第三章 中药资源调查

第三章

中药资源调查第一节 中药资源调查的目的和类型一、中药资源调查的目的和意义中药资源调查的目的：一是通过调查使人们了解和掌握所调查地区中药资源的种类、贮量、分布和利用情况，为合理、充分开发利用这些资源提供依据和各种信息资料；二是通过调查可寻找出新的药源，进一步丰富中药的种类资源；三是进行中草药采收期、采用方法及蕴藏量的调查，为引种驯化、扩大药源进行生物学、生态学和物候学及分布规律的调查。中药资源调查规划在资源开发利用上的意义：通过调查搞清本地区所具有的中药资源的种类、分布和贮量情况。并可进一步掌握分布集中、贮量大、利于开发利用的种类；以及资源已经枯

竭或濒于枯竭，需要保护和更新的资源种类。还

可根据社会的需要情况，做出具体的开发利用规

划、保护更新措施和经营管理对策等，以保证资

源开发利用工作的顺利进行和为指导中药材生产

提供基础信息资料。中药资源调查工作在开发新药源上的意义：新药源的开发工作主要包括发现新药物，开发民间用药和寻找替代品等方面的内容。这些工作都必须以资源调查为基础，只有掌握了本地区所有的具有药用价值或可能具有药用价值的种类和资源的贮量、分布等情况，才能进行新药源的开发工作和确定该新药源的开发利用价值等。总之，中药资源调查和规划工作是进行中药资源开发利用、保护更新和经营管理等工作的前提和基础。二、中药资源调查的目标和类型资源调查工作的目标主要有三个方面，因此，也可将中药资源的调查工作划分为三种类型：1．全面的综合性资源调查其目标是查明所调查地区内全部中药资源的

种类、分布、贮量和利用情况，绘制资源分布图，并做出该地区中药资源的区划和开发利用的方案（规划）等。全面的综合性资源调查是最复杂的，它不仅需要有经验丰富、人数足够的专家参加，同时也必须首先掌握有关调查地区的资料，并对整个调查工作制定出详细的工作计划。此外，还要有足够的时间和经费。2．探查性的资源考察野外其目标在于对调查地区中药资源的大致情况或对其中某些资源种类的大致分布和贮藏情况进行粗略的调查。探查性的野外考察与全面的综合性的资源调查相比，不仅工作易于开展，而且所需时间和经费也少。但这种调查不能提供详细和准确的资源数据，只能提供有关中药资源的大致情况。它的调查方法是在调查的地区设置一些必要的考察路线，请一些有关的专家，沿各线路对资源情况进行踏查，以此来得到有关的材料。3．具有特殊目标的资源调查其目标是对调查地区内某个特殊的资源种类的有无、分布和贮量情况的详细调查。具有特殊目标的资源调查，是这三种调查类

型中效果最好的，所提供的数据也是最有价值的。这些资料数据的获得是单一目标的，是仅针对某

一种中药资源情况而言的。因此，不受其它种类

资源情况的干扰，也不致于分散调查工作者的注

意力。这种调查所需专家和工作人员的数量均小

于综合调查，并可以获得优于综合调查的数据资

料。虽然目前在综合性调查时，也设置一些特殊种类资源的调查项目，但由于所需调查的项目太多，使这些内容相互间有一定的干扰，从而使其所获得的资料，不如单目标调查的准确和实用。在经济条件允许的情况下，探查性的资源考查结合综合性的资源调查，并同时进行单项目标的详细调查，是最佳的资源调查计划。目前的综合性资源调查，在对所调查地区有关材料掌握不够完全的情况下，也都需要首先进行踏查工作，并在全面调查之前，应事先确定一些较为重要的种类进行专项调查。三、中药资源调查的计划及实施步骤调查工作计划的基本内容综合性资源调查工作计划的主要内容包括：调查的总体目标和各单项目标的确立；有关调查地区相关资料的收集；调查的总体设计和各阶段工作的设计；调查的野外工作的组织和实施；调查数据资料的内业处理方案；调查工作总结报告的编写大纲。调查工作的实施步骤：确定调查任务；组成调查队，制定调查计划；收集资料，座谈讨论；制定调查线路，编制工作日程表；调查人员的业务培训。四、中药资源调查总结报告一般看来，中药资源调查的总结报告应该包括如下内容：（1）前言；（2）查地区的自然环境条件；资源种类及利用情况；重要资源种类的贮量情况、动态情况及利用评价；新资源成分的化学、药理及临床实践情况的研究；中药资源的加工、贮藏和保管情况；有效单方、验方的收集及其应用的范围和疗效的介绍；对本地区中药资源开发利用进行规划，提出应合理开发利用和需加强保护管理的资源种类等；附设该地区中药资源名录；调查工作完成单位及参加人员名单等。第二节 中药资源抽样调查的基本知识一、抽样调查的目的和特点我们不可能，也没必要对所调查地区的资源情况进行每株测量记录。因此，在资源调查过程中通常都是采用抽取样方测量，然后再推算总体情况的方法进行，也就是进行抽样调查。抽样调查是指在调查的对象中，按照调查的精度要求，抽取一定数量的调查地，进行测量进而推算出资源分布的总体情况的调查方法。在进行抽样调查时，应首先确定调查的准确范

