2025年大學《生物統(tǒng)計學》專業(yè)題庫——生物統(tǒng)計學在環(huán)境保護中的應用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分）1.在進行某流域魚類群落多樣性調查時，研究者采用樣線法記錄相遇的每種魚類數(shù)量。若要估計整個流域某種稀有魚類的總體數(shù)量，最適宜使用的參數(shù)估計方法是？A.點估計B.區(qū)間估計C.最大似然估計D.極大似然估計2.為了比較施用兩種不同類型肥料對某作物產量（單位：kg/畝）的影響，隨機選取10塊條件相似的田地，每塊田地隨機分設兩個小區(qū)，分別施用兩種肥料。這種實驗設計屬于？A.完全隨機設計B.隨機區(qū)組設計C.配對設計D.單因素方差分析設計3.某研究人員檢測了城市交通干道兩側各5棵樹木的葉片鉛含量（mg/kg）。為判斷交通排放是否顯著增加了路旁樹葉的鉛含量，最適合使用的統(tǒng)計檢驗方法是？A.配對樣本t檢驗B.獨立樣本t檢驗C.單因素方差分析D.卡方檢驗4.在分析氣溫（℃）與某物種發(fā)芽率（%）之間的關系時，發(fā)現(xiàn)兩者呈現(xiàn)負相關。若要建立回歸模型預測發(fā)芽率，應選擇？A.線性回歸模型B.對數(shù)回歸模型C.指數(shù)回歸模型D.邏輯斯蒂回歸模型5.某環(huán)保組織采集了某湖泊不同深度的水樣，檢測多種污染物濃度。若研究者希望識別哪些污染物濃度變化趨勢最為顯著，可以嘗試使用哪種多元統(tǒng)計方法？A.聚類分析B.判別分析C.主成分分析D.對應分析6.對一組環(huán)境監(jiān)測數(shù)據進行分析，發(fā)現(xiàn)某種污染物濃度數(shù)據呈明顯偏態(tài)分布。在計算該污染物的平均濃度時，更應優(yōu)先考慮使用？A.算術平均數(shù)B.幾何平均數(shù)C.中位數(shù)D.眾數(shù)7.在進行土壤重金屬污染風險評估時，研究者需要了解污染物在空間上的分布格局。以下哪種抽樣方法最有助于獲取具有代表性且能反映空間變異性的樣本？A.系統(tǒng)抽樣B.簡單隨機抽樣C.分層抽樣D.格點抽樣8.一項關于某工業(yè)園區(qū)周邊鳥類群落組成的研究，發(fā)現(xiàn)近五年內多種本地優(yōu)勢鳥類的相對豐度顯著下降，而少數(shù)外來物種豐度上升。這種現(xiàn)象最可能揭示了該區(qū)域生態(tài)環(huán)境發(fā)生了什么變化？A.物種多樣性增加B.生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性提高C.生態(tài)系統(tǒng)退化D.食物網復雜性增加9.為了評估一項濕地恢復工程的效果，研究者比較了恢復區(qū)與未恢復區(qū)（作為對照）的植被蓋度。如果兩組數(shù)據的方差差異較大，應選擇哪種方差分析方法？A.LSD多重比較B.TukeyHSD檢驗C.Bonferroni校正D.Brown-Forsythe檢驗10.在建立預測污染物濃度與生物效應關系的模型時，使用歷史數(shù)據訓練模型后，需要評價模型的預測能力。最適合使用的指標是？A.決定系數(shù)（R2）B.標準誤差C.F統(tǒng)計量D.概率P值二、填空題（每空2分，共20分）1.假設檢驗中，第一類錯誤（α）是指在原假設為__時，錯誤地拒絕了原假設；第二類錯誤（β）是指在原假設為__時，錯誤地接受了原假設。2.在進行環(huán)境調查設計時，確定抽樣框是__階段的第一步，其目的是為了__。3.相關分析主要用于衡量兩個變量之間的__和__，而回歸分析則用于建立變量之間的__關系，以預測一個變量的變化。4.當研究者關心的是樣本頻率分布是否與某個理論預期值一致時，應進行__檢驗。5.