1、魚類群落生態(tài)學(xué)研究結(jié)果的準(zhǔn)確性很大程度上依賴于采樣設(shè)計的合理性和準(zhǔn)確性。由于野外采樣調(diào)查成本較高，不適合經(jīng)常進(jìn)行大范圍調(diào)查，調(diào)查研究前選擇合理而有效的采樣設(shè)計，不但可以減小生物資源的損耗和調(diào)查成本，而且可以獲得關(guān)于所研究生物群體分布的最有效信息。最佳的采樣調(diào)查設(shè)計不僅可以節(jié)約海上調(diào)查成本，其調(diào)查結(jié)果對漁業(yè)資源的評估或者決策的制定也起著相當(dāng)重要的作用。
　　本文研究區(qū)域為馬鞍列島，地處著名的嵊山漁場，是典型的島礁海域，同時也是重要的

2、海洋保護(hù)區(qū)，具有豐富的魚類群落資源，內(nèi)有巖礁、泥地、貽貝場等多種人工或天然生境分布，各生境都具有明顯的群落分布結(jié)構(gòu)與特征。不適宜的調(diào)查采樣方式或設(shè)計往往會使研究結(jié)果產(chǎn)生偏差，因此，在采樣設(shè)計時，應(yīng)充分考慮馬鞍列島海域生境分布特點及群落特征，從而得到最優(yōu)采樣設(shè)計或采樣頻率。
　　本文基于2009年12個月份的底層魚類調(diào)查樣本，利用計算機模擬，進(jìn)行不同采樣設(shè)計的模擬采樣，對比分析了不同采樣設(shè)計在底層魚類群落調(diào)查中的精度與偏差，并且針對

3、目前在馬鞍列島海域生物調(diào)查中常用的采樣設(shè)計如定點采樣進(jìn)行評估，為今后魚類群落采樣提供方法參考。隨著全球氣候的不斷變暖，由溫度升高引起的生態(tài)類的問題逐漸引起人們的高度關(guān)注，本文比較了隨著溫度升高，群落分布發(fā)生變化下不同采樣設(shè)計的精度，來評估由溫度升高引起的群落分布的變化對采樣有什么樣的影響。此外，本文還從時間尺度上來進(jìn)行魚類種類獲取能力的比較研究，闡述采樣頻率、采樣強度對群落估計的影響，探求最佳采樣頻率。同時，由于采樣設(shè)計必須基于對群落有

4、所認(rèn)知的條件下，才能更好的進(jìn)行模擬，因此，本文首先基于魚類群落與環(huán)境的關(guān)系，建立了魚類群落與環(huán)境的關(guān)系模型，并加以改進(jìn)以消除環(huán)境因子間共線性的影響，探求較為適宜的預(yù)測模型，并對馬鞍列島海域群落分布進(jìn)行預(yù)測，作為采樣設(shè)計所針對的真實群落分布。
　　(1)基于主成分分析的廣義加性模型對環(huán)境因子進(jìn)行降維處理，降低了各環(huán)境因子之間的多重共線性，在進(jìn)行群落指數(shù)預(yù)測時，提高了模型的預(yù)測精度。對于豐富度指數(shù)進(jìn)行預(yù)測時，基于主成分分析的廣義加性模

5、型的預(yù)測值與觀測值的平均相關(guān)系數(shù)為0.6±0.2(-0.067～0.905)，稍高于非基于主成分分析的廣義加性模型0.53±0.2(-0.247～0.932)。對于多樣性指數(shù)進(jìn)行預(yù)測時，基于主成分分析的廣義加性模型的平均相關(guān)系數(shù)高于非基于主成分分析的廣義加性模型，兩者的平均相關(guān)系數(shù)分別為0.65±0.2(0.01～0.936)和0.53±0.3(-0.201～0.901)。為避免樣本較少所產(chǎn)生的模型建模偏差，100次循環(huán)中作為顯著性因子