围，然后将它们按照一定的大小（一般用调查样地

的面积）划分出许多个单位，称为单元（所有单元

的集合称为总体）。然后，在这些单元中抽取一部

分进行野外的实地调查测算，以推算出总体的情况。抽样调查的最大优点是可以计算出调查的精度，并可以按照精度的要求计算出调查所需要的工作量。抽样调查所计算的抽样误差，是样本平均值与总体平均值之差。在实际工作中，总体真值是不可能得到的，只能用样本平均值去估计。抽样误差的大小说明了对总体平均值估计的精度，误差越小，说明估计的精度越高。资源调查的贮量估计的总误差，包括含抽样所导致的误差，还包括在实测工作中所产生的一些误差。但在计算精度时，只考虑抽样误差，而不包括其它误差项。一般来说，实测的偏差是一种系统误差，它产生于资源抽样调查工作的各环节之中，无法避免，只能通过提高操作者的测量准确度来减小。另外，有一些抽样估计方法，本身就是有偏差的。但由于它们通常具有简便和高效等特点。在实际工作中也常被应用。而且在一定条件下，加大样本单元数量也是可以逐步缩小偏差的。总之，在抽样调查时，必须要尽量减少各种

偏差造成的影响。否则，就可能发生理论精度高，而实际偏差较大的错误结论。二、抽样调查的几个基本的统计特征数1.样本平均数抽样调查中用样本平均数作为总体平均数的估值，样本平均数可用公式（3-1）计算：（3-1）在资源调查中，观测的数据较多时，常常采用分组统计的方法，按各组的频数加权平均，见公式（3-2）：-----划分的组数；-----第i

组的组中值；-----第i

组的频数；例：在某一林区共设置样地582块，每块样地

上贮量的观测值，按组间距为1单位进行分组统计，如下表：平均样地贮量kg贮量45

678910合计样地数41648240118708236165214811842219866058240582.标准差及方差标准差是说明每个单元的观测值对平均数的离散情况。标准差越大，离散程度也越大，说明平均数对总体的代表能力越弱。反之，代表能力越强。标准差的平方叫做方差，它也是说明每个单元的观测值对平均数的离散情况。总体的方差定义为:在资源调查中，总体的方差或标准差一般是未知的，只能通过样本的资料进行估计。样本平均数：方差：标准差：

变动系数：编号编号1245769152252152251014196312144117494141961213169511121138646101001486478641510100816256合计1852549样本的方差为：通常，样本方差要小于总体方差。因此，总体方差的估计值可用公式（3-3）进行计算：方差的平方根即为标准差（S）。在利用计算机进行计算时，可采用下式进行计算：方差和标准差都是表示每个单元的观测值对平均数的离散情况。为了方便于比较其离散程度的大小，常采用标准差的相对值，即变动系数进行计算，它的估计值计算公式为：3.估计值的方差及标准误标准差可以说明每个单元变量距平均数的平均离差。在抽样调查中,一个样本往往包含有几十个或更多的单元,这些单元的测量值的平均数距总体平均数离差的大小,可用其样本平均数的方差来说明。样本平均数的方差也叫做估计值的方差,它的平方根叫做标准误。在实际工作中,总体平均数的方差是用样本平均数的方差来估计的。可用下式计算。标准误是样本平均数距总体平均数的平均离差，它随着总体方差的减小及样本单元数的增加而缩小。-----样本平均数方差-----标准误用样本平均数估计总体平均数时，标准误是用于计算抽样估计的理论精度，它是抽样调查中一定要分析的项目。标准误和标准差一样，有正值和负值。因此，± 就构成一个区间，总体真值应落在± 的区间之内。所以，抽样估计就是一种区间估计。4.估计误差限及估计区间我们知道一个正态分布的总体，当总体平均数为

,总体标准差为

时，样本落在（（（（，，，，）的概率是68.3﹪）的概率是95.4﹪）的概率是99.7﹪）的概率是95﹪根据中心极限定理，可知大样本平均数是接近正态分布的。当它的标准误为时，则总体平均数落在范围内的概率为68.3%，落在范围内的概率是95%。如图：μ-3σμ-2σ

