2025年大學(xué)《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》專業(yè)題庫——群落生態(tài)學(xué)中的統(tǒng)計(jì)方法考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項(xiàng)的字母填在括號內(nèi)）1.在群落生態(tài)學(xué)研究中，用于衡量群落物種豐富度和均勻度的綜合指標(biāo)是？(A)馬氏可達(dá)指數(shù)(B)香農(nóng)-威納指數(shù)(C)辛普森指數(shù)(D)Pielou均勻度指數(shù)2.比較兩個(gè)群落之間物種組成相似性的常用指數(shù)中，考慮了物種間相對豐度差異的是？(A)Jaccard指數(shù)(B)S?rensen指數(shù)(C)Bray-Curtis距離(D)以上都是3.當(dāng)群落樣本數(shù)據(jù)是多種群在多個(gè)環(huán)境因子梯度上的abundance或relativeabundance數(shù)據(jù)時(shí)，最適合進(jìn)行群落排序和環(huán)境梯度分析的方法是？(A)主成分分析（PCA）(B)典范對應(yīng)分析（CCA）(C)線性判別分析（LDA）(D)空間自相關(guān)分析（Moran'sI）4.在進(jìn)行冗余分析（RDA）時(shí)，如果某個(gè)環(huán)境因子的軸解釋了較高的群落變異（高解釋率），這意味著？(A)該環(huán)境因子與群落組成無關(guān)(B)該環(huán)境因子對群落結(jié)構(gòu)有顯著影響(C)該環(huán)境因子在所有樣地中都具有相同的值(D)該環(huán)境因子與物種多樣性呈負(fù)相關(guān)5.以下哪種統(tǒng)計(jì)方法常用于將多個(gè)群落樣本或環(huán)境變量降維，并可視化它們的主要變異方向？(A)聚類分析(B)多元回歸分析(C)主成分分析(D)方差分析6.對于計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)（如樣方中的物種個(gè)體數(shù)），計(jì)算物種多樣性指數(shù)時(shí)通常優(yōu)先考慮的是？(A)馬氏可達(dá)指數(shù)(B)香農(nóng)-威納指數(shù)(C)辛普森指數(shù)(D)Shannon指數(shù)7.在群落生態(tài)學(xué)研究中，用于檢驗(yàn)不同處理組（如不同干擾類型）群落多樣性是否存在顯著差異的統(tǒng)計(jì)方法通常是？(A)簡單線性回歸(B)單因素方差分析(C)多元方差分析（MANOVA）(D)置換檢驗(yàn)8.如果在進(jìn)行群落聚類分析后得到的樹狀圖顯示，某些地理上相距較遠(yuǎn)的樣地被聚在一起，這可能暗示？(A)樣本量不足(B)聚類方法選擇不當(dāng)(C)這些樣地具有相似的環(huán)境條件或物種組成(D)存在偶然的相似性9.對群落樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理的主要目的是？(A)提高計(jì)算效率(B)消除不同群落樣本大小差異的影響(C)增加物種多樣性(D)使數(shù)據(jù)符合特定分布假設(shè)10.在解釋基于環(huán)境數(shù)據(jù)的群落排序圖（如CCA或RDA排序圖）時(shí)，如果某個(gè)樣點(diǎn)遠(yuǎn)離原點(diǎn)且落在某個(gè)環(huán)境軸的負(fù)方向末端，這通常表示？(A)該樣地物種多樣性非常低(B)該樣地物種組成與大多數(shù)樣地顯著不同，且其環(huán)境條件與該軸定義的環(huán)境梯度方向相反(C)該樣地包含了許多稀有物種(D)該樣地受到了強(qiáng)烈的干擾二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填在橫線上）1.香農(nóng)-威納指數(shù)（H）衡量群落物種的________和________。2.辛普森指數(shù)（λ或1-λ）越接近________，表示群落中優(yōu)勢種的效應(yīng)越強(qiáng)，物種均勻度越低。3.Jaccard相似性系數(shù)的計(jì)算公式為兩個(gè)群落共有物種數(shù)除以________。4.在進(jìn)行CCA分析時(shí)，環(huán)境變量通常需要轉(zhuǎn)換為________（如中心化和標(biāo)準(zhǔn)化）。5.多元統(tǒng)計(jì)分析方法如PCA、RDA、CCA等，在群落生態(tài)學(xué)中主要用于處理________和________之間的關(guān)系。6.用于衡量群落間物種相似性的S?rensen指數(shù)，其計(jì)算公式為兩個(gè)群落共有物種數(shù)除以________。7.當(dāng)使用距離矩陣進(jìn)行群落聚類時(shí)，常用的方法包括________聚類和________聚類。8.解釋PCA或CCA排序圖時(shí)，落在同一軸上的樣點(diǎn)通常具有相似的環(huán)境條件，而落在不同軸上的樣點(diǎn)則可能受到________的不同影響。9.