1、周 偉（西南林學院保護生物學學院 650224）Tel:mail: 動物學研究方法“百千萬”科技教師培訓 1 主要內容1 觀察法2 調查法3 實驗法4 標本采集與制作2觀察法第一單元31.1 觀察與觀察法在自然條件下客觀地觀察發生的事件途徑： 自身感官 直接觀察法 借助儀器 間接觀察法應用： 動物的習性和行為研究優點： 觀察結果真實自然缺點： 觀察者處于被動狀態 只反映“是什么”， 不能說明“為什么”.41 觀察法1.2 研究對象鎖定野外少有機會能近距離仔細觀察動物的全部外型特征，稍瞬即逝，因此必須盡快抓住其最主要的特征。活動的生境或具體場所個體大小、一般外貌活動姿

2、態毛被顏色、鳴叫特征其他明顯特征：長尾或短尾；長嘴或短嘴主 要 特 征51 觀察法1.2.1 外形識別在一棵樹上發現一只鼠形動物體型較小全身灰色停留時常翹起尾巴體型較大體背和尾均為黑色 尾長超過體長?61 觀察法松鼠巨松鼠圖片引自百度百科相關詞條71 觀察法1.2.2 聲音定位據動物特有鳴聲確定其大致活動區域設立聽點聽到鳴叫鎖定大致活動區域搜尋目標81 觀察法1.2.3 痕跡識別對于一些動物很難觀察到，可以根據其活動痕跡來識別，如爪痕、毛發、足跡、食物殘留等。右圖為兩種動物的足跡左為狼的足跡右為赤狐足跡引自盛和林,徐宏發. 1992. 哺乳動物野外研究方法. 中國林業出版社91 觀察法練習1-

3、1 聽聲練習根據聲音特征辨別動物。請說出下列4種不同的鳥叫聲各屬于哪種鳥類：A 野鴿 B 麻雀 C 家燕 D 布谷鳥答案：1C ；2B；3D; 4A1234101 觀察法練習1-2 特征描述請根據主要形態特征、生活習性和分布等，參考下圖和生活經驗，描述麻雀的主要特征。參考答案：麻雀主要棲息于居民點和田野附近。體型較小，羽毛為褐色，臉頰部左右各一塊黑色大斑，嘴短呈圓錐型。在地面活動時雙腳跳躍前進，不耐遠飛，鳴聲喧噪。主要以谷物為食。圖片引自百度百科相關詞條111 觀察法練習1-3 快速捕捉動物的識別特征活 動：看電腦或幻燈里的某種動物圖像5秒鐘，關掉圖像，休息10分鐘后。根據剛才的觀察，用草圖和

4、文字記錄所見動物的形態特征。然后再與圖片進行對比，檢查記錄正誤情況。主講人總結練習的目的和要求。目 的：訓練學員在野外眼睛觀察，快速捕捉運動動物特征的能力，培養敏銳的觀察能力。121 觀察法觀察動物131 觀察法請不要討論！ 你看清楚了嗎？141.3 動物行為觀察1.3.1 動物行為分類生存行為 取食、排泄、休息、奔跑等；繁殖行為 求偶、交配、分娩、育幼等；社會行為 對抗、爭斗、通訊、聚群等。151 觀察法1.3 動物行為觀察1.3.2 預觀察行為研究之前需對研究對象的行為有一個全面了解，即預觀察，其步驟如下：觀察和記錄研究對象的全部行為類型 準確定義每一類行為 對已發生的行為作量化分析，包括

5、行為發生的頻率、潛伏期、持續時間、強度等 161 觀察法1.3 動物行為觀察1.3.3 動物行為觀察的大致流程鎖 定 觀 察 目 標進一步觀察食性活動規律交往、繁殖通訊采用的方法掃描取樣法目標取樣法隨機取樣法171 觀察法1.4 行為觀察方法1.4.1 隨機取樣法主要在預觀察中較為常用，實際上是在研究初期對動物的行為習性不太熟悉的情況下所采用的一種記錄方法。特點表現為：預先不確定記錄什么和什么時候開始記錄僅記下看到認為是相關的行為不受時間、地點的限制181 觀察法1.4.1隨機取樣法隨機取樣法的特點：偏重于突發或偶發事件的記錄無法獲取系統的觀察數據，缺乏可重復性和可比性無法開展深層次的數據處理

6、和討論運用隨機取樣觀察野生動物時，仍建議設計相應表格，規范記錄數據，盡可能保持每次觀察所獲數據類型保持一致。 191 觀察法1.4.1 隨機取樣法表3獼猴行為調查隨機取樣表 記錄者柯言日期2005. 3. 4.地點昆明園通山動物園氣溫27備注陰天，偶有小雨行為發生時間對象行為類型持續時間行為描述10:25:30A挑釁15秒B與C在打鬧中開始撕咬，A制止，并對C挑釁10:25:45A打斗30秒A開始撞擊C，并撕咬對方10:26:15A驅趕60秒C開始逃跑，A追趕，并不定嘶叫10:27:15A打斗45秒再次纏斗在一起10:28:00A返回60秒纏斗結束，A獲勝，返回B所在地休息201 觀察法1.4