μ-σμ

μ+σ

μ+2σμ+3σ68.3%95.5%99.7%在抽样调查中用

来代替，把

等范围叫做估计区间，各个区间相应的概率叫作置信概率或估计可靠性。可靠性的大小用可靠性指标（t）表示，当可靠性为95%时，t=1.96，当可靠性为

95.4%时，t=2等。表示区间的界限叫做估计误差限，即估计区间：

±Δ估计误差限：Δ=第三节 简单抽样调查方法一、简单随机抽样1.简单随机抽样的概念从含有N个单元的总体中，随机、等概地抽取n个单元组成样本，可能组合的样本总数等于

个，使每个不同的样本有相等的被抽中的概率。这种抽样的方法，叫做简单随机抽样。通过简单随机抽样取得的样本叫做简单随机样本。在实践中，简单随机抽样的样本单元是逐个抽取的，将总体的每个单元从1到N逐个编号，在随机数字表中从1到N的范围内抽取n个随机数字，它们所对应的单元就是所抽取的样本单元。见下图：123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536在该总体有36个单元（N=36），打算从里面抽取4个单元成样本（n=4），在随机数字表上用任意一行的两位数字，抽取1-36之间的随机数字4个，分别为16、7、26、35，则此4个数字所对应的单元就是被抽中的样本单元。2.简单随机抽样的符号和定义在以后各部分中，为了便于公式的推导和书写，现引进一个新的符号“ ”

，其定义为：而可做为总体方差的无偏估计值。简单随机抽样的样本平均数为：样本平均数y的方差（其平方根为标准误）为：随机抽样特征数的符号与定义项目单元数总量平均数方差总体N样本n简单随机抽样的工作步骤简单随机抽样是抽样调查的基础，其它各种抽样的方法，在设计方案时，除样本平均数、标准误和样本单元数的确定等不同外，其工作步骤是基本一致的。因此，在本部分只对简单随机抽样工作的步骤做较详细的介绍。确定抽样总体。确定样地的大小和形状样地的形状一般采用圆形或方形：1）圆形样地适用于地形平坦，环境通视良好、样地面积不大的情况。由于圆形地不用测角，比其它形状样地的周边最短，能最大限度地减少边缘植物2）方形样地取舍而带来的误差。在我国资源调查中应用最为普遍，它有设置简便，边界明确，灵活性大等特点。与圆形样地相比周长长，角度闭合差，有时会影响估计的精度。（3）确定样本单元数资源调查抽取的样本数量，可按公式（3-10）进行计算：

-----

可靠性指标，当可靠性规定为95%时，=1.96-----总体方差Δ-----绝对误差如用相对误差时，则：如果抽样比大于5%，即n/N≥0.05

时，则：（3-11）（4）样地的设置和调查（5）内业分析（例题见教材94页）二、系统抽样（机械抽样）在资源调查的生产实践中，由于简单随机抽样在实地确定样地的位置比较困难，故常用系统抽样（机械抽样）来代替它。系统抽样是在随机起点之后从含有N个单元的总体中，按照一定的

间隔抽取n个样本单元组成样本，用来估计总体的方法。它的优点是：样本单元能较均匀地分布在总体里面，在无偏差的条件下，可以取得比简单随机抽样更好的效果。系统抽样的工作步骤（教材95页）确定样本单元数求算系统配置的样地间距（d）制作网点板布点选择起始样地样地的设置与调查（简单随机抽样同）。样地资料收集齐全以后即可使用简单随

机抽样的方法和公式，进行系统抽样的内业计算。系统抽样调查的注意事项注意线性地物的走向分析样本单元的分布特点采用两个方向成行的系统抽样3.系统抽样实施区划调查区的境界，求算全区的总面积和调查对象的面积确定样本单元数在地形图上布点样点的现地定位样地的设置与调查内业计算（计算的项目和公式与简单随机抽样相同）第四节 分层抽样调查方法一、分层抽样简介1.分层抽样的概念将总体按照分层因子分层，在层内随机或机械抽取样本单元组成样本，用来估计总体的方法叫做分层抽样。它是我国资源调查中较为常用的一种调查方法。分层抽样一般都应满足以下三点要求：（1）各层的总体单元数Nh（h=1、2、…、L）或者各层的权重（权重是各层单元数分别与总体单元数的比值）是确知的。（2）总体的全部单元划分为L层之后，在各层之间每个单元都没有重复或遗漏。（3）在不同层中，样本单元的抽取是相互独立的。2.分层抽样的符号及其定义设总体单元数为N，划分为L层后，第h层的总体单元数为（h=1、2、…、L）所抽取的样本单元总数为n，在第h层中随机抽取的样本单元数，其所用为

