农药实验及其抽样调查课件

1、 抽样基本原理 抽样调查是在正确的 抽样理论指导下，以最小 的费用、最短的时间、最 少的人力获得及时而又高 精度的资料信息的技术。 首先，抽样调查的目的 是用局部推断总体，即以样 本估计总体，因此就存在既 有估计值，又有估计误差及 可靠程度问题。 其次，抽样调查是建立 在随机原则的基础之上，有 一套科学计算方法以克服人 为因素干扰。 第三，抽样调查速度快，时 效性强，可节省人力物力。因此， 植保科研工作应重视抽样调查技 术的应用，以降低调查费用、减 轻劳动强度、加快调查速度、提 高调查的准确度。 简单随机取样 分层抽样 二级抽样 整群抽样 取样单位是直接从总体中随机抽取， 每 个 样 本 有

2、相 同 概 率 被 抽 取 。 取样方法：先将所有样本按其所在 位置或其他特征编号，产生随机数， 如用Excel或DPS，Excel里产生1-100 随机数公式ROUND(RAND()*100,0)， 在DPS中则为rand(100)1。然后按随 机数确定抽样样本号，进行取样。 取样单位不加任何限制、完 全随机地分布于整个被抽总体内， 但有时由于偶然机会，使大多数 取样单位集中于某一范围，这样 将会降低样本代表性和精确性。 为了克服简单随机取样这一缺点，我们可 将被抽总体，按实际情况分为较均匀同质 的若干部分(品种、生育期、长势、病虫发 生状况)，称为“层”。划分层的原则是要 使得每个层内抽样

3、单位之间差异尽可能 小(层内方差尽量小)而各层平均数间差异 尽量大。然后按各层面积大小比例从不同 层中取样，层内取样是完全随机的。 够避免取样单位可能集中于 取样总体的某一部分的缺点，同 时由于“层”内遵从随机抽样原 则，所以由分层取样所得的样本 平均数和方差，仍是总体平均数 和方差的无偏估计量，且误差比 之简单随机取样为小。 在农业试验中，有时很难对 总体中全部取样单位逐个编号， 也难以划分层次。例如，要调查 某棉田棉花叶片上的蚜虫数，某 果园梨树的果实受虫害率等，难 以将全部n个片或果实一一编号， 这时可采用两级取样。 第一级从总体中随机抽出 取样单位，称初级单位，例如 棉花植株、果园里的

4、梨树等； 第二级乃从每个初级单位 中再随机抽出取样单位（棉花 叶片、梨树上的果实等），称 次级单位。 整群取样是先从总体中 随机抽取单位整群，然后在 每一整群内考察全部取样单 位，这种取样方法称为整群 取样。 例如，一块水稻田中，从 4000丛中随机抽出40丛作为样本， 这是简单随机取样，有时为了节 省时间和人力，先随机选取10个 点，再每个点包括相邻2X2丛(4丛 为一个单位整群)，共取40丛。这 样虽然也取40丛，但与简单随机 取样有所不同。 能节省总体编号工作，田间实际 取样方便又迅速。 整群取样实质上是二级取样的特 例，若在二级取祥的第二级中对初级 单位的全部次级单位进行调查，即为 整

5、群抽样，所以整群取样获得的样本 的平均数和方差也是总体平均数和方 差的无偏估计量。 农药田间药效试验的检 查，一般采用取样调查，而 病虫田间取样调查方法，主 要决定于病虫及其被害作物 在田间的分布。 昆虫在自然界中是以种群为基本 单位而存在的。种群由个体组成， 但又不是简单的集合。种群不但有 自己的特定年龄组配、性比、出生 与死亡率，而且具有特定的空间分 布型式，因此“空间分布型”也是 昆虫种群的一个特征。 种群内个体的分布型 式；因其数量、年龄、栖 境等特点的不同，主要有 以 下 3 种 分 布 型 。 又称泊松分布型，是一种稀 疏形的分布。其特点是种群内 的个体是随机分布的，且相互 之间是

6、独立的，即一个个体的 存在位置不影响其它个体的存 在位置，如图1-B为随机分布。 例如玉米螟卵块在玉米田间 的分布：三化螟成虫在水稻秧田 中的分布及卵块在秧田中的分布； 甘蔗条螟卵块的田间分布。从随 机分布型中抽取的样本代表性较 好，与总体的差异较小，所以取 样数可少些，每个取样点可大些。 不均匀分布，种群内的个体 聚集。而核心分布型是聚集分布 的一种，其分布特点是：个体形 成核心团，并自核心向外蔓延， 核心与核心之间则是随机的，如 图1C为核心分布。 例如水稻三化螟为害造 成的枯心和白穗的分布，一般 是由卵块孵化出幼虫后向四周 分散，这类害虫的幼虫，常呈 聚集分布。 三化螟卵块在田间分布是随

