测定
作为基本数据，计算各个年龄段的死亡率和存活率得到的结果 是一种空间代时间的方法
棕榈的静态生命表 对于一、二年生植物可以采用动态生命表的方式 即：跟踪一批同时出生的新个体，间隔一定的时间统计存活数，直至这些个体全部
死亡为止 （2）基于GIS的种群动态研究方法 以农业害虫的种群动态为例 获取研究区域的土地利用图或者分类后的卫星影像图和遥感影像图 建立各种土地利用类型的基本属性数据库，包括自然气候土壤特征、作物品种、
要注意破坏性采样，如测定不同时期的生物量就需要整个植株采样，这样的话， 每个小区重复数一定要足够多，设计的时候要考虑总共采样多少次，每次采样多 少株，再加上成活率等意外影响
每个植株或者器官采样之后进行生长、生理生化指标的测定，每个指标的测定也 需要重复
以水分胁迫对银杏幼苗的生理特性的影响研究为例 如果因子少，如单一研究不同水分胁迫水平的影响，一般采用单因素随机区组设
测定目标个体与其最近个体的距离 继续寻找离目标个体次近个体，测定目标个体与次近个体间的距离 点-四分法 以群落中一个个体作为中心点，画出坐标图 在四个坐标象限中将其他个体进行定位，测定各个个体与中心点的距离
无样方法种群分布格局的判断 集群系数 7.2.2 种群的动态研究 （1）传统的方法： 种群生命表 种群存活曲线 以生命表为常见 适合小尺度的种群动态研究 植物种群一般采用静态生命表 即：用一次调查的该种群的种子、一年生幼苗、幼树、成年大树、衰老大树的数量
第7章 生态学主要研究方法 7.1 个体生态 7.2 种群生态 7.3 群落生态 7.4 生态系统 7.5 景观生态 7.1 个体生态研究方法 生态因子对个体的影响及个体的生态适应 测定各种生态因子作用下生物个体生长、发育、繁殖等方面的影响 7.1.1 常用测定指标 测定指标主要是： 生长量（高、径、花枝、果枝） 物候期 光合、蒸腾 酶及其他生化产物含量
可以比较不同群落的物种多样性指数 前提是样地面积和指标一致 β多样性 沿着环境梯度的变化物种替代的程度，可用于分析不同生境间的梯度变化，可直
观地反映不同群落间物种组成的差异 不同群落和环境梯度上不同点之间的共有种越少， β多样性就越高
样地法或者样带法 沿着环境因子的梯度分布设置样地或样带 调查每一个梯度上群落的物种组成数以及 测度指标——Cody指数 B=[g(H)+l(H)]/2 g(H)为沿环境梯度H增加的物种数目 l(H)为沿环境梯度H减少的物种数目，即上一个样地中存在而在下一个样地中失
灌木和草本一般采用2*2小样方内全部连根挖出，分器官或只分地上和地下部分 称重
分器官或部分采样，烘干，求生物量干重 枯枝落叶用小样方取样，称重、取样，烘干，求生物量干重 最后根据样株和样方数据估算样地总生物量 也可以只测定地上部分生物量，不考虑地下根系 永久样地是不能破坏性取样和伐木的，需要在样地外选择平均木 7.4.2 生态系统物质循环和能量流动研究 传统方法： 在生物量的基础上可以研究生态系统不同组成成分间的物质和能量转换 较多的是植物各组分间的转换，如果涉及到动物和微生物就太复杂 对于森林生态系统，生物量被动物正常取食的部分习惯用固定百分比估算 物质循环 各植物种、各器官各种元素含量的测定 将生物量干重换算为各种元素量（物质） 分析各物种成分在生态系统各组成成分间的转换 能量流动 测定各植物种、各器官的能量值（热值）——燃烧法 将生物量干重换算成能量 分析生态系统各组成成分间的能量转换 现代方法 计算机模型 可以进行生态系统物质循环和能量流动的模拟和预测 还可以实现对生态系统的管理 7.5 景观生态研究方法 地理学方法和手段+生态学理论和分析方法 大尺度 空间数据