，第h层中第

个单元的观测值为的标志符号和定义如下表。总

体样

本权重平均数层方差其中：

可用进行估算。层平均数的方差（标准误为

）为：总体平均数的分层抽样估计值及方差估计值在采用分层抽样方法对总体平均数进行估计时，其公式为：这个估计值是无偏的。它的方差的无偏估计值为：分层抽样的效率采用分层抽样的方法的主要目的是为了在估计总体某一特征数时，能提高工作效率。分层抽样总体平均数估计值方差为：-----层平均数方差该估计值方差的大小，主要决定于层平均数方差的大小，而在样本单元数已确定的情况下，层平均数方差的大小又决定于总体方差的大小，即由总体各单元在层内的变动程度所决定，而与层间的变动无关。如果能够在分层时，使各层的层内标准差尽量缩小，采用分层抽样方法，就能在不增加样本单元数的情况下，提高估计精度。二、分层抽样的工作步骤分层方案的确定确定分层方案可根据下列原则进行：生产的要求；调查对象的特点；调查地区可能提供的以往调查资料。绘制分层平面图，计算各层面积权重：-----

第

层的面积权重；-----

第

层的面积；-----总面积。3．样本单元数的确定和分配在生产实践中常按分层比例法配置样地，其样本单元数的计算公式为：如果预先规定的是相对误差限（或估计精度），则其中

、

、

都是预先规定的，

是已知的，

和则只能根据以往的资料或预备调查的资料作一个大致的估计。在不重复抽样（n/N≥0.05）时，样本单元数应按下式计算：式中：布点和外业调查首先计算点间距，根据点间距在透明纸上按分层平面图的比例尺绘出方格网。把方格网随机覆盖在平面图上，将方格网的交叉点刺于图上，即为样点的位置，然后逐点编号并记载落点的位置和层代号。在外业调查时，可按地物标找出每个样点的准确位置，然后便可设立调查样地进行调查。内业计算与分析计算总体平均数的分层抽样估计及其标准差的估计值，然后计算估计误差限及估计精度。（例题见教材99页）三、分层抽样的应用需要采用分层抽样的情况在满足预定的估计精度和可靠性的前提下,能减少样本单元数,或者抽取的样本单元数相同,能提高估计精度时,可以采用分层抽样。对总体和层的估计,都达到要求的精度和可靠性时,可采用分层抽样。根据由各个层中所抽取的样本资料,对总体的特征数进行估计时,可采用分层抽样。不适宜采用的分层抽样的情况如果总体内各层的总体平均数相等，各层标

准差也都近似相等时，则分层抽样不能提高精度。而且在不重复抽样的条件下，会比简单随机抽样

的精度还低。所以分层后各层之间的差别不大时，不宜采用分层抽样。采用分层抽样必须遵守的原则层权重必须确知。层权重不确知时，可以采用双重分层抽样的估计方法。总体划分为L层，每个总体单元必定属于某个层。各单元之间没有遗漏，层与层之间无重叠。抽样时，层内随机，层间独立。4.分层抽样样本单元数的确定分层抽样样本单元数的确定，在有些资料中，还介绍了一种近似的计算公式，即下式：采用这种近似公式的原因，是由于各层标准差不易预估，不如各层的变动系数容易估计。因而假定各层的样本平均数相等，都等于总体的样本平均数。但在分层抽样中，各层的样本平均数一般是不相等的，而且常有较大的差别。所以，用此公式计算的样本单元数比实际所需的样本单元数要大。5.分层抽样的估计误差限分层抽样的估计误差限应按不同的情况分别对待。（1）当各层内的

都遵从正态分布，或各层内的

即便不遵从正态分布，但各层的样本单元数

都充分大时，则各层的平均数遵从正态分布，从而使总体平均数也遵从正态分布。当样本的方差接近于总体方差时，其中：为遵从标准正态分布的可靠性指标，即可靠性为95%时，=1.96；可靠性为90%时，=1.645……。（2）各层的

近似地遵从正态分布，但在各层中所抽取的样本单元数(

)都较小。如果样本是按比例抽取的，亦即

，并且各层的总体方差相等，则我们可用各层样本方差的加权平均数作为各层总体方差的估计值时，即以作为

的估计值时，可进一步以求出其中

按遵从小样本的

分布，自由度为

，置信概率为

查取。（3）在当前我国资源调查实践中，进行分层抽样时，各层中所抽取的样本单元数比较小，并且各层的的分布多是未知的，所以估计误差限多采用进行计算。其中，

可从“小样本

分布表”上查出，自由度为

，置信概率为

。这种计算方法在理论上是有问题的，但考虑到在实践中要求各层的样本单元数都达到大样本（n≥50）是有困难的。同时一般情况下，各层的分布都不太偏，因此，也可采用这个计算方法。层的划分力求准确分层抽样中权重的误差对估计精度有较大的影响，一般情况下优势层的权重发生10%的误差时，能导致分层抽样的精度低于简单随机抽样，因此，层的区划和计算面积都应力求准确。若调查区的植被类型变化较大，呈随机的镶嵌状态，很难确切分层时，不宜采用分层抽样估计方法。分层因子的划分要满足经营要求，也要提高精度 总体分层的目的是为了缩小各层内的

