根据以上数量调查的结果 ,如果能够得到样线 条带内鸟类个体数量 ,通常可以选用条带最大记数 法的密度计算方法来计算鸟类种群密度[17 ] 。除此
之外 ,若还能够获得鸟类个体距样线的垂直距离 ,则 可以选用 Gates 截线法[12 ] 、Fourier 截线法[9 ] 和距 离取样法[6 ] 等不同的密度计算方法来计算种群密
生态学杂志 Chinese Journal of Ecology 2003 ,22 (5) :127～130
样线法在鸟类数量调查中的运用 3
许 龙1 ,2 张正旺1 3 3 丁长青2
(1 北京师范大学生物多样性与生态工程教育部重点实验室 , 北京 100875 ; 2 中国科学院动物研究所 , 北京 100080)
样线法在鸟类调查的实际运用中需要满足下列 的前提条件[4 ,5 ] : ①鸟类不因调查人员的存在而进 出样带 ; ②样带内鸟类个体能被及时发现和鉴别 ; ③ 所有鸟类个体不会被遗漏或重复记录 ; ④鸟类个体 到样线的距离被准确测量 ; ⑤每次鸟类样线调查相 互独立 。
应该承认 ,在野外进行鸟类的数量调查时 ,完全 符合上述 5 个条件是比较困难的 。但经验丰富的调 查人员可以通过预查 、复查等各种有效方法尽可能 地减少调查结果的误差 。 312 样线法的主要类型 31211 无 距 离 样 线 法 ( line t ransect s wit hout dis2 tance estimates) 选择鸟类活动频繁的时段 ,调查 人员以均匀的速度沿样线行走 ,统计样线两侧 (包括 前方) 的鸟类数量 ,不设定样带的宽度 ( w) ,也不必 估计鸟类个体到样线的垂直距离 ( x) 。该方法只能 相对地估计鸟类数量的多少 ,由于不涉及样线的宽 度 (也就不涉及面积) ,因此不能计算鸟类种群的密 度。 31212 固 定 距 离 样 线 法 (fixed2distance line tran2
度 。具体的密度计算公式如下 : ①条带计数法[4 ,17 ] :
D
=
N 2LW
式中 , D 为鸟类种群密度 ; N 为鸟类总数量 ; L 为样
线总长度 ; W 为单侧样线宽度 。
条带计数法是最为常用的传统方法 ,简单易行 ,
但是单侧样线宽度需要根据生境和鸟类的特点以及
调查人员的实际观察能力进行经验估计 。
关键词 鸟类 ,数量统计 ,样线法
中图分类号 Q95917 文献标识码 A 文章编号 1000 - 4890 (2003) 05 - 0127 - 04
Line transect methods in avian census. XU Long1 , ZHAN G Zhengwang1 , DIN G Changqing2 (1 M i nist ry of Education key L aboratory f or B iodiversity Science and Ecological Engi neeri ng , Bei2 ji ng Norm al U niversity , Beiji ng 100875 , Chi na ;2 Instit ute of Zoology , Beiji ng 100080 , Chi na) . Chi nese Journal of Ecology ,2003 ,22 (5) :127～130. The line transect met hods are widely used in wildlife population census. The history of development , fundamental concepts and general types of t he met hods were introduced in t his paper. The estimation of densities of bird populations for t he line transect met hods , including t he Merikallio’s , Gates’s , Fourier2series estimator and distance sampling , was discussed. We concluded t hat t he latter of above was advantageous over t he t hree ot hers , if t he distances of birds to transect were available , conve2 nient and precise.