部分，每一部分作为一个区组，注意区组间地形、地貌、水分、养分、生长状况 应该保证无显著差异（需要进行统计学分析和检验）
每个区组应包含所有的处理水平，包括对照，每个处理水平作为一个小区 每个处理水平（小区）还必须包含若干个体（重复株数） 重复株数的多少要根据后期指标测定的需要确定，应能保证所有指标测定，特别
模型 更新概率模型(Renewelprobilitymodel)是把演替看作一个马尔柯夫过程
实际上也需要借助传统方法积累的基础资料和数据，来建立模型 今年比较热门的是林窗模型 7.4 生态系统研究方法 7.4.1 生态系统生物量研究 7.4.2 生态系统物质循环和能量流动研究
7.4.1 生态系统生物量研究 以森林生态系统为例 样地设置（一般是20*30） 乔木每木检尺，分树种选择平均木，测定平均木高 伐倒平均木（每树种1-3株），挖出根系 分器官称重，分器官取样，进行室内烘干求生物量干重，及其他项目的测定
去的物种数 Jaccard指数 C=j/(a+b-j） a为样地A的物种数 b为样地B的物种数 j为样地A和样地B共有的物种数 γ多样性 地理区域生物多样性高 用于描述生物进化过程中的生物多样性 7.3.3 群落动态研究 包括群落的更新和演替
传统研究方法 永久样地法 定期调查永久样地上的物种组成、数量特征及重要值、各物种的更新和演替状况 现代研究方法 数学模型与计算机模拟 种群动态模型、植被的空间排序分析模型、植被的结构动态分析模型、系统分析
栽培管理等干扰措施进行详细测定记录 7.1.4 结果分析 按照各种试验设计的标准统计分析方法进行，包括平时的数据记录都要按照标准
格式进行 一般先进行方差分析，方差分析结果达到显著水平，再进行多重比较 方差分析结果差异不显著的，进行一般比较，习惯用处理后指标升高或降低的%
表示影响程度的高低 但是这个结果不具有统计学意义，也就是说有可能是误差引起 7.2 种群生态研究方法 7.2.1 种群的空间分布格局研究 7.2.2 种群的动态研究 7.2.1 种群的空间分布格局研究 基本原理：通过样方调查得到每个样方的个体数 均匀分布S2=0 随机分布S2=m 集群分布S2>m （1）数据获取方法 A 样方法 可以在群落样地中进行样方的调查 也可以在种群分布区域内进行无样地的样方法 常用的是相邻格子法 可以是小尺度的（一个样地），也可以是大尺度的（一个地区或者一个国家甚至
临时样地和非永久性样地可以进行破坏性取样和测定 但是永久性样地不能，只能进行非破坏性的监测指标测定 对于需要的破坏性采样必须在样地外的缓冲区进行
无样地法 简单易行 但是具有更多的不可控因素，可能对结果产生不可预知的影响 研究中需要对每个样株所涉及的各种个体特征、外在环境因素（气候、土壤）及
历年发生害虫的时间、密度已经最近越冬卵块的数据
生成各类专题图 害虫历年发生平均密度分布图 害虫越冬卵块密度分布图 还可以将害虫发生强度与其他因子叠加生成害虫爆发风险来自百度文库级图
如，地形与害虫密度分布叠加 害虫密度与年均温或季节温度叠加 害虫密度与年降水或季节降水量叠加
可以做害虫适宜生境的分析与评价 可以将GIS与时空模型耦合，生成害虫种群动态的时空序列 可以进行网络化害虫监测和预报系统发布
全球） 相邻格子法 在一定的范围内，将正方形样地划分为等大小的若干格 按照一定的方式调查相邻的格子中该物种个体数量的多少 根据调查结果，计算种群的分布格局类型 取样尺度和起始区组的大小对结果影响较大