的变动，以提高对总体的估计精度。在生产实践中，常将分层抽样估计作为落实到小地块的方法，以层代表不同的地类或群落类型。四、双重分层抽样1.双重抽样简介有许多抽样技术，都依赖一个（或几个）辅助因子来提高抽样估计效果的。例如，在回归估计和比估计中，都需要利用辅助因子的总体平均数。在分层抽样中，则必须知道各层的总体权重值，即需要知道总体的辅助因子资料。但是，在资源调查实践中，要想取得总体在辅助因子上的全部资料是比较困难的。有时，虽然有可能取得，但由于工作量太大，而且从所要求的估计精度和可靠性来考虑，也没有必要。因此，只需要在辅助因子上，取得一个较大的样本资料，就可以满足预定的精度要求。例如，在分层抽样中，必须知道各层的总体权重，而在生产中，有时就是不可能的。这样，可以抽取一个比较大的样本，根据这个样本资料求出各层权重的估计值，然后用这些计算总体特征数的估计值及估计精度等。这种用两套样本分别估计总体权重和总体贮量的分层抽样就叫做双重分层抽样。在双重抽样中，把只观测辅助因子的较大的样本，叫做第一重样本；将观测主要因子的较小的样本叫做第二重样本。采用双重抽样的主要目的是希望利用一个比

较理想的辅助因子，在不增加工作量的条件下，

提高估计的精度。或者在满足同等精度的条件下，减少工作量。因此，在选择辅助因子时，要注意

使由于增加第一重样本而增加的工作量，比达到

同样精度而增加第二重样本单元数时所增加的工

作量要小。选择辅助因子时，就考虑到以下两点：所选定的辅助因子要容易测定，即测定辅助因子所需工作量要远比测定主要因子所需的工作量要小。主要因子与辅助因子之间存在着密切的关系。资源调查中常用的双重抽样有：双重分层抽样、双重回归估计、双重比估计、双重点抽样等四种。2.双重分层抽样采用分层抽样时，必须预先知道所划定各层的总体权重，为此就必须有适用的图面材料或新拍摄的航空相片。在不具备上述条件时，要对总体特征数和各层的特征数进行估计，就必须采用双重分层抽样。（1）双重分层抽样的估计值及其方差的估计值假设总体的全部单元划分为L层，采用双重分层抽样，以第一重样本估计各层总体权重，单元数为

，第二重样本估计总体平均数，单元数为

，与

都充分大，则在总体每一层中都包含有第一重样本的单元和第二重样本的单元，设以

表示个第一重样本单元中属于第

层的单元数，

表示个第二重样本单元中属于第

层的单元数。则第

层的样本权重为：第

层的样本平均数为：①总体平均数的估计值是总体平均数的无偏估计值。②方差的估计值当N相对于 、

相对于

都很大，且（3.20）此式也可以写成如下的形式（3.21）由（3.20）式可知，由于各层权重带有随机误差，因而使方差增加了层间误差项但随着

的加大，这项误差逐渐缩小，在

充分大时，层间误差项可略而不计。此时，双重分层抽样与权重无误差的分层抽样的估计效果近似。若第一重样本单元数很小，小到与第二重样本单元数相同时，则双重分层抽样的估计效果将会比简章随机抽样的估计效果还要差。在资源调查中，一般是比较大的，此时，≈1，很小，可略而不计，则（3.20）式可写为表示层间误差的

项，在一般情况下是不应当略去的，否则将使误差计算小了。（2）

双重分层抽样样本单元数的确定，在双

重分层抽样中，当总体的层已经划定后，要提高

估计精度必须加大

或者是加大

的数值。由于第一重样本单元的工作量与第二生样本单元的工作

量相比较，差异较大。究竟

和

都加大到多少时，能保证要求精度又能使工作量最少是设计双重抽

样方案必须考虑的一个问题。双重分层抽样的两重样本单元数可按下式确定：其中：确定 和 的公式，不仅适用于双重分层抽样，而且具有更为广泛的意义。它是比重抽样样本单元数计算的通用式，同样适用于双重回归、双重比估计、双重点抽样等双重抽样估计方法中。以上各式中，除

