Ecological Methodology

Ecological Methodology pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Benjamin Cummings
作者:Charles J. Krebs
出品人:
页数:624
译者:
出版时间:July 23, 1998
价格:$138.20
装帧:9.5 x 7.6 x 1.4 inches
isbn号码:9780321021731
丛书系列:
图书标签:
  • 生态学
  • Ecology
  • 自然科学
  • 保护生物学相关
  • 生态学
  • 方法学
  • 统计学
  • 实验设计
  • 数据分析
  • 模型构建
  • 野外调查
  • 环境科学
  • 生物统计
  • 研究方法
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具体描述

Presents to ecologists in a coherent form the statistical methodology that is general to ecological field measurements. The methods presented here are well known to statisticians. DLC: Ecology - Statistical methods.

《生态调查与数据分析实践指南》 本书是一部面向自然科学研究者、生态环境监测人员以及相关领域学生的实用指南,旨在系统性地介绍生态学研究中涉及到的各类调查方法、实验设计原则以及数据处理与分析的技术。全书不侧重于宏观生态理论的探讨,而是聚焦于研究过程中的具体操作细节与核心技术,确保读者能够掌握一套完整且严谨的生态学研究方法论。 核心内容涵盖: 第一部分:生态调查设计与规划 研究问题与假设构建: 如何将模糊的生态现象转化为可检验的研究问题,并提出清晰、可量化的科学假设。 抽样设计策略: 详细阐述不同生态系统的抽样单元选择、抽样频率、抽样强度以及空间分布策略(如随机抽样、系统抽样、分层抽样、整群抽样等),强调抽样设计对研究结论可靠性的决定性影响。 实验设计原则: 介绍控制组、处理组、重复、随机化等实验设计的基本要素,以及如何根据研究目标选择合适的实验设计类型(如完全随机设计、区组设计、析因设计等)。 田野调查伦理与安全: 强调在野外工作中遵守生态保护原则,以及个人安全保障措施的重要性。 第二部分:常用生态调查方法与技术 植被调查技术: 样方法: 详细介绍固定样地法、样带法、样点法等,包括样地形状、大小的确定,物种丰富度、盖度、个体数量的统计方法。 非样方法: 介绍群落结构分析技术,如重要值计算、多度值分析、频度分析等。 植被覆盖度测量: 探讨针测法、点法、视频分析法等技术。 植被高度与生物量估测: 介绍直接测量与模型估算法。 动物调查技术: 样线法/样带法: 适用于移动性较强的动物,讲解直线样线、曲线样线的设计与数据记录。 标志重捕法: 详细介绍标记方法的选择、标记策略、重捕间隔时间的确定以及不同模型(如Lincoln-Petersen模型、Schnabel模型)的应用。 点数法/样方捕捉法: 适用于定居性或活动范围小的动物,讲解捕捉器的布设与个体计数。 痕迹调查法: 包括粪便、足迹、巢穴等痕迹的识别、计数与分析。 声音监测技术: 介绍录音设备的选择、布设以及音频分析方法。 遥感与相机陷阱: 探讨其在动物活动规律、种群密度估算中的应用。 土壤与底质调查技术: 土壤采样: 讲解不同采样深度、采样频率、采样工具的选择,以及土壤样品的制备与保存。 底质采样: 介绍针对不同水体环境(如河流、湖泊、海洋)的底质采样方法(如抓泥器、柱状采样器)。 关键理化指标测定: pH值、有机质含量、水分含量、养分(N, P, K)等。 水质与环境因子监测: 水体采样: 讲解不同采样深度、采样点选择以及水样保存。 现场测量: 温度、pH值、溶解氧、电导率等。 实验室指标测定: 总氮、总磷、化学需氧量(COD)、生物需氧量(BOD)、叶绿素a等。 气候因子记录: 气温、降水、湿度、光照强度等。 第三部分:数据整理、管理与质量控制 数据录入与建库: 强调数据录入的准确性,介绍常用的数据库管理软件(如Excel, Access)以及数据结构设计。 数据清洗与校验: 识别和处理异常值、缺失值,检查数据逻辑一致性。 数据标准化与转换: 对原始数据进行必要转换,以满足统计分析的要求。 数据管理协议: 建立规范的数据备份、版本控制和元数据记录机制。 质量控制(QC)与质量保证(QA): 贯穿整个研究过程的质量控制要点,确保数据的科学性和可信度。 第四部分:生态数据分析基础与进阶 描述性统计: 均值、中位数、方差、标准差、百分位数等基本统计量的计算与解释。 推断性统计: 假设检验: t检验、方差分析(ANOVA)、卡方检验等,讲解其适用条件与P值的解读。 回归分析: 线性回归、多元线性回归,分析变量间的关系,建立预测模型。 相关分析: Pearson相关、Spearman相关,量化变量间的线性或单调关系。 多变量统计方法: 主成分分析(PCA): 降维,提取数据中的主要信息。 因子分析: 发现隐藏的潜在因子。 聚类分析: 根据相似性将样本或变量分组。 典型相关分析: 分析两组变量之间的关系。 判别分析: 建立分类模型。 生态学常用模型: 种群增长模型: 指数增长、逻辑斯谛增长。 群落结构模型: 生态位分离、资源分配等。 物种分布模型: 预测物种在空间上的分布。 统计软件应用: 重点介绍R语言、SPSS、SAS等常用统计软件在生态数据分析中的具体操作与编程技巧。 可视化技术: 散点图、线图、柱状图、箱线图、热力图、地理信息系统(GIS)制图等,以及如何利用图表清晰有效地呈现研究结果。 第五部分:案例研究与专题探讨 生物多样性评估: 介绍各类多样性指数(如Shannon指数、Simpson指数)的计算与应用,以及物种丰富度估计方法。 环境影响评价: 如何利用生态调查数据评估人为干扰对生态系统的影响。 物种栖息地适宜性评价: 利用环境因子预测物种的潜在分布范围。 长时序生态监测: 探讨连续监测数据的分析方法与趋势识别。 本书力求通过严谨的理论阐述和详实的案例分析,为读者提供一套清晰、可操作的生态学研究方法体系。无论您是刚刚入门的初学者,还是经验丰富的研究者,都能从中找到有益的指导,从而更有效地开展您的生态学研究工作。

