样方法

高中生物可通过种子值设定的虚拟植物栖息地,支持明确记录样方计数并独立进行随机网格抽样

点击草地移动样方,或拖动橙色控制点。记录实际数量,然后比较手动布点与独立随机抽取的网格单元。

3D

拖动装置进行调整。拖动背景进行旋转。滚动鼠标滚轮进行缩放。

测量记录本

更改设置、测试预测并保存结果。最多保留 12 个快照。

关于此实验

在三维草地中移动测量框,数出框内的植物并建立调查记录。在均匀或聚集型栖息地中,比较有意放置与随机网格抽样。

学习目标

  • 根据样方计数和面积计算密度。
  • 根据记录的样本估算更大栖息地中的种群数量。
  • 区分随机放置、手动放置以及反复检查同一个测量框。

使用方法

  1. 1点击场地或拖动手柄来放置样方并记录其中的计数。
  2. 2移动框架,并确认记录的计数保持不变。
  3. 3重置调查,并随机抽取十个网格单元。
  4. 4比较具有相同野外种群数量的聚集型和均匀型栖息地。

模型

种群估计值是对抽样密度取平均得到的。
显示的标准误使用独立随机抽取的密度的样本方差计算。

假设

  • 野外区域为 10 m × 10 m。植物是固定的播种点,并非会生长的生物。聚集型位置采用反射高斯簇。
  • 以植物中心点进行计数。共享的单元边界采用一致的半开区间规则,野外区域的外边界则计入。
  • 仅提供 1 m 和 2 m 两种边长,因此每个随机抽样网格都会将整个野外区域均匀划分。各单元独立进行有放回抽样。
  • 估计值等于野外区域面积乘以样本密度的平均值。计算标准误至少需要两个已记录的样本,且它们的位置必须分别独立随机化。
  • 手动定位会记录为手动。随机位置在首次记录计数时即被使用;再次记录同一未变动的框架不算新的随机重复。编辑栖息地会清除调查数据。

在课堂上试试这个实验

  1. Q1为什么选择看起来密度最高的区域会使估计产生偏差?
  2. Q2在呈聚集分布的栖息地中,为什么较大的样方通常能降低变异性?

常见问题

为什么手动抽取的样本不显示标准误?

随机网格抽样计算不适用于有意选择的放置位置或未改变位置的重复放置。

随机抽样会避开之前抽取过的单元格吗?

不会。采用有放回方式的独立抽样可能会再次抽到同一个单元格。通过种子和放置顺序可以复现结果。