7、.1 隨機取樣法例：對半圈養條件下東北虎繁殖期的行為時間分配 研究，研究者采取隨機取樣法對東北虎的行為和活動規律進行預觀察，只要東北虎發生某種行為，就記錄下行為的類型和時間 (滕麗微，2003) 。211 觀察法1.4 行為觀察方法1.4.2 掃描取樣法對研究個體編號觀察取樣期記錄行為間隔期在一定的時間間隔內，以觀察者自身為圓心，順固定的方向掃視某群動物，并記錄下全部個體的活動狀態。 應用：記錄動物某個時間段內一個或幾個簡單的活動。預觀察及行為編碼221 觀察法1.4 行為觀察方法1.4.2 掃描取樣法對16只小狗作行為掃描取樣 (圖7)行為分別定義為1取食、2行動、3休息、4玩耍、5爭斗。調

8、查時間為2小時，間隔時間為5分鐘。觀察者觀察場所視線掃描方向狗圖7 掃描取樣示例231 觀察法1.4.2 掃描取樣法表4野生動物行為調查掃描取樣表記錄者柯言日期2005. 3. 28.地點昆明園通山動物園調查時間8:30-10:30間隔時間預觀察中發現各行為的持續時間在3-6分鐘，故間隔時間定為5分鐘掃描一次對象時間點ABCDEFGHIJKLMNOP8:3512341353212431248:4031434135341353418:4513533434135343318:50341353341324333110:303113532124335135241 觀察法1.4.2 掃描取樣法該方法適用

9、于集群的動物觀察數據均是研究對象發生的瞬時狀態對發生頻率極小的行為幾乎不能記錄無法記錄某一行為發生的持續時間251 觀察法1.4.3 目標取樣法又稱焦點動物取樣法。記錄動物的某一特定活動的持續時間和更多細節。 在某一時間段內只對一群動物中的某一 特定個體 (目標)觀察記錄依次將一群動物的各個個體觀察一遍循環往復261 觀察法1.4.3 目標取樣法假設對一群獼猴行為作目標取樣需預先觀察獼猴發生的所有行為，定義各行為對每一觀察者編號若從早晨開始觀察先選定觀察1號獼猴，觀察時間10分鐘，間隔5分鐘第二次觀察2號動物，觀察時間仍是10分鐘，間隔5分鐘直至該群每個個體均被觀察一遍后再重復一次觀察，使所有

10、的觀察對象在一天不同的時間內都有行為記錄271 觀察法1.4.3 目標取樣法例：對高黎貢山赧亢白眉長臂猿春季食物選擇 的調查研究，采用目標取樣法記錄白眉長臂猿取食的種類、取食部分、取食地點，以及取食行為的持續時間等 (張興勇，2008) 。281 觀察法練習1-3 制作動物行為記錄表假設用掃描取樣法觀察昆明動物園獼猴的行為，請設計行為記錄表。時間：9:00 - 12:00行為類型：飲食、移動、休息、鳴叫291 觀察法練習1-4 隨機取樣觀察與記錄討論形成授課者的一般行為分類定義請分組派代表展示“練習1-3”的結果下面的學員運用隨機取樣法記錄各位展示者的行為比較各陳述人的行為差異301 觀察法調

11、查法第二單元312 調查法動物學研究中，通常要對一個地區的生物多樣性、種群密度、種群所棲息的植被類型和密度進行調查研究計數法訪問法322 調查法2.1 計數法2.1.1 直接計數法在一定區域內直接點數統計動物的全部數量一些棲息地范圍有限的大型獸類小范圍內的數量調查特點得到的數據比較準確；需要較大的人力、物力，耗費較長的時間。332 調查法2.1 計數法2.1.1 直接計數法例：對海南坡鹿的數量調查先了解哪些地段生活著坡鹿抽調一定的人力逐塊計數最后得到坡鹿的總數342 調查法練習2-1 校園內麻雀數量調查方案設計如何組織需要考慮哪些事項識別動物培訓分組和劃分地域同一時間展開調查352 調查法2.