6、比例高于50％的環(huán)境因子被判定為顯著性影響因子。結(jié)果表明，月份與生境是影響豐富度指數(shù)與多樣性指數(shù)分布與變動的主要顯著性因素。對馬鞍列島海洋豐富度與多樣性指數(shù)的預(yù)測表明，在整個海域豐富度指數(shù)的呈現(xiàn)中間高于周邊的現(xiàn)象，豐富度的最大值多分布于島嶼環(huán)抱的狹長海域(西北至東南方向)，此區(qū)域為泥沙石分布較廣區(qū)域，島嶼周邊巖礁生境及沙灘生境的豐富度也較高。多樣性指數(shù)分布稍有差異，在6月份和12月份，多樣性指數(shù)的分布與豐富度較為類似，高值集中于泥沙石生

7、境范圍內(nèi)。8月份馬鞍列島海域北部多樣性指數(shù)較高。從時間上講，豐富度指數(shù)在8月份較高，10月份較低，而多樣性指數(shù)在8月份與10月份時較高。
　　(2)簡單隨機采樣設(shè)計、系統(tǒng)采樣設(shè)計、分層采樣設(shè)計(面積分配)與分層采樣設(shè)計(尼曼分配)對豐富度指數(shù)采樣的采樣效果表現(xiàn)分別為：分層采樣設(shè)計(面積分配)>分層采樣設(shè)計(尼曼分配)>系統(tǒng)采樣設(shè)計>簡單隨機采樣設(shè)計。對于多樣性指數(shù)，四種采樣設(shè)計的采樣效果表現(xiàn)依次為：分層采樣設(shè)計(面積分配)>簡單隨

8、機采樣設(shè)計>分層采樣設(shè)計(尼曼分配)>系統(tǒng)采樣設(shè)計，說明分層采樣設(shè)計(面積分配)的采樣表現(xiàn)較為穩(wěn)定。在估計豐富度指數(shù)時，分層采樣設(shè)計(面積分配)具有最高精度，其次是分層采樣設(shè)計(尼曼分配)。在三個不同采樣站點數(shù)下，站點數(shù)從25增加到100時，幾種采樣設(shè)計的精度越高，說明隨著采樣數(shù)量增加，采樣精度增加。當(dāng)溫度增加幅度從0 oC到5 oC時，四種采樣設(shè)計中分層采樣設(shè)計(面積分配)表現(xiàn)最好，具有最優(yōu)采樣效果和采樣誤差。但當(dāng)溫度在研究區(qū)域呈現(xiàn)不

9、均勻升高時，系統(tǒng)采樣設(shè)計具有最小的相對誤差，采樣精度最高。
　　(3)從定點采樣設(shè)計、簡單隨機采樣和分層采樣設(shè)計的采樣效果、采樣相對誤差、采樣絕對誤差來看，在估計群落豐富度總體平均值時，采樣設(shè)計的采樣效果順序為：分層采樣>簡單隨機采樣>定點采樣。分層采樣效果稍好于隨機采樣，8月份的分層采樣效果最好(采樣效果為0.927)，定點采樣在2月的采樣效果最差(采樣效果為5.906)。分層采樣的相對誤差和相對偏差最小，其次為簡單隨機采樣。簡

10、單隨機采樣的平均相對誤差為14.9%，分層采樣的平均相對誤差為14.6%，兩者相差不大。定點采樣設(shè)計的平均相對誤差則為27.5%，遠(yuǎn)大于簡單隨機采樣和分層采樣。簡單隨機采樣的平均相對偏差為0.119%，分層采樣的平均相對偏差為0.014%，分層采樣的相對偏差較小，定點采樣的平均相對偏差為-0.367%。在3種采樣站點數(shù)下，分層采樣設(shè)計的采樣效果隨著采樣站點數(shù)的增加呈先減小再升高的趨勢。隨著站點數(shù)的增加，相對誤差和相對偏差均逐漸減小，尤其

11、是在站點數(shù)達(dá)到100時，相對偏差已相當(dāng)小，說明隨著站點數(shù)的增加，分層采樣的采樣精度不斷增加。在時間尺度上這些趨勢變動較為一致，說明在不同時間情況下，分層采樣設(shè)計在不同采樣數(shù)下的表現(xiàn)較為穩(wěn)定。
　　(4)采樣時間間隔越短，對種類的獲取能力越強，尤其是對季節(jié)性種類和稀有種類，當(dāng)采樣頻率為每2個月一次時，對稀有性種類的獲取能力達(dá)80%以上。豐富度指數(shù)隨著采樣頻率的增加而增加，多樣性指數(shù)受采樣頻率的影響較小。選擇不同的采樣時間對種類的獲取