样方法种群空间分布类型的检验 K越小，种群分布聚集度越大，K趋于无穷大（一般大于8）则越接近于随机分布 B 扩散系数 C=1 随机分布 C<1 均匀分布 C>1 集群分布 C 扩散型指数 结果不受样方大小影响 样方的随机性与尺度对测定结果的影响 随机取样对随机分布的种群是适合的 随机 随机分布的种群在任何尺度上都表现出分布的随机性，结果不受取样尺度的影响
7.3 群落生态研究方法 7.3.1 群落一般特征研究 7.3.2 群落多样性研究 7.3.3 群落动态研究 7.3.1 群落一般特征研究 （1）物种组成研究 种-面积曲线法 也叫巢氏小区法 起始样方面积 草本1*1 灌木2*2 乔木5*5或10*10 （2）群落组成种的数量特征 样地法、样带法、无样地法 样地大小：用群落最小面积或通用标准地 临时样地、永久样地 样带法适合环境因子具有梯度变化的群落
每个处理盆栽几盆不叫区组 具体参照生物统计和田间试验设计
先将盆栽或露地幼苗分为三个区组，一般盆栽可以将幼苗分为三个大小、生长状
况无明显差异的三个区组 露地幼苗一般采用三块相邻的苗圃地作为三个区组，或者一块大苗圃地分为三个
种的密度：乔木采用记名计数法 盖度：树冠投影法、样线法、统计法 频度：样方法
群落组成种的重要值 =（相对多度+相对盖度+相对频度）/3 或
=（相对多度+相对显著度+相对群集度）/3 7.3.2 群落多样性研究 群落内物种多样性称为α多样性 常用simpson指数和shannon-weiner 指数 采用的指标是群落物种数和各个物种的个体比例 个体比例通用性差，大多用重要值来代替
7.1.2 仪器设备 生长观测用常规方法 生理指标常用光合系统，可以测定植物的光合速率、蒸腾速率、气孔导度等 生化指标采用实验室常规方法，首选国际通用方法，其次是国家标准和行业标准
7.1.3 试验设计方法 主要采用实验室测定和场地盆栽的形式进行，少数采用野外直接测定的方法 发表的论文大多数是用折线图反映不同因素对植物个体生理生化作用的影响 鲜有进行统计学检验和分析 为什么？ 试验设计的缺陷 最常见的是做组织培养，都只有一种培养基接种多少瓶，一瓶有几个外植体 最后在写论文的时候觉得需要进行方差分析，就临时将每个处理的9瓶分为三个区
但是非随机分布的种群测定结果与样方大学和取样尺度均有关
一个种群在小尺度上可能是集群分布，而在大尺度上是均匀分布或者随机分布 B 无样方法 可以避免由于样方大小和起始区组大小的差异对结果产生的影响 常用的有最近个体法和点-四分法 但是往往对随机分布的偏离不敏感，也就是说可能将集群分布看成随机分布 最近个体法 在群落中随机寻找种群个体，叫目标个体，再寻找离目标个体最近的同种个体，
计
如果同时考虑水分和光胁迫的影响以及两因子的交互作用——光胁迫是否会加 重原有的水分胁迫还是减轻水分胁迫？一般需要采用多因素随机区组设计
如果因子更多 建议采用正交试验设计 （2）野外样地或无样地法 样地法： 可以对部分因素进行人为控制，尽量减少非试验因素的干扰 需要建立样地，平时需要管理
野外样地有固定样地和临时样地，固定样地还有永久性样地和非永久性样地 样地可以进行长期定位研究 样地可以进行大树的测定
作为基本数据，计算各个年龄段的死亡率和存活率得到的结果 是一种空间代时间的方法
棕榈的静态生命表 对于一、二年生植物可以采用动态生命表的方式 即：跟踪一批同时出生的新个体，间隔一定的时间统计存活数，直至这些个体全部
死亡为止 （2）基于GIS的种群动态研究方法 以农业害虫的种群动态为例 获取研究区域的土地利用图或者分类后的卫星影像图和遥感影像图 建立各种土地利用类型的基本属性数据库，包括自然气候土壤特征、作物品种、
要注意破坏性采样，如测定不同时期的生物量就需要整个植株采样，这样的话， 每个小区重复数一定要足够多，设计的时候要考虑总共采样多少次，每次采样多 少株，再加上成活率等意外影响
