啮齿动物种群数量动态几种预测方法的比较研究 ——以黑线仓鼠和长爪沙鼠为例

论文摘要

本文利用呼和浩特郊区“农业部沙尔沁乡牧草资源重点野外科学观测试验站”(原中国农业科学院草原研究所呼和浩特市试验场)和托克托县永圣域乡,1984～2004年用直线夹日法调查鼠类的种类、数量、鼠类繁殖状况的数据,以及收集到的和林格尔县的气象资料。选择马尔可夫链预测模型、时间序列分析法(三次指数平滑法、三次指数平滑法和马尔可夫链预测模型的组合预测法)和逐步回归预测法,对这三种模型的基本原理、模型的构建过程进行对比分析,在此基础上用此三种方法预测了黑线仓鼠(Cricetulus barabansis)和长爪沙鼠(Meriones unguiculatus)的种群数量,并对三种方法的特点、预测的准确度和适用范围进行了比较分析,结果表明:(1)马尔可夫链预测模型属于中长期预测,预测的结果为区间预测,但对于害鼠种群数量的预测来说已经达到要求,通过对2004年黑线仓鼠和长爪沙鼠种群数量的预测,预测的结果都比较准确,这说明对于预测黑线仓鼠和长爪沙鼠种群的数量动态,马尔可夫链模型是比较好的模型。(2)三次指数平滑法、三次指数平滑法和马尔可夫链预测模型的组合预测方法都属于时间序列分析法,三次指数平滑法对近期数据的依赖性较强,组合预测法对数据的要求较高,必须是多年连续的种群数量变动数据。两种方法对黑线仓鼠捕获率的预测都比较准确,对长爪沙鼠捕获率的预测结果不准确,主要是因为长爪沙鼠种群数量受周围环境因素的影响随机性较大,趋势不太明显,说明此两种时间序列分析方法适用于受随机因素的影响较小,去掉随机因素的影响后有较好的趋势变化的种群。(3)逐步回归分析法是啮齿动物种群数量预测方法中较普遍的方法之一,此方法对数据的要求较高,不但要有种群数量的多年连续数据,同时要有影响种群数量主要内外因素的多年数据,从2004年黑线仓鼠和长爪沙鼠的预测结果可以看出,预测的结果较准确,同时预测值是数量的具体值。总之由于鼠类数量受多种因素的影响,所以在对种群数量进行预测中,目前还很难求得最有效、最精确的方法。所以,如何找到适合种群数量预测方法,应对种群数量特征和方法进行不断的研究。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 啮齿动物种群数量动态预测方法概述
• 1.2 黑线仓鼠和长爪沙鼠种群动态研究概况
• 1.3 研究的目的和意义
• 2 野外研究区自然概况
• 3 研究方法
• 3.1 野外调查方法
• 3.2 数学分析方法
• 3.2.1 马尔可夫链预测模型的基本原理
• 3.2.2 时间序列预测方法的基本原理
• 3.2.3 逐步回归法的基本原理
• 4 研究结果
• 4.1 1984-2004 年呼和浩特郊区啮齿动物种类及优势种
• 4.2 1984-2004 年呼和浩特郊区优势种黑线仓鼠和长爪沙鼠种群数量变化特征和繁殖特征
• 4.3 应用马尔可夫链预测模型对黑线仓鼠和长爪沙鼠种群数量进行预测
• 4.4 应用时间序列法对黑线仓鼠和长爪沙鼠种群数量进行预测
• 4.4.1 应用三次指数平滑法对黑线仓鼠和长爪沙鼠种群数量进行预测
• 4.4.2 应用三次指数平滑法和马尔可夫链预测模型组合预测法对黑线仓鼠和长爪沙鼠种群数量进行预测
• 4.5 用逐步回归法建立黑线仓鼠和长爪沙鼠种群数量预测模型
• 4.6 三种方法的比较研究
• 5 讨论
• 5.1 应用马尔可夫链预测模型的问题
• 5.2 应用时间序列方法的问题
• 5.3 应用逐步回归法的问题
• 5.4 三种方法的应用分析
• 5.5 啮齿动物种群预测中数据收集和应用方法的问题
• 6 结论
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介