7、机型 这是由于成虫的分布为随机，雌蛾 产下卵块也属随机 幼虫呈核心分布，枯心苗和白 穗也呈核心分布，显然是由于幼虫 自卵块孵化出来后向四周作放射扩 展、蔓延，但由于活动力小，扩散 范围不大所致。 也是一种不均匀分布，如昆虫在田间 的分布呈疏密相间。图1D为嵌纹分布型， 分布不均匀，表观疏密相间，呈嵌纹状。 这是由很多个密度不同而个体间为随 机分布型的昆虫混合而成。 例如棉花红蜘蛛在虫源田四周附近棉 田内的分布；小地老虎幼虫在田间发生密 约为每平方米5头左右时的分布；三化螟幼 虫在虫口密度大时，多个核心互相接触， 形成的分布，均属嵌纹分布。 对不均匀分布，进行实 际调查时，取样的样点宜多， 而每

8、个样点宜小，要求不同 密度的集团都能均匀选入样 点。 平行取样(分 布不均匀)或对角 线取样5点取样。 每小区 25丛，每点5丛 平行取样(分 布不均匀)或对角 线取样5点取样。 每小区5个样点， 每点取1m行长 或0.5m2 平行取样(分 布不均匀)或对角 线取样5点取样。 每小区5个样点， 每样点取20株 每株调查 每株分东、南、西、北、中 五点取样，每点枝条24个、 20片叶或20个果 每株调查 每株病枝数和病斑数、视 情况分新梢 随机取15株 每株自上而下查1015片叶 对角线取样5点 取样每点23株， 查全部叶片 对角线取样5点 取样每点23株， 分上中下3个部位， 各取35片叶调查

9、 全查 记载所有发病株数 平行跳跃式取样 (分布不均匀)每小 区2550丛，每 点25丛 平行取样(分 布不均)或五 点取样 每小区2550 丛，每点5丛 每株调查（分嫩梢） 每株分东、南、西、北、中 五点取样，每点510片叶 每株调查 树冠上部100200 个枝条虫数 每小区2株 每株分东、南、西、北、中 固定5个被害梢，每梢查梢顶 510片叶 每小区2株 每株分东、南、西、北、中5 个方位共查1020个枝条叶 片。 每小区2株 每株分东、南、西、北、中 固定5个被害梢，每梢查10 片叶 平行跳跃式取样 每小区不少于10株 平行取样 事先标记10100株蚜虫量1000头以上 平行取样、事先标

10、记10株以上 事先标记20片叶 平行跳跃，定五点 每小区 25株， 每点5株 平行跳跃 上述应该说是常规发生情 形 如发生较轻时，按理说调 查数量应该加倍！ 上面列举的有10例是平行取 样，占10/12，也就是说，一 般农药实验，大都可采用平 行取样方式。 大区域分层(类型田) 每层采用随机方法确定田块 田块内平行跳跃方式取样 层次间的差异明显。 层次内各个丘块差异不大 （比较一致）。 这主要适用于山区、丘陵区这些地貌差异 较大的地方，可根据地貌、地形作为分层 标志，根据各层的耕地面积，计算出权重： 各层权重，然后由总抽样数计算各层抽取 样本数，各层样本数=总抽取样本数各层 权重（可以确定最低

11、抽取样本数为510， 即当层样本数不小于510），以提高估计 精度。 当某地作物长势(品种类型、生育期) 类型有明显差别时，可以根据作物长 势(品种类型、播期、生育期)作为分 层标志。如将全部丘块按作物长势分 为长势好、一般和长势差3个层次。 然后根据各层的丘块数，计算出权重， 再 计 算 各 层 应 抽 取 的 丘 块 数 。 依据病虫发生特点确定抽 样层次,计算各层的权重 对每层的各个田块按顺序编号。 然后用计算机(或带产生随机数的 计算器)产生1999之间的随机 数，将随机数除以总田块数(田块 编号最大值)的余数加上1，得到 的数值即为抽取田块号。 例如某类型田(层)有45个丘块，先 按

12、1到45对所有丘块编号。然后用 计算器产生随机数。如第一个随机 数是678，则将678除以45(或连续 几次减去45，直到余数小于45为 止)，得到的余数是3，3加1等于4。 那么该层（类型田）第一个被抽取 的丘块是编号为4的那块地。其它 则以此类推，如有重复则舍弃，直 到 抽 取 到 预 定 田 块 数 为 止。 在每一田块中根据有害生物分 布型，一般可采用平行线式、 或单对角线方式(少走回头路) 取样调查,取样数量可参考小 区药效实验。 最常用的统计量就是小学时所学到的算最常用的统计量就是小学时所学到的算 术 平 均 数 ， 它 在 统 计 中 叫 做 均 值术 平 均 数 ， 它 在 统 计 中 叫 做 均 值 (mean)；严格地说叫做样本均值；严格地说叫做样本均值 (sample mean)，以区别于总体均值。，以区别于总体均值。 如果记样本中的观测值为如果记样本中的观测值为x1,xn，则，则 样本均值定义为样本均值定义为 另一个常