、

是预先给定的外，其数值都只能根据预备调查或以往的材料给予预计，

和是两重样本的成本或工作量，可以对它的比值/作大致的估计。（例题见教材106页）第五节 两阶抽样调查方法一、两阶抽样简介1．两阶抽样的概念把一个总体分为个单元，叫做初级单元或一阶单元。在每个一阶单元内再划分为个小单元，叫做次级单元或二阶单元。从个一阶单元中随机抽取个，做为一阶样本单元，在从被抽中的每个一阶单元中随机抽取个，组成二阶抽样的样本，这种用两阶样本估计总体的方法叫做两阶抽样。由于一阶样本只是个抽样单位，不是测定单位，它既是样本单元，又是二阶抽样的副总体，因此，两阶抽样又叫副次抽样。所谓副总体是从总体划分出来的一些部分，

它们可作为样本的抽取单位和估计单位。如分层

抽样的“层”和两阶抽样的一阶样本均为副总体。在两阶抽样中，当总体的每个一阶单元内所包含的二阶单元数量相等，并且它们的大小相同时，这样的总体叫做“一阶单元大小相同的总体”。当总体的每个一阶单元内包含的二阶单元数不等时，并且它们的大小也不相同时，这样的总体，叫做“一阶单元大小不等的总体”。总体的结构不相同，进行两阶抽样时，所采用的样本组织及估计方法也不相同。2.两阶抽样所用的符号和定义总

体样

本一阶单元数一阶单元内二阶单元数第i个一阶单元数单元值总和第i个一阶单元中二阶单元的平均数总

体样

本二阶单元的平均数一阶单元内二阶

单元平均数的方差一阶单元内二

阶单元间的方差3.一阶单元大小相同的总体平均数估计值及方差估计值总体平均数的估计值是

的无偏估计值的方差估计值为一阶抽样比；为二阶抽样比；为一阶单元内二阶单元平均数的方差估计值；为一阶单元内二阶单元间方差估计值的平均值；为一阶单元内二阶单元间方差的估计值。4.一阶单元大小不等的总体平均数估计值及其方差估计值它的估计方法有两种：一种是一阶样本单元按等概抽取，组织样本的方法与大小相同的总体一样，但是它的估计方法不同。另一种是一样本单元按不等概方式抽取。（1）一阶样本单元按等概抽取的比估计①总体平均数的估计值-----

第

个一阶单元的二阶单元总数。作

的估计值是有偏的，偏差随样本单元数的加大而减小。②

的方差估计值为一阶样本单元的二阶单元数平均值；为两阶比估计的一阶单元内二阶单元平均数的方差估计值,上角标有“是为了与

相区别。（2）一阶样本单元按不等概抽取的两阶P.R.抽样①总体平均数的估计值是

的无偏估计值。②

的方差估计值。二、一阶单元大小相同的两阶抽样现以某调查区的两阶抽样调查为例，说明一阶单元大小相同的两阶抽样工作步骤。1.划分一阶单元以调查区为两阶抽样的总体，以总体内最小地块（小班）的面积做为一阶单元的大小。该林场最小的小班面积为2.003hm2，故以2

hm2为一阶单元的大小，将所有大于2hm2的小班，都以

2hm2为准，相除计算出各小班应包含的一阶单元数。把总体人为地划分为同等大小的单元，在实践中是可能的，因为需要在地面上定位的二阶单元，只是一阶样本单元中的二阶样本单元。而其它未被抽中的单元，只做理论上的划分。2.确定样本单元数两阶抽样的估计精度受到一阶单元内二阶单元平均数和方差（简称为阶间方差）和一阶单元内二阶单元间的方差（阶内方差）及一、二阶样本单元数的影响。因此，在工作中必须考虑到两阶样本的配置问题，即怎样安排一、二阶样本单元数，才能在既定成本的前提下，保证达到精度要求。（1）确定二阶样本单元数（

）-----每个一阶样本单元所需的成本；-----每个二阶样本单元所需的成本；（2）根据已确定的二阶样本单元数（

），计算一阶样本单元数（

）,公式为：确定两阶抽样的样本单元数时，必须考虑两

阶成本的比值，特别是在通行比较困难的林区时，更应适当地确定一、二阶样本单元的成本比值，

以减少一阶样本单元数。3.抽取一阶样本单元可用随机数字表从317个编号中，随机抽取8个（018、026、065、152、166、176、214、248）做为一阶样本单元。因此，确定样本单元数时，只能先确定二阶