2 样线法的发展历史
早在 1906 年 ,在美国伊利诺斯州的鸟类普查中 Gross 就 运 用 了 样 线 调 查 的 方 法[10 ] 。1930 年 King[16 ]首次提出有效宽度的概念 。他用鸟类个体
到样线的垂直距离的平均值作为有效宽度 ,从而得 到有效面积 。直到鸟类的野外调查及相应的密度计 算方法有了相当的发展之后 , Gates[11 ] 才正式提出 有效宽度 ( ESW ,effective half2st rip widt h) 的确切定 义 ,即有效宽度是这样一特定的单侧样线宽度 ,其内 未被发现的动物数量等于其外被发现的动物数量 。 Hayne[13 ]和 Gates[12 ]根据鸟类个体距样线的垂直距 离的实际观测值 ,从数理统计上提出并发展了可以 严格评判的密度估计值以及误差估计值 。1968 年 Eerhardt [6 ]提出了发现函数 (detection f unction) 的基 本数学模型 ,即随着鸟类个体距样线的垂直距离的 增加 ,被发现的概率 (即发现概率) 将逐渐减小 。
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直距离 ,可以用更为精确的密度计算方法来替代 (如 Fourier 截线法和距离取样法) 。所以 , Gates 截线法 现在已经不被广泛运用 。
3 国家重点基础研究发展规划项目 (2000046805) 和国家自然科学基 金资助重点项目 (39830030) 。 3 3 通讯作者 收稿日期 :2001 - 12 - 30 改回日期 :2002 - 11 - 12
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1976 年 Burnham 等[6 ]提出了以发现概率的密 度函数来估计种群密度的方法 ,其后的发展主要是 围绕如何模拟发现概率的密度函数或发现函数 。
1979 年 Laake 等开发出基于发现函数的计算机程 序 TRANSECT ,用以求解样线调查的种群密度 。在 此基础上 ,Laake 等[15 ]又研制出了一种功能更完善
②Gates 截线法[3 ,12 ] :
D
=
λN 2L
n
n
∑ ∑ λ =
i =1
n
L
1
,
N L
=
1n n i =1 L i
Hale Waihona Puke 式中 , x i 为鸟类个体距样线的垂直距离 ; n 为样线条
数 ; ni 、L i 分别为第 i 条样线的鸟类个体数量和样线 长度 ;λ为修正因子 。
Gates 截线法实际上是通过观测到的鸟类个体
Key words birds , census , line transect met hods.
1 引 言
鸟类色彩艳丽 ,鸣声婉转 ,而且主要在白天活 动 ,无论是种群还是群落水平上 ,鸟类都是最容易观 察和调查的动物 ,同时也是环境监测的非常有效的 指示物种[4 ,19 ] 。而且 ,在鸟类生态学研究中 , 对研 究地区鸟类的数量调查通常是必不可少的基础性工 作 ,它对鸟类的资源评价 、有效保护与合理利用都具 有重要的指导意义 。早期的鸟类数量调查多采用简 单的路线调查法 ,所获得的往往是鸟类的相对数量 。 近 20 年来 ,国内越来越多的研究采用绝对数量的方 法[1～3 ] 。其中 ,鸟类常用的数量调查方法有标图法 ( spot mapping met hod ) 、样 线 法 ( line t ransect s met hod) 和样点法 (point count s met hod) [4 ,20 ] 。由于 样线法不受季节的限制 ,灵活多样 ,因此已成为目前 鸟类生态学中被广泛使用的数量调查方法之一 。
摘 要 样线法是野生动物种群数量调查的常用方法之一 。本文简要介绍其发展历史 、基本 原理和主要类型 ,并对 4 种常用的种群密度计算方法 ,即条带最大记数法 、Gates 截线法 、Fouri2 er 截线法以及距离取样法进行比较和总结 ,认为在鸟类野外数量调查中应记录鸟类个体到样 线的垂直距离 ,并使用距离取样法来计算鸟类的种群密度 ,以便得到更为准确的结果 。
3 样线法的原理及使用方法
311 样线法的基本原理 种群密度 (density) 是通过绝对数量调查或者取
样调查某特定研究地区的个体数量而得到的[14 ] 。 样线法正是基于统计学中样本反映总体的思想 ,通 过对样线条带内的个体进行绝对数量调查 ,来反映 整个地区的种群数量或密度 。因此 ,所有的样线调 查方法一般都要包括样线布设 、数量调查和密度计 算这 3 个相关方面的内容 。其中 ,布设样线的数量 、 位置以及特征 (包括样线长度 、宽度甚至形状等) 需 要根据具体的研究地区和调查对象的特点 ,按照随 机 取 样 、系 统 取 样 或 者 分 层 取 样 的 原 则 来 进 行[4 ,19 ] 。
距样线的垂直距离来计算样线宽度 ,与简单的经验
估计的宽度相比较为客观 ,而且可以估计误差的大
小 。但是 ,如果已经能够获得鸟类个体距样线的垂
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许 龙等 :样线法在鸟类数量调查中的运用
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