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协调科学(双奖) · 课程

用数字推理解读生态证据

生态题给你数量和面积,漏掉一步换算,正确的方法也会得出错误的答案。

本页内容
  1. 两种估算怎么做?
  2. 例题一(虚构数据)
  3. 例题二(虚构数据)
  4. 食物链中的能量
  5. 要避开的错误
  6. 自我检测
  7. 接下来学什么?

估算种群时,先求样本的平均数,再按面积放大(样方法),或利用被标记的比例(标记重捕法)。然后说明这个估算有多可靠。

这一课属于综合生物推理,接在遗传课之后。具体的生态技术,请在 Cambridge 官网查看你所考年份的课程大纲。

两种估算怎么做?

样方法(quadrat): 种群 = 每个样方的平均数量 × (总面积 ÷ 一个样方的面积)。

标记重捕法(capture-recapture): 种群 =(第一次标记的数量)×(第二次样本的大小)÷(第二次样本中被标记的数量)。

两者都是估算,所以都有不确定性。随机放置和足够的重复可以改善它。

例题一(虚构数据)

一块草地面积 400 m²。一名学生随机放置十个样方,每个 0.25 m²,数出雏菊的数量:3, 5, 2, 4, 6, 3, 4, 5, 2, 6。

第一步,求和: 3 + 5 + 2 + 4 + 6 + 3 + 4 + 5 + 2 + 6 = 40。

第二步,每个样方的平均数: 40 ÷ 10 = 4.0。

第三步,草地中包含多少个样方面积: 400 ÷ 0.25 = 1600。

第四步,估算: 4.0 × 1600 = 6400 株雏菊。

换一条路检验: 每 0.25 m² 有 4.0 株,即每 m² 有 16 株。16 × 400 = 6400。两条路结果一致。

例题二(虚构数据)

捕获一批甲虫,标记 30 只后放回。之后再捕获 40 只,其中 8 只带有标记。

估算 = 30 × 40 ÷ 8 = 1200 ÷ 8 = 150 只甲虫。

检验: 40 只中有 8 只带标记,即五分之一。如果种群的五分之一是那 30 只被标记的甲虫,种群就是 30 × 5 = 150。

食物链中的能量

如果生产者含有 20 000 kJ,初级消费者得到 2000 kJ,传递效率是 2000 ÷ 20 000 × 100 = 10%。其余的能量以呼吸作用产生的热、排泄物或没被吃掉的部分的形式损失。

要避开的错误

错误答案: 4.0 × 400 = 1600 株雏菊。

这是把每个样方的平均数直接乘以草地的 m² 面积,忽略了每个样方只有 0.25 m²。这个数量是”每个样方”的,而不是”每 m²”的。永远要问:“这是多大面积里的数量?”

自我检测

1. 五个 1 m² 的样方分别含有 2、0、1、3 和 4 株植物。区域面积 50 m²。估算种群。

显示答案

总数 = 10。平均 = 10 ÷ 5 = 2.0 每 m²。2.0 × 50 = 100 株。

2. 一项标记重捕研究中,先标记 20 只动物,之后一个 50 只的样本中有 5 只带标记。估算种群。

显示答案

20 × 50 ÷ 5 = 1000 ÷ 5 = 200 只。

3. 一只食草动物从含有 15 000 kJ 的植物获得 1500 kJ。计算传递的百分比。

显示答案

1500 ÷ 15 000 × 100 = 10%。

接下来学什么?

继续学习评估带有测量局限的生物结论。练习混合了全部五课,科学探究评论工具适合抽样类问题。

换算这一步,让老师看着你的演算,很快就能纠正,这是一对一 Co-ordinated Sciences 补习的一部分。

常见问题

为什么用抽样,而不是数清每一株植物?

在大面积中数清每个生物太费时间,有时根本做不到。随机抽样更快,选得好的样本可以用来估算整个种群。样方越多,估算越可靠。

为什么样方要随机放置?

随机放置可以避免偏差,例如只选植物看起来密集的地方。随机坐标让区域的每个部分都有相同的被抽中机会,估算更公平。

标记重捕法有哪些假设?

这种方法假设被标记的动物均匀混入种群,期间没有动物迁入或迁出,标记也不影响存活。如果这些假设不成立,估算就变得不可靠。

更新于:

下一步

如果种群估算总在换算那一步出错,一对一的老师可以检查你自己的作答,纠正造成失误的习惯。

一小时付费试听课,按所安排老师确认的收费,RM80 起。 其他费用、时间安排及后续课程,在试听课后由家长与老师直接确认。

补习由家长或监护人安排。用 WhatsApp 把这页发给他们,他们就可以替你咨询。

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