每个植株或者器官采样之后进行生长、生理生化指标的测定，每个指标的测定也 需要重复
以水分胁迫对银杏幼苗的生理特性的影响研究为例 如果因子少，如单一研究不同水分胁迫水平的影响，一般采用单因素随机区组设
测定目标个体与其最近个体的距离 继续寻找离目标个体次近个体，测定目标个体与次近个体间的距离 点-四分法 以群落中一个个体作为中心点，画出坐标图 在四个坐标象限中将其他个体进行定位，测定各个个体与中心点的距离
无样方法种群分布格局的判断 集群系数 7.2.2 种群的动态研究 （1）传统的方法： 种群生命表 种群存活曲线 以生命表为常见 适合小尺度的种群动态研究 植物种群一般采用静态生命表 即：用一次调查的该种群的种子、一年生幼苗、幼树、成年大树、衰老大树的数量
第7章 生态学主要研究方法 7.1 个体生态 7.2 种群生态 7.3 群落生态 7.4 生态系统 7.5 景观生态 7.1 个体生态研究方法 生态因子对个体的影响及个体的生态适应 测定各种生态因子作用下生物个体生长、发育、繁殖等方面的影响 7.1.1 常用测定指标 测定指标主要是： 生长量（高、径、花枝、果枝） 物候期 光合、蒸腾 酶及其他生化产物含量
可以比较不同群落的物种多样性指数 前提是样地面积和指标一致 β多样性 沿着环境梯度的变化物种替代的程度，可用于分析不同生境间的梯度变化，可直
观地反映不同群落间物种组成的差异 不同群落和环境梯度上不同点之间的共有种越少， β多样性就越高
样地法或者样带法 沿着环境因子的梯度分布设置样地或样带 调查每一个梯度上群落的物种组成数以及 测度指标——Cody指数 B=[g(H)+l(H)]/2 g(H)为沿环境梯度H增加的物种数目 l(H)为沿环境梯度H减少的物种数目，即上一个样地中存在而在下一个样地中失
灌木和草本一般采用2*2小样方内全部连根挖出，分器官或只分地上和地下部分 称重
分器官或部分采样，烘干，求生物量干重 枯枝落叶用小样方取样，称重、取样，烘干，求生物量干重 最后根据样株和样方数据估算样地总生物量 也可以只测定地上部分生物量，不考虑地下根系 永久样地是不能破坏性取样和伐木的，需要在样地外选择平均木 7.4.2 生态系统物质循环和能量流动研究 传统方法： 在生物量的基础上可以研究生态系统不同组成成分间的物质和能量转换 较多的是植物各组分间的转换，如果涉及到动物和微生物就太复杂 对于森林生态系统，生物量被动物正常取食的部分习惯用固定百分比估算 物质循环 各植物种、各器官各种元素含量的测定 将生物量干重换算为各种元素量（物质） 分析各物种成分在生态系统各组成成分间的转换 能量流动 测定各植物种、各器官的能量值（热值）——燃烧法 将生物量干重换算成能量 分析生态系统各组成成分间的能量转换 现代方法 计算机模型 可以进行生态系统物质循环和能量流动的模拟和预测 还可以实现对生态系统的管理 7.5 景观生态研究方法 地理学方法和手段+生态学理论和分析方法 大尺度 空间数据
部分，每一部分作为一个区组，注意区组间地形、地貌、水分、养分、生长状况 应该保证无显著差异（需要进行统计学分析和检验）
每个区组应包含所有的处理水平，包括对照，每个处理水平作为一个小区 每个处理水平（小区）还必须包含若干个体（重复株数） 重复株数的多少要根据后期指标测定的需要确定，应能保证所有指标测定，特别
模型 更新概率模型(Renewelprobilitymodel)是把演替看作一个马尔柯夫过程
实际上也需要借助传统方法积累的基础资料和数据，来建立模型 今年比较热门的是林窗模型 7.4 生态系统研究方法 7.4.1 生态系统生物量研究 7.4.2 生态系统物质循环和能量流动研究