作者简介

Charles Krebs is Professor of Zoology at the University of British Columbia in Vancouver and has been teaching for 40 years. He received his B.S. from the University of Minnesota and earned both his M.A. and Ph.D. from the University of British Columbia. In addition to teaching ecology, he has worked extensively on the population of rodents in Northern Canada, the United States, and Australia, trying to understand the mechanisms behind population fluctuations. He has published three ecology textbooks including Ecology: The Experimental Analysis of Distribution and Abundance, Fifth Edition and Ecological Methodology, Second Edition both published by Benjamin Cummings. In his spare time, Charles can be found drinking fine wines.hors have any!) hiking and kayaking. He is married and has three cats.

目录信息

读后感

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用户评价

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我特别欣赏作者在全书收尾部分对“伦理与可重复性”的强调。在现今这个大数据和高通量测序盛行的时代,很多研究者过于依赖复杂的算法和庞大的数据集,而忽略了基础的方法论规范。这本书却反其道而行之,用相当的篇幅讨论了数据存档的标准、元数据的详尽记录,以及如何撰写一份让同行能够“百分之百复现”你的分析流程的报告。它不仅仅是在教你“如何做实验”,更是在教你“如何成为一个负责任的科学家”。这种对科学严谨性的坚持,让我联想到了早期的博物学家们对手写记录和精确测量的执着。读完这本书,我感觉自己不只是学会了几种统计工具,而是重新校准了自己对“科学证据”的定义标准,从一个数据的“使用者”变成了一个方法的“审视者”。

