野生动物种群数量的调查方法.doc

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野生动物种群数量的调查方法

EstimatingtheNumbersofWildlifePopulations

一、为什么要对种群数量进行调查

种群数量是动物生态学和资源管理学最核心的问题，无论进行什么类型的研究，都绕不过这个问题。

种群动态——密度制约性增长和非密度制约性增长，种群密度与个体迁移间的关系；

生活史及进化对策——生命周期、年度变动、出生率与死亡率、编制生命表、预测生命期望值（商业人寿保险精算）

栖息地关系——与密度相关的动物活动范围、领域面积、预测栖息地质量动态、种群数量调控；

资源管理与有害动物控制——制定狩猎量、捕捉量、捕捞量的依据；

行为生态学——婚配制度、繁殖策略、繁殖行为的表达与之密切相关。

濒危物种保护——评价实施的保护措施对濒危物种种群恢复的作用；

二、种群数量调查法的概念和名词定义

绝对数量调查法：

准确计数某一指定地区、特定时段内的野生动物数量的调查方法。

这个方法不需要对数据进行统计分析，不要求满足任何前提假设。

相对数量调查方法：

根据生物统计的取样原理、利用某些方法来推算某一指定地区、特定时段内的野生动物数量的调查方法。

这个方法则需要选择合适的统计方法，并且要考虑每个方法需要的前提条件。

以动物个体为对象的调查方法称直接相对数量调查法；

以动物活动留下的痕迹为对象的调查方法为间接相对数量调查法。

封闭种群：

严格定义：

在调查期间种群数量保持稳定，不会增加（出生和迁入），也不会减少（死亡和迁出）。

通常使用的定义：

只要没有可知的增加和减少的种群就算是封闭种群。

两种封闭种群：

地理性封闭种群和统计学意义上的封闭种群。

开放种群：

与封闭种群相反。

准确性（Accuracy）：

真实地反映实际情况

偏差（Bias）：

与实际情况的差异度

精度（precision）:

与实际情况的接近程度，用样本的标准误来表示

选择调查方法需要考虑的条件：

1．是否适用于调查的对象；

2．经费和人力需求；

3．要求数据的准确性和精确程度。

*选择调查方法的前提：

1．调查地区内所有个体都有相等的被计数的概率；

2．调查期间内死亡的个体少到可以忽略不计的程度、或者可被估算矫正。

三、封闭种群数量的调查方法

Nt=N0t-1

如何获得N0

1．绝对数量调查法

航空调查：

用于开阔环境中的野生动物数量调查中。

如湖面、江河的开阔水面、滩涂等地水禽的数量；大草原、荒漠、高山裸地中的大型兽类的调查。

可以直接计数数量，也可以拍摄照片，然后根据地表的标志进行拼接、计数照片上动物的数量。

圣诞节鸟类数量调查：

美国每年进行一次，每个人都可以参加，是一种有组织的志愿行为。

每次调查都采用直接计数的方法，调查的时间和区域固定。

有专职人员负责对数据进行分析处理，每个参加者都能获得一份最终的结果。

封闭环境的数量调查：

面积有限的岛屿上、围栏中、水塘、森林中的农田、鸟类夜栖地、湖泊等都是面积有限的封闭环境。

2．直接相对数量调查方法

2.1样（路）线调查法

2.1.1基本原理和方法

最传统、最常用的方法。

最初由King在上个世纪的20年代提出，只适用于单个活动、在被惊动之后会在原地突然惊飞的鸟类。

以后经过多次改进，可以用来调查会突然逃离的动物和成群活动的动物。

最初时调查路线的宽度是固定的，以后进行改进可以接受可变宽度的调查路线。

其最基本的调查和计算方法：

在选定的路线上行走（乘车），记录遇到的动物数量、动物与观察者（路线）的垂直距离（可以通过观察角度和距离换算）。

（1）计算每条调查样带内的动物密度（可以消除样带面积不同的影响）

di=ni/2lisi

式中di为第i条样带的动物密度值，ni为第i条样带上所见动物的实体数，li为第i条样线的长度，si为样带的单侧宽度。

（2）计算所有调查样带密度的平均值

D=1/m∑dii=1,2,3,…m;m为样带总数

（3）计算样带的统计方差

　di的统计方差s2=1/m∑（di–D）2=1/m∑di2–D2

（４）计算总体密度估计区间

△=tas/√1/m-1　　　t是自由度为m-1d的分布值，查表求得；

　　　　密度估计区间为Ｄ＋△，Ｐ＝１－a，估计精度为　１－△／Ｄ　

　（５）推算研究区域内的种群数量

　　　　　Ｎ＝ＤＳ＋△Ｓ　　Ｓ为研究地区总体的种群数量

这个方法还可以通过变形，如将长方形的调查面积变换成正方形的、圆形的用于调查那些不移动或移动速度不快的动物种类，如昆虫、爬行动物。

*调查面积不应少于估计面积的10%。

2.1.2该方法需要满足的前提：

a.动物在调查地区的分布是独立和随机分布的

b.每只动物被发现的概率是独立的，不受其它动物的影响

c.没有重复计数

d.每只预见动物的发现距离可以被准确地测量

e.动物被惊动后的行为在调查过程中不会改变

f.动物的行为不受性别和年龄的影响

g.动物被发现的概率是距离的函数，既f（0）=1,f（∞）=0

2.1.3该方法的缺欠：

a.许多前提难以得到满足

b.调查的结果受到许多因素的影响，如天气状况、调查的时间、动物的生

活周期对行为的影响

c.调查者的能力和经验影响调查结果

2.1.4分层抽样的路线调查法

适用于在多种栖息地和景观并存的研究地区内调查野生动物的数量。

以每种栖息地和景观类型作为一个抽样层次，计算每个层次占研究地区的比例，根据比例确定各自抽样的面积或样带的数量。

然后按照上述的方法进行调查、计算，分别得出各种栖息地和景观内动物种群密度和数量，最后累加得到种群数量的估算值。

*需要注意，每个抽样层次发现动物的概率不同，因此应该根据情况调整各层的抽样比例。

隐蔽条件好的栖息地和景观应该加大抽样强度，才能减少因发现动物的概率不同产生的误差。

2.2标志重捕法

2.2.1调查与计算方法

将在调查地区内捕捉的动物个体进行标志，然后释放。

经过一定的时间之后，在进行捕捉。

所获个体中应该含有一部分已经标志过的个体。

利用第二次捕捉到的已标志和未标志的个体的比例，推算出原来种群的数量。

N:

M2=M1:

（P－M1）=M1（N+M2）/M2

P，要推算的种群数量

M1，第一次捕捉标记的个体数

N，第二次捕捉中含有的未标记个体数

M2，第二次捕捉中含有的标记的个体数

标准误（S.E）=√M12N（N－M2）/M23

种群数量估计值的置信区间为P+S.E（95%）。

2.2.2要求的前提和适用的范围

前提：

a.实验期间标记个体不会增加和减少

b.标记不会给动物造成伤害，导致死亡率增加

c.第一次和第二次捕捉期间没有新生、迁入和迁出的个体

d.所有动物个体（标志和没有标志的）被捕捉的概率相等

适用范围：

a.易于捕捉和标记的物种

b.动物的活动范围不大

c.封闭环境下的动物种群

2.3轰赶法

适用于封闭环境下的大型动物种群数量的调查。

目前已不常用，只是在确定换算系数时使用。

2.3.1调查方法

在确定了调查区域之后，组织人力由调查区域的一端同时出发，向另一端行走。

每个人只计数从自己右边向后方逃跑的动物；同时在另一端布置下守候的人力，计数跑出调查区域的动物数量。

直至双方回合，统计见到的动物数量。

如果是为了获得换算系数，在轰赶动物之前将调查区域内所有动物遗留得痕迹（通常是尿迹、粪便等非连续性的痕迹）。

并在几天之后（2-3天）再次计数调查区域内新的痕迹数量。

然后再轰赶动物，获得痕迹与动物实体数的换算系数。

2.3.2：

需要满足的前提

a.所有动物个体都能被驱赶出、并被计数。

3．间接相对数量调查法

以动物遗留的痕迹为调查对象，根据换算系数推算动物种群数量的方法。

关键问题：

如何获得准确的痕迹与动物实体间的换算系数。