12、1.2 樣線 (帶) 法樣線法 (帶) 指在一定區域內取直線 (帶) (用測繩、卷尺等)，沿線記錄此線 (帶) 所遇到的動物的方法。例：對廣西黑頸長尾雉種群數量的調查研究，調查者在一定區域內設置88條長 7km，單側寬為 80m 的樣帶，用一定的速度沿樣帶行走，一路記錄在樣帶中出現的黑頸長尾雉的數量 (周天福，2005) 。362 調查法2.1.3 樣方法樣方法是指在若干樣方中計數全部個體，然后將其平均數推廣，來估計種群整體。該方法主要用于種群分布較均勻的地塊。確定調查對象和區域選取樣方計數樣方內個體數量并計算平均數總數計算：平均數樣方數372 調查法樣方設計樣方的主要兩種類型五點取樣法等距取

13、樣法樣地為近方形。在樣地中按梅花形在其中選取5個樣方，每個樣方的長和寬要求一致。樣地為長條形。將樣地分成若干等份，由抽樣比率決定距離或間隔，然后按這一相等的距離或間隔抽取樣方。382 調查法2.1.3 樣方法抽樣方式五點式 (正方五點式，線形五點式)棋盤式單對角線式直行式 (完整平行線式，間隔平行線式)雙對角線式“Z”形式392 調查法2.1.3 樣方法例：長條形的總體為100 m長，如果要采用等距法抽取10樣方，那么抽樣的比率為1/10，抽樣距離為10 m，然后可再按需要在每10 m的前1 m內進行取樣，樣方大小要求一致。402 調查法2.1.3 樣方法例：對白眉長臂猿春季棲息地的植被調查，

14、采用5點取樣法搜集白眉長臂猿生境的植被數據（白冰，2008） 。樣地中心：白眉長臂猿靜止狀態下的喬木樣地大小：20 m 20 m樣方大小：5 m 5 m收集信息：樣地內收集喬木和藤本的數據樣方內收集灌木和竹林的數據412 調查法練習2-2 樣方調查練習運用樣方法，擬定一方案調查自己課桌及周邊 (近方形) 的紙屑數量取樣的方法和依據樣方大小計算公式派代表陳述所采取的方法422 調查法練習2-3 樣方調查練習(1)參考答案由于課桌及周邊的區域屬非長條形，故采用五點取樣法假設課桌及周邊的區域面積為 N，樣點面積為 M。5個取樣點的平均紙屑數為 S，那么課桌及周邊的紙屑數量為 N/M S 個。432

15、調查法練習2-4 樣方調查練習(2)運用樣方法調查一塊草地昆蟲的數量 (不計地下昆蟲和樹上昆蟲)。442 調查法2.1.3 樣方法對照樣方設置隨機設置隨機數字表拋繡球式隨意設置452 調查法練習2-5 動物種類調查方案設計 活 動：分小組設計對某一地區動物或昆蟲種類調查的方案，包括調查目的、內容、時間、調查點布局、標本采集方法、記錄內容等。每組將討論結果要點歸納寫成大字報，選代表簡要陳述。主講人對學員的知識進行總結歸納。目 的：培養學員設計實驗方案的能力，為具體開展小科學研究奠定基礎。462 調查法2.1.4 標志重捕法定義：在一定區域內捕獲一部分個體進行標記，然后放回，經一定時間后進行重捕，

16、根據重捕獲中的標志數的比例，估計該區域內的個體數。適用于難以觀察到的種類472 調查法2.1.4 標志重捕法例：對湖北大冶保安湖一湖叉內的二齡河蟹種群數量調查 ，研究者與5月4日6日，在一圍攔小湖叉中捕獲的256只河蟹中選取199只作為標志樣本放入湖叉。5月7日28日，每天于8：00 9：00 進行回捕，記數后將河蟹放回。運用相應公式計算出湖漢內河蟹的總數為7 013只 (金剛，1999) 。482 調查法2.2 訪問法訪問法是指調查者通過訪談、開座談會、問卷等手段，有計劃的廣泛了解掌握有關信息。某種動物的有無種群數量和分布種群生境環境492 調查法2.2 訪問法例：對高黎貢山白眉長臂猿種群及

17、數量現狀初報的調查，通過與當地林業局或保護站工作人員、社區居民座談交流中，了解當地白眉長臂猿歷史分布狀況、現活動的大致區域和群數（張興勇，2007）。502 調查法練習2-6 模擬訪問調查 活 動：分小組討論對以下珍稀動物進行社區調查，該如何向群眾提問和了解情況。每組將討論結果形成的提問要點歸納寫成卡片，請兩個組各派2人作為代表，分別扮演調查者和被調查者。主講人根據學員的模擬進行總結歸納，陳述調查應注意的事項。目 的：培養學員設計實驗方案的能力，為具體開展小科學研究奠定基礎。512 調查法模擬訪問調查請考慮調查以下動物應該如何向群眾提問？522 調查法2.2 訪問法2.2.1訪問調查的準備工作