本校单元数平均值，根据它计算一阶样本单元数，最后分配二阶本校单元。（1）计算二阶本校单元数的平均值（

）其中：（2）计算一阶样本单元数（3）在一阶样本单元抽出以后，根据各一阶单元的大小（

）和总数（

）比值（个一阶样本单元的二阶单元），计算各个一阶样本单元的二阶样本单元数（

）。其中：例题见教材113页2．一阶样本单元按不等概抽取在抽取一阶样本单元时，每个一阶单元被抽中的机会与该单元的大小成比例，单元大的被抽中的机会多单元小的被抽中的机会少。这种组织样本的方法叫概率与单元大小成比例的抽样，简称为“P.P.S.”抽样。两阶抽样中，一阶样本单元采用P.P.S.抽样，二阶样本单元采用随机抽样，就称为“两阶P.R.抽样”。它的工作步骤，除一阶样本单元的抽取方法以外，皆与一阶样本单元按等概抽取相同。P.P.S.抽样组织样本的方法在资源调查中最常采用的是面积累积法，其具体步骤如下：①将总体单元按顺序编号（ ）。②依顺序号将各单元的面积累加（ ）。③以总面积为最大值，在随机数字表上，随机抽取小于或等于总面积最大值的几个随机数字（ ）。④将每个随机数字与各单元的面积累积数相对照，当随机数字落于相邻的两个累积数字之间，≥

的那个单元即被抽中。P.P.S.抽样组织样本的方法和两阶P.R.抽样的内业计算见教材例题。四、两阶抽样的应用1.两阶抽样的效率在抽取同等数量的样本时，两阶抽样的精度一般要低于简单随机抽样。只有在一种特殊的情况时，即一阶内二阶单元平均数相等或近似相等时，两阶抽样的精度才有可能等于或高于简单随机抽样，但这种特殊情况在资源调查中是极少发生的。两阶抽样估计精度在很大程度上决定于一阶间的方差，一阶间方差越小，估计精度越高。从方差估计值的公式可以看到，当总体的一阶单元数（

）比较大时，公式中右边第二项所占的比重是较小的。

主要

取决于

的大小（在样本单元数已定的条件下）。2．适宜采用两阶抽样的情况两阶抽样的估计精度虽然低于简单随机抽样，但是它却有较高的工作效率，因此，在实践中应根据具体情况考虑是否能采用两阶抽样。在高山峡谷、地形险峻地区的森林、在林内通行困难的热带雨林和地域辽阔、渺无人烟的边远原始森林区进行资源清查时；及在转移宿营地的时间几倍或十几倍于调查作业时间的情况下，都可采用两阶抽样或多阶抽样，相对集中地设置样地，能较大地提高工作效率。当总体的面积很大，植被的分布比较一

致时，也宜于采用两阶抽样。如在我国的大兴安

岭、小兴安岭地区等，以小的流域作为一阶单元，可使一阶间的变动不会很大，所以采用两阶抽样

或三阶抽样，进行资源清查，将有较好的效果。当总体面积不很大，但植被呈斑块状分布，群落间的差异不突出时，也宜于采用两阶抽样。有满足需要的图片材料，如航片、地形图等，可以确切划分和确定总体一阶单元大小和位置时，才能采用两阶抽样。3．提高两阶抽样估计精度的途径两阶抽样估计精度，主要取决于一阶单元之间的变动大小。因此，要提高它的精度，必须要缩小一阶单元之间的变动，通常可采用下述三种办法进行：划分一阶单元时，要仔细分析研究调查对象的自然分布状态，找出它们的共同特点，使每个一阶单元尽可能地包括不同坡位、坡向等不同的群落类型，让一阶单元内部比较复杂，而一阶单元间是近似一致的。在未经人为破坏、采伐或抚育的原始区域，适当地加大一阶单元的面积，可以缩小一阶间的变动，但各一阶单元内的二阶单元之间应是随机的、没有任何有规律的联系时，才能有效。采用分层两阶抽样是缩小一阶间变动，提高估计精度的有效方法。两阶抽样要求一阶单元之间的差别越小越好，如将调查对象适当地分层，使属于同一层的群落类型之间的差别变小，那么