7.4.1 生态系统生物量研究 以森林生态系统为例 样地设置（一般是20*30） 乔木每木检尺，分树种选择平均木，测定平均木高 伐倒平均木（每树种1-3株），挖出根系 分器官称重，分器官取样，进行室内烘干求生物量干重，及其他项目的测定
去的物种数 Jaccard指数 C=j/(a+b-j） a为样地A的物种数 b为样地B的物种数 j为样地A和样地B共有的物种数 γ多样性 地理区域生物多样性高 用于描述生物进化过程中的生物多样性 7.3.3 群落动态研究 包括群落的更新和演替
传统研究方法 永久样地法 定期调查永久样地上的物种组成、数量特征及重要值、各物种的更新和演替状况 现代研究方法 数学模型与计算机模拟 种群动态模型、植被的空间排序分析模型、植被的结构动态分析模型、系统分析
栽培管理等干扰措施进行详细测定记录 7.1.4 结果分析 按照各种试验设计的标准统计分析方法进行，包括平时的数据记录都要按照标准
格式进行 一般先进行方差分析，方差分析结果达到显著水平，再进行多重比较 方差分析结果差异不显著的，进行一般比较，习惯用处理后指标升高或降低的%
表示影响程度的高低 但是这个结果不具有统计学意义，也就是说有可能是误差引起 7.2 种群生态研究方法 7.2.1 种群的空间分布格局研究 7.2.2 种群的动态研究 7.2.1 种群的空间分布格局研究 基本原理：通过样方调查得到每个样方的个体数 均匀分布S2=0 随机分布S2=m 集群分布S2>m （1）数据获取方法 A 样方法 可以在群落样地中进行样方的调查 也可以在种群分布区域内进行无样地的样方法 常用的是相邻格子法 可以是小尺度的（一个样地），也可以是大尺度的（一个地区或者一个国家甚至
临时样地和非永久性样地可以进行破坏性取样和测定 但是永久性样地不能，只能进行非破坏性的监测指标测定 对于需要的破坏性采样必须在样地外的缓冲区进行
无样地法 简单易行 但是具有更多的不可控因素，可能对结果产生不可预知的影响 研究中需要对每个样株所涉及的各种个体特征、外在环境因素（气候、土壤）及
历年发生害虫的时间、密度已经最近越冬卵块的数据
生成各类专题图 害虫历年发生平均密度分布图 害虫越冬卵块密度分布图 还可以将害虫发生强度与其他因子叠加生成害虫爆发风险来自百度文库级图
如，地形与害虫密度分布叠加 害虫密度与年均温或季节温度叠加 害虫密度与年降水或季节降水量叠加
可以做害虫适宜生境的分析与评价 可以将GIS与时空模型耦合，生成害虫种群动态的时空序列 可以进行网络化害虫监测和预报系统发布
全球） 相邻格子法 在一定的范围内，将正方形样地划分为等大小的若干格 按照一定的方式调查相邻的格子中该物种个体数量的多少 根据调查结果，计算种群的分布格局类型 取样尺度和起始区组的大小对结果影响较大
样方法种群空间分布类型的检验 K越小，种群分布聚集度越大，K趋于无穷大（一般大于8）则越接近于随机分布 B 扩散系数 C=1 随机分布 C<1 均匀分布 C>1 集群分布 C 扩散型指数 结果不受样方大小影响 样方的随机性与尺度对测定结果的影响 随机取样对随机分布的种群是适合的 随机 随机分布的种群在任何尺度上都表现出分布的随机性，结果不受取样尺度的影响
7.3 群落生态研究方法 7.3.1 群落一般特征研究 7.3.2 群落多样性研究 7.3.3 群落动态研究 7.3.1 群落一般特征研究 （1）物种组成研究 种-面积曲线法 也叫巢氏小区法 起始样方面积 草本1*1 灌木2*2 乔木5*5或10*10 （2）群落组成种的数量特征 样地法、样带法、无样地法 样地大小：用群落最小面积或通用标准地 临时样地、永久样地 样带法适合环境因子具有梯度变化的群落