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这本书的难点也显而易见,它绝对不是那种可以躺在沙滩上轻松阅读的书。我曾尝试在通勤路上翻阅关于“多元统计在群落结构分析中的应用”那一章,结果半小时后我不得不合上,因为里面涉及到的主成分分析(PCA)和冗余分析(RDA)的假设检验和变量筛选流程,需要一个安静、能随时查阅统计软件手册的环境。它更像是一本操作手册,但不是那种告诉你“按A键”就能完成的软件说明书,而是告诉你“为什么你需要用这个统计模型,以及如果不满足其条件,应该如何修正数据分布或选择替代方法”。对于我这种更偏向于应用统计而非纯理论统计背景的人来说,理解其中关于正态性、方差齐性以及如何处理零膨胀数据的部分,花了我比预想中多两倍的时间。但好处是,一旦你真正弄懂了某个方法的底层逻辑,你对生态学数据的处理能力会有一个质的飞跃,不再是机械地套公式。

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这本书的封面设计得相当别致,那种深绿色的主调和略带粗糙的纸张质感,一下子就让人感觉不是那种轻飘飘的科普读物,而是真正沉下心来做研究的工具书。我翻开目录的时候,首先注意到的是对“时间尺度”的讨论,它没有草率地带过,而是深入到不同生态系统——从短暂的浮游生物群落到缓慢演替的森林——如何定义和处理时间序列数据。这种严谨性贯穿全书,尤其是在数据采集和预处理的章节,作者没有给出标准答案,而是像一位经验丰富的老教授在指导学生:“看,现实世界的数据总是 messy 的,你得先学会跟它对话,而不是期望它完美。” 举个例子,书中详细对比了不同类型的陷阱(如垂直到平行)在捕获特定昆虫物种时的系统偏差,这一点对于我正在进行的小规模授粉者研究来说,简直是雪中送炭。它教会我,方法论的每一个微小选择,都可能在最终结果上投下巨大的阴影,从而影响到我们对一个生态学问题的理解深度和准确性。

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我得说,这本书的写作风格非常像一位在野外摸爬滚打了几十年的资深专家在跟同行交流,没有太多华丽的辞藻,全是干货。它不把读者当成完全的新手,而是默认你已经具备基础的生物学知识,然后直接跳入“如何把知识转化为可量化的证据”这个核心环节。最让我印象深刻的是关于空间异质性的处理部分。作者并没有仅仅停留在传统的方差分析上,而是花了大量的篇幅讲解如何应用分形几何的概念来量化景观的斑块化程度,以及如何利用克里金插值(Kriging)来优化样点配置。我记得其中一章专门分析了不同尺度下的空间自相关问题,用清晰的图表展示了当采样间隔超过了物种活动范围的特征尺度时,数据会变得多么“独立”且不可靠。这彻底颠覆了我过去那种“撒网式”采样的思维定势,让我开始重新审视我之前所有基于粗糙网格数据的分析结果,感觉自己像是刚学会看懂地图上的等高线一样,视野瞬间开阔了不少。

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这本书的价值并不在于它提供了多少现成的案例研究,而在于它提供了一套完整的“生态学侦探”的思维框架。它不断地提醒读者,每一个数据点背后都有一个生态学故事,而你的方法论就是还原这个故事的唯一工具。例如,在讨论入侵物种扩散建模时,它深入探讨了确定性模型(如Logistic方程)和随机模型(如基于个体的模拟)之间的适用边界,强调了在有限资源和不确定性环境下,后者的重要性。更让我受益的是关于“零值数据”的处理哲学。作者没有简单地推荐使用log(x+1)转换这种常见的“捷径”,而是详细分析了零值出现的原因——是“真正没有”(真零)还是“我们没发现”(假零),并据此推荐了贝叶斯方法或零膨胀泊松模型的应用。这种对数据源头和生物学意义的深挖,使得这本书的方法论指导具有极强的生命力。

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