多元統(tǒng)計分析中的主成分分析（PCA）主要用于__，而因子分析（FA）則試圖揭示觀測變量背后的__結構。三、簡答題（每題5分，共15分）1.簡述在比較兩個環(huán)境樣本（如污染區(qū)vs.對照區(qū)）的某種生物指標（如物種豐度）時，選擇獨立樣本t檢驗還是非參數(shù)檢驗（如Mann-WhitneyU檢驗）需要考慮哪些因素？2.解釋什么是實驗設計中的“區(qū)組因素”，并說明在環(huán)境研究中使用區(qū)組設計的優(yōu)點。3.在利用統(tǒng)計方法分析環(huán)境數(shù)據時，如何理解“統(tǒng)計顯著”與“生態(tài)學意義”之間的關系？四、應用分析題（每題10分，共20分）1.某研究團隊想探究長期暴露于低濃度微塑料對某淡水魚種早期發(fā)育的影響。他們設置了三個實驗組：對照組（無微塑料暴露）、低劑量組（暴露于較低濃度微塑料）和高劑量組（暴露于較高濃度微塑料），每組選取50尾魚卵進行孵化，記錄孵化率、仔魚存活率以及特定發(fā)育節(jié)點的到達時間（如眼點出現(xiàn)時間）。請簡述該研究設計可能存在的潛在統(tǒng)計問題，并提出相應的統(tǒng)計分析思路。2.某城市公園管理者收集了過去十年內公園內空氣質量（PM2.5濃度，μg/m3）和鳥類觀測記錄（每年記錄的鳥類種類數(shù)量）。數(shù)據顯示，PM2.5濃度逐年有所波動，而鳥類種類數(shù)量在某些年份出現(xiàn)明顯下降。管理者希望利用這些數(shù)據判斷PM2.5濃度是否對鳥類多樣性產生了顯著影響。請說明在這種情況下，應如何運用適當?shù)慕y(tǒng)計方法進行分析，并簡述分析步驟中的關鍵考慮點。試卷答案一、選擇題1.B2.B3.B4.B5.C6.C7.C8.C9.D10.A二、填空題1.真；假2.抽樣；確定樣本的抽取方法3.相關性；強度；預測4.卡方5.降維；潛在三、簡答題1.需要考慮：樣本數(shù)據的分布形態(tài)（是否近似正態(tài)分布）、樣本方差是否齊性。若數(shù)據近似正態(tài)分布且方差齊性，可選t檢驗；若不滿足，應選非參數(shù)檢驗。2.區(qū)組因素是指實驗中除了主要研究因素外，可能影響結果的其他重要變異來源（如地點、時間、批次等）。使用區(qū)組設計的優(yōu)點是能夠控制區(qū)組因素的變異，減少實驗誤差，提高處理間比較的統(tǒng)計功效。3.統(tǒng)計顯著通常指結果在統(tǒng)計上差異或關聯(lián)超出了隨機誤差的可能范圍（P值小于顯著性水平α）。但統(tǒng)計顯著不一定意味著該差異或關聯(lián)在實際生態(tài)學意義上重要或具有管理價值。需要結合生態(tài)學知識、效應大小、研究背景等進行綜合判斷。四、應用分析題1.潛在統(tǒng)計問題：不同劑量組間的樣本量（50尾）是否足夠大；孵化率、存活率屬于計數(shù)數(shù)據，其分布可能不符合正態(tài)；發(fā)育時間可能存在多重測量；各組間可能存在初始差異。分析思路：對計數(shù)數(shù)據（孵化率、存活率）可考慮使用卡方檢驗比較各組比例，或計算比數(shù)比（OR）進行回歸分析。對發(fā)育時間可采用重復測量方差分析（若滿足球形假設）或混合效應模型，并考慮協(xié)變量（如初始卵質量）。需要進行數(shù)據正態(tài)性檢驗和方差齊性檢驗，若不滿足假設進行數(shù)據轉換或使用非參數(shù)方法。考慮使用協(xié)方差分析（ANCOVA）控制初始差異。2.分析思路：首先，對PM2.5濃度和鳥類種類數(shù)量數(shù)據進行描述性統(tǒng)計分析（均值、標準差、趨勢圖）。其次，進行相關性分析（如Pearson或Spearman相關系數(shù)）檢驗兩者是否存在關聯(lián)及