在每层内进行两阶抽样时，就会使一阶单元之间

的变动自然缩小，从而提高估计的精度。当总体分为

层，第

层包含

个一阶单元，并有

时，第

层的第

个一阶单元的二阶单元数为

，第

层的二阶单元总数为

，则第

层抽取的一阶样本单元数为

，则第

层的第

个一阶单元的二阶样本单元数为

，第

层的二阶单元平均数为总体平均数的估计值为式中：是

的无偏估计值,其方差估计值为从上面的分析不难看出“分层两阶抽样”是

将总体按一定的因子分层,各个层作为两阶抽样的总体进行两阶抽样,然后把各层的估计值及其方差的估计值按分层抽样的公式计算为总体的估计值。4.两阶抽样的估计误差限如果总体的二阶样本单元数是一个大样（ ＞50），便可按大样本估计方法进行估计。如果总体二阶样本单元数较少，但总体在二阶单元上的分布是近似于正态分布的，可用小样本估计法进行估计。如果总体二阶样本单元数不多，分布又较偏，就应加大样本单元数，以满足大样本的要求。在两阶抽样调查中，以往的调查材料，如林相图、调查簿、各种调查记录等，对于合理地划分一阶单元是极为有利的参考资料，应加以充分重视。第六节 中药资源贮量的调查研究一、药用植物资源的贮量调查及其基本概念药用植物资源调查有种类调查和贮量调查之分，种类调查简单易行，而贮量调查则较为复杂困难。一般情况下，在贮量调查的同时，也可相应地得到种类资源和分布的情况，因此本节以贮量调查为主进行讲述。有关植物资源贮量的几个基本概念1.单株产量（stock

production

of

individual）一株植物药用部位（如根、根茎、全草、叶、果实或种子）的平均产量。2.蕴藏量（贮量）（stock）某一时期内一个地区某种中药资源的总蓄积量。3.经济量（exploitative

stock）某一时期内一个地区有经济效益的那部分贮量。即只包括已达到采收标准和质量规格要求的那部分资源量。4.年允收量（annual

possible

getheringvolume）在一年内允许采收的资源量，即在不影响其自然更新和保证永续利用条件下的采收量。二、药用植物资源调查的外业工作方法1.外业的准备与组织工作（1）在外业工作前必须明确调查目的、要求、对象、范围、工作深度、工作时间、参加人员、所采用的方法及预期的成果。对调查地区和对象，应尽可能地收集前人研究的资料。做好工作人员组织和所需物品的准备工作，要根据参加工作人员的技术专长明确职责，并要注意配齐专业人员和选定工作组织者。在收集各种资料的基础上，预测调查地

区的主要植被类型。确定植被分类的基本单位，

写好植被的分类系统。并在大比例尺的地形图上，将各种植物群落类型的分布界限、位置等初步确

定下来，并确定实地调查的路线和样地的布点方

案。（5）在调查地区没有较详细的资料时，应首

先对调查地区进行踏查，以制定具体的工作方案。踏查的主要方法为：①以地形图或访问了解该地区的地形特点，确定踏查路线。踏查路线要经过地形变化大，植被

类型多，群落外貌结构整齐，植物生长旺盛之处。②在踏查时观察植被类型的变化和界限等，随时在地形图上标出。并根据群落变化选择出典型

地域，按群落研究的方法作估测，确定分类单位，拟定植物群落的分类系统，制定调查样地的布局。2．样地的选择原则和方法样地的类型①样方

利用一定的平方面积作为整个群落的代表，在调查中要详细计算这个面积中的植物种类、频度和多度。如有用圆形样方，则称为样圆。②样条

是一种长方形的条带状样地（样带），或是用一条线代表（样线）③无样地法

不设样方或样条，而只是建立中心轴线，标定距离，进行定点随机取样的方法。主要包括最近个体法、最近邻法、随机选对法和中点四分法四种。样地选择原则①大处着眼，小处着手；动态着眼，静态着手；全面着眼，典型着手。②六个特征要接近

种类成分要接近，结构形态要接近，外貌季相要接近，生态特征要接近，外界条件要接近。（3）选样方法①典型选样（非随机取样）②定距或系统选样③随机选样以资源贮量调查为目的的取样方式，通常为分层取样法。在进行资源调查时，一般以植物群落分类的基本单位——群丛，或其上一级单位——群丛组来分层。并分别在各层（群丛或群丛组）中设立调查样地，获得调查数据来对整个调查区的资源总贮量进行估计，并给出估计的精度。（4）样方的大小和数目的确定在进行资源贮量调查时，经常采用的是样方法。而样方法的大小应以资源种类的多少和密度而定。同时样地应该足够大，以保证包括有足够的资源种类数目和个体数目。但又要足够小，以便于区分、计算和测定存在于样方之内的资源种类的个体。为避免由于重复或漏掉某些个体而引起混乱，一般在进行植物资源调查时，要首先对所调查地区的植物群落进行植物组成种类与样地面积关系的分析，从而确定所应采用的样地面积。通常在温带地区对森林群落样方面积的要求为20×20㎡；灌木群落为5×5㎡；草本群落为1×1㎡。对森林群落来说在其大样方（400㎡）中，还应设立一个灌木样方（25㎡），位于中心部位；5个草本样方（1㎡），平均每10m设1个，每条对角延伸线上设3个，四条延伸线共为12个。（见下图）调查在每一层的取样数量，可按分层取样的样方计算方法进行计算，但在实际调查中，不能将所应调查的样点均设在同一地点上的群丛或群丛组中。20×205×51×1草本群落灌木群落森林群落样方的调查记录样方记录表