蹲在草地上把一平方米的框子放下,数清里面所有的虫,再乘一个系数,就得到整片草地的密度。这一步看着简单,误差多半出在框子的位置与边界上,而不在乘法本身,也不在数得够不够快。
样方是一块量好面积的地,形状比方不方更影响结果
样方面积按对象定:地表节肢动物常用 0.25 平方米,即五十厘米见方;草本与地表混采时用 1 平方米。面积一旦定下,同一项调查里就不要改,后面每个数才有共同的分母,加起来才有意义。
形状影响边界长度:面积相同时圆形周长最短,方形次之,长条形最长。边界越长,跨在边上的个体越多,归属越难判。草地多用方形,便于用绳与卷尺现地拉出,重复布设也快,两个人几分钟就能拉好一个。
密度换算只有一步除法,难的是分子与分母怎么定
密度等于各样方个体数之和,除以样方总面积。一平方米上数到 20 只,就是每平方米 20 只;换成公顷再乘一万,得每公顷 20 万只。单位写错一位,结论差出四个数量级,报告里最常见的就是这一处。
难的是分母。坡度超过 15 度时地面实际面积大于投影面积,照地图量会把密度估高,需按坡度余弦校正。土块按长宽深相乘,深度从地表算到五厘米或十厘米,超过这个深度的个体不计入。
样方位置要随机抽,专挑虫多的地方会系统性偏高
样方位置必须随机抽,可用网格编号后抽签,或沿基线每隔固定距离取一点。专挑叶背虫多的地方下框,得到的数反映的是那块好地方,不是整片草地。随机不等于均匀,抽到的点照样可能落在裸地上。
样方数决定精度:10 个样方的标准误常在均值的两成以上,20 个样方降到一成上下。草地节肢动物调查常用十到二十个样方,同一片地分三次采、每次换随机点,比一次多取样方更能反映时间上的变化。
边界上的个体与活动个体,让密度往大的一边偏
跨在边线上的个体按头胸部是否落在框内判定,落在框内的计入,压在线上算一半,这条规则要写在记录表上。会飞的个体在放框瞬间惊走,爬行的往土缝里钻,数到的常是逃不掉的那部分,密度因此偏低。
活动性强的类群更麻烦。步甲一夜可移动数十米,一平方米的框子只覆盖它几分钟的活动范围,框内的数与它真正的家域无关。此时样方给出的是瞬时密度,不能外推到季节平均,也不能当作种群大小。
关键数据
下列数值为草地与林地地表调查的常用规格,用于对照尺度,不作统一标准。面积按水平投影计,坡地需按余弦校正;深度从枯落物表面算起,样品含枯落物时要在记录里注明,否则分母对不上。
- 地表节肢动物样方 0.25 平方米,五十厘米见方
- 草本与地表混采样方 1 平方米
- 土壤动物取样二十五厘米见方,深五厘米
- 坡度超过 15 度按余弦校正面积
- 样方数 10–20 个,标准误为均值的一到两成
- 每平方米 20 只等于每公顷 20 万只
- 压在边线上的个体计一半
样方面积小于个体活动范围时,密度就没有意义
框内的数只说明它此刻在这里,不说明这片地有多少只。密度这个词要求个体数与面积对应同一范围,活动范围比样方大十倍以上时,换算出的密度只是遇见强度的另一种写法,读起来像密度,实际不是。
枯落物很深或地面多石块时,框子放不平,边线压不实,边界判定失去依据。本文判断:这类地面改用固定体积的土块取样,按体积换算比按面积稳;记录里同时写面积与体积两套数,事后才能核对。
参考文献
- Southwood T R E, Henderson P A. Ecological Methods (3rd ed.). Blackwell Science, 2000.
- Sutherland W J (ed.). Ecological Census Techniques: A Handbook (2nd ed.). Cambridge University Press, 2006.
- 孙儒泳.《动物生态学原理》(第三版). 北京师范大学出版社, 2001.