18、調查提綱表格設計調查問卷記錄本532 調查法2.2 訪問法2.2.2訪問調查的注意事項面對面交談 與問卷調查法相比，通過交談和詢問有如下好處：1). 減少對方無回答和“不知道”的調查欄目數量；2). 訪查者可以深究；3). 可當面澄清問題；4). 訪查者可觀察被訪者本人的行為，判斷答案的質量。542 調查法2.2 訪問法2.2.2訪問調查的注意事項保持中性角色和中性提問 不要讓對象知道你希望得到什么答案形象和舉止 從拉家常中逐漸過渡到要了解的具體問題熟悉提問并保持問題措辭一致準確記錄反應 當場記錄或下來補錄，但區分回答和評論對回答的深究 但要避免誘導式提問利用圖畫或照片552 調查法2.2 訪

19、問法2.2.3 樣本量式中：n為樣本量，t為標準正態分布的雙側分位數，d為絕對誤差限，p為總體中具有某個特征的單元占總體的比例，一般取5%，對應的t1.96 562 調查法2.2 訪問法2.2.4 代表性年齡性別受教育程度職業572 調查法實驗法第三單元58練習3-1 孵化率觀察方案設計 活 動：分小組設計蛙卵孵化率觀察實驗的具體方案，包括實驗目的、內容、步驟、分組、條件控制、記錄內容及表格等。每組將討論結果要點歸納寫成大字報，選代表簡要陳述。主講人對學員的知識進行總結歸納。目 的：培養學員設計實驗方案的能力，為具體開展小科學研究奠定基礎。593 實驗法3.1研究方法、技術路線與實驗設計3.1

20、.1實驗對象分類地位的確定為什么要確定實驗對象的分類地位？603 實驗法3.1研究方法、技術路線與實驗設計3.1.2實驗種類的單一性3.1.3觀察數量及穩定性數量與代表性數量與穩定性3.1.4觀察周期與重復、對比613 實驗法3.1研究方法、技術路線與實驗設計3.1.5數據處理的方法根據不同的對象和實驗，對數據的處理各不相同；可參考生物統計方法和借鑒相近研究的數據處理方法。3.1.6實驗設計的全面性寧可多設計一些記錄項目，那怕最后用不上，也比最后總結時發現遺漏數據強；彌補一些數據是十分困難的，因有的實驗具周期性；重復一次必然造成經濟和時間的浪費。623 實驗法練習3.3 蛙類繁殖生態學研究 活

21、 動：分小組設計觀察某種蛙的繁殖生態學研究方案，可以系統設計繁殖全程的研究，也可以僅針對某一環節深入研究，關鍵要與你的研究目的和關注的重點相聯系。每組將討論結果要點歸納寫成大字報，選代表簡要陳述。主講人對學員的知識進行總結歸納。目 的：培養學員設計實驗方案的能力，為具體開展小科學研究奠定基礎。633 實驗法3.2 實驗記錄與素材整理3.2.1實驗記錄的基本形式表格 事先就設計好固定的表格，將觀察數據、結果逐一填入。文字描述或繪圖 也有一些實驗、觀察需要文字描述才能將結果表達清楚。如果輔以繪圖，則效果更隹。拍照或錄相 類似上述的觀察若能以拍照或錄相的方式同時加以記錄那就最好。643 實驗法3.2

22、 實驗記錄與素材整理3.2.2實驗記錄注意事項(1) 嚴謹的工作作風和實事求是的科學態度正確性實驗數據精確可靠客觀性實事求是，不是主觀臆斷，不是想當然公正性對待實驗數據不偏倚，不依自己的意向任意取舍確切性實驗結果要可以重復，任何人以相同實驗條件可以得出相同的結果653 實驗法3.2 實驗記錄與素材整理3.2.2實驗記錄注意事項(2) 發揚吃苦精神和培養敏銳的觀察力搞科研不是逛商場、壓馬路，需要有吃苦精神。在實驗、觀察中要注意出現的異常現象，追究它出現的原因，有時異常現象也可能是新發現的開端。663 實驗法3.2 實驗記錄與素材整理3.2.2實驗記錄注意事項(3)發現問題及時修改技術路線和補充實驗方案因為項目設計時難免考慮不周，在實施過程中要及時修改、補充和完善技術路線。(4)詳細記錄和保留原始記錄著名的生物學家巴斯德就非常重視實驗記錄，而且記錄非常詳細。某地區中學生作的一項衛生疾病調查，工作做得非常漂亮和圓滿，但沒保留原始調查數據，結果功虧一簣。673 實驗法3.2 實驗記錄與素材整理3.2.3素材整理從實驗記錄整理中不僅可以發現實驗方案中存在的問題，及時修改；而且也可啟發我們發現問題，找到新的研究生長點，這也是科研項目的來源之一。歸類整理描述和解釋683 實驗法標本采集與制作第四單元694 標本