對于群落多樣性的統(tǒng)計(jì)推斷（如比較差異），當(dāng)數(shù)據(jù)不滿足參數(shù)檢驗(yàn)assumptions時(shí)，可以考慮使用________檢驗(yàn)。10.群落生態(tài)學(xué)研究中，選擇合適的樣地?cái)?shù)量和樣地大小，是保證統(tǒng)計(jì)結(jié)果________的基礎(chǔ)。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述香農(nóng)-威納指數(shù)（H）與辛普森指數(shù)（λ或1-λ）在衡量群落多樣性時(shí)的主要區(qū)別。2.簡述置換檢驗(yàn)（PermutationTest）在群落生態(tài)學(xué)統(tǒng)計(jì)中的基本思想及其優(yōu)勢。3.解釋什么是群落排序分析，并說明其主要用途。4.在進(jìn)行基于環(huán)境因子的群落分析時(shí)，選擇使用冗余分析（RDA）還是典范對應(yīng)分析（CCA）可能需要考慮哪些因素？四、計(jì)算題（共20分）假設(shè)在一個(gè)群落調(diào)查中，采集了兩個(gè)樣地（A和B）的數(shù)據(jù)如下（僅考慮4個(gè)物種的相對豐度）：|物種|樣地A相對豐度(%)|樣地B相對豐度(%)||:-----|:----------------|:----------------||物種1|30|20||物種2|20|35||物種3|25|25||物種4|25|20|請根據(jù)以上數(shù)據(jù)：1.分別計(jì)算樣地A和樣地B的香農(nóng)-威納指數(shù)（H）。（8分）2.計(jì)算樣地A和樣地B之間的S?rensen相似性系數(shù)。（6分）3.解釋計(jì)算得到的S?rensen相似性系數(shù)的值意味著什么。（6分）試卷答案一、選擇題1.B2.B3.B4.B5.C6.C7.D8.C9.B10.B二、填空題1.豐富度,均勻度2.03.兩個(gè)群落所有物種數(shù)之和4.標(biāo)準(zhǔn)化5.物種組成,環(huán)境6.兩個(gè)群落所有物種數(shù)之和7.層次,聚類8.不同環(huán)境因子9.置換10.代表性三、簡答題1.香農(nóng)-威納指數(shù)（H）同時(shí)考慮了物種的豐富度和物種的相對均勻度，對物種相對豐度的變化更敏感。辛普森指數(shù)（λ或1-λ）主要衡量優(yōu)勢種的效應(yīng)，對物種相對豐度的變化不如香農(nóng)指數(shù)敏感，當(dāng)群落中某個(gè)物種的豐度接近100%時(shí)，辛普森指數(shù)接近0，即使其他物種豐度變化較大，指數(shù)變化也較小。2.置換檢驗(yàn)的基本思想是通過隨機(jī)重組數(shù)據(jù)（通常是樣本標(biāo)簽與響應(yīng)變量或環(huán)境變量的隨機(jī)配對），構(gòu)建一個(gè)零分布（nulldistribution），以評估觀察到的統(tǒng)計(jì)量（如組間差異）相對于零分布的顯著性。其優(yōu)勢在于不需要依賴數(shù)據(jù)的特定分布假設(shè)（如正態(tài)性），適用于各種類型的數(shù)據(jù)，特別是非參數(shù)數(shù)據(jù)或當(dāng)參數(shù)檢驗(yàn)假設(shè)不滿足時(shí)。3.群落排序分析是指將群落樣本根據(jù)其物種組成或環(huán)境特征在多維空間中進(jìn)行排列或可視化的一種多元統(tǒng)計(jì)分析方法。其主要用途包括：揭示群落樣本之間的相似性或差異性關(guān)系；識別影響群落結(jié)構(gòu)和組成的主要環(huán)境梯度；探索物種與環(huán)境之間的相互關(guān)系。4.選擇使用RDA還是CCA可能需要考慮：①數(shù)據(jù)類型，CCA要求環(huán)境變量是外生且通?？蓽y量，RDA對環(huán)境變量的要求相對寬松；②樣本數(shù)量與物種數(shù)量比例，當(dāng)物種數(shù)量遠(yuǎn)大于樣地?cái)?shù)量時(shí)，CCA可能不穩(wěn)定；③分析目的，如果主要想探索已知環(huán)境因子對群落的影響，CCA更直接；如果環(huán)境因子未知或較少，RDA可能更合適。四、計(jì)算題1.樣地A:H=-[(0.30*ln(0.30))+(0.20*ln(0.20))+(0.25*ln(0.25))+(0.25*ln(0.25))]=-[(0.30*-1.20397)+(0.20*-1.60944)+(0.25*-1.38629)+(0.25*-1.38629)]=-[-0.36119-0.32189-0.34657-0.34657]=1.42622樣地B:H=-[(0.20*ln(0.20))+(0.35*ln(0.35))+(0.25*ln(0.25))+(0.20*ln(0.20))]=-[(0.20*-1.60944)+(0.35*-1.50408)+(0.25*-1.38629)+(0.20*-1.60944)]=-[-0.32189-0.52628-0.34657-0.32189]=1.536632.S?rensen指數(shù)=2*(共有物種數(shù)/(樣