현대 생태학에서는 생물군집을 밀도, 피도, 빈도, 생물량 등을 정량적으로 조사함으로써 그 특성을 파악하고 생물군집 사이를 비교한다. 이러한 자료조사를 통해서 생물군집을 비교할 수 있고 정량적으로 분석할 수 있는 것이다. 방형구법은 군집 내에서 사용하기 쉬우며 또한 충분히 개방적인 산림 군집에 대해서 적절하다. 사분각법은 각각이 넓은 간격으로 있거나, 또는 곧은 횡단선을 배열하기 어려울만큼 크고 밀집되어 있을 때에 적절하게 사용할 수 있다. 이 방법들은 2차원 서식지의 공간을 차지하는 식물 또는 동물의 군집에 적용할 수 있다.
방형구법
적어도 방형구법의 계획은 규정되어야 하고, 양적 자료를 포함한 유형도 결정되어야한다. 식물 군락이나 정착 동물 표본에는 종, 개체의 수, 그들의 피도 공간과 그것들에서 일어나는 가장 중요한 특성인 빈도가 있다. 몇몇 식물과 동물 개개의 조사는 여러 줄기가 있는 관목이나 산호 군체처럼 개체를 구성하는데 필요한 것들을 임의로 정해야 한다. 방형구 가장자리에 있는 개체들을 포함할 것인지 제외할 것인지에 대한 기준이 필요하다. 예를 들어 식물의 뿌리가 경계 안 바닥에 반 이상 누워있는 것은 안쪽에 완전히 누워있는 것처럼 세거나 재고, 식물이 밖으로 반 이상 누워있는 것은 제외한다.
개체들의 피도 범위를 몇 가지 방법으로 잴 수 있다. 큰 목본식물은 줄기의 지름이나 원주를 측정하여 기저면적(줄기의 단면적)을 hand calculator(손 계산기)로 결정할 수 있다. 작은 식물들은 수관(수목의 가지나 잎이 무성한 부분) 잎의 지름을 측정하여 수관 지면의 피도를 계산할 수 있다. 개체의 기저면적이나 피도의 유용성은 note book이나 data sheet 에 방형구 수와 종들을 기록하고 개체의 수와 크기를 표시하여 보여준다. 종종 개개의 유기체를 위한 피도 유용성의 측정은 불가능하거나 비실용적입니다 피도는 방형구에 덮여 있는 각 종의 비율을 추정하여 기록할 수 있다.
보통 이것은 피도 계급 추정(범위)에 할당 하게 된다. 가장 일반적으로 따르는 것 중에 하나로 피도를 몇몇 비율로 제안하였다. 많은 식물의 불규칙한 수관의 직경을 정확하게 측정하여 얻는 어려움에 비해서, 피도 계급 추정은 종종 직접적으로 측정하는 것보다 시간이 더 걸린다. 새로운 종의 출현 빈도는 원래 있던 종과 함께 방형구에서 단편적으로 나온다. 게다가 개체, 바닥 범위나 피도, 그리고 빈도 수는 생체량, 식물의 크기, 어린 나무나 줄기의 수 또는 꽃이나 과일의 수처럼 양적인 가치를 기록할 수 있다. 방형구 자료를 요약하면, 밀도, 우점도, 그리고 빈도의 유용성은 각 종을 위해 결정 될 수 있다.
밀도는 단위 면적에 개체 수를, 우점도는 단위 면적에 기저면적이나 수관 피도를, 빈도는 각 종을 포함한 견본의 작은 토지 단편을 제공한다.
특별한 종을 위한 이러한 유용성은 모든 종을 위한 합계로 예상되는 개체들 종의 유용성 백분율을 보여주는 상대 밀도, 상대 우점도, 상대 피도로부터 절대성을 표현한다. 밀도, 우점도, 피도를 위한 상대적인 유용성은 하나의 중요한 유용성으로 결합할 수 있는데 이것은 군집 안 에서 종에 중요한 이들 3가지의 다소 다른 측정들이 결합을 한다. 이것의 유용성은 방정식에 따라 계산된다.
밀도 = 개체의 수 / 단위 면적
상대 밀도 = 한종의 밀도 / 모든 종의 밀도 합 × 100
우점도 = 기저면적이나 지면피도 유용성의 합 / 단위 면적
상대 우점도 = 한종의 우점도 / 모든 종의 우점도 합 × 100
빈도 = 특정 종의 출현한 방형구의 수 / 전체 방형구의 수
상대 빈도 = 한종의 빈도 / 모든 종의 빈도의 합 ×100
중요치 = 상대 밀도 + 상대 우점도 + 상대 빈도
Point-Quarter Technique(사분각법).
Point에 가장 가까운 개체를 위치시키고, 종(기초 지역 혹은 피도), 그리고 지점에서부터 개체까지의 거리는 생태군의 가장자리보다는 생태군의 중심(예를 들면 산 꼭대기 혹은 뿌리를 내린 토대)쪽을 중심으로 측정해야 한다. 견본 추출 자료들를 요약하기 위해，point-to-individual한 거리(개체와 점 간의 거리)들은 먼저 모든 점과 모든 종의 합계를 내고，평균의 point-to-individual한 거리들를 주기 위해 평균을 나타내었다. 이 사각형은 개체의 평균 지역, 혹은 평균적으로 한 개체가 나타나는 지역이다. 이와같이모든 종류의 개인들의 총 밀도는 단위 지역으로 개인들에 대하여 평균 지역을 나누는 것 에 의해 얻게 된다．이것은 다음과 같이 쓸 수 있다.
모든 종에 대한 밀도의 총합 = unit area / (평균 point-to-individual distance(점에서부터 개체까지의 거리))2
각 종류의 개체들의 수는 다음 과정을 위해 결정되어야 한다. 여러 종에 대한 평균 점유도를 나타내기 위해 기초 지역이나 각 종들의 피도는 전부 합산한 뒤에 각 종의 수로 나눈다. 이 점유도의 평균 값은 단지 평균 지초 지역 또는 각 종의 한 개체의 면적에 대한 피도를 표현한다. 이 자료들로부터 밀도, 점유도, 빈도, 각 종에 대한 중요한 값들은 다음의 식에 의해 구할 수 있다.
상대 밀도 = 한종의 개체 / 모든종의 총 개체수 × 100
밀도 = 한종의 상대밀도 / 모든 종의 밀도 합계 × 100
점유율 = 종의 밀도 × 종의 평균 점유율
상대 점유율 = 종의 점유율 / 모든 종의 총 점유율 × 100
빈도 = 출현한 종의 지점수 / 총 채집 지점수
상대 빈도 = 한종의 빈도 / 모든 종의 빈도의 합 ×100
실험 기구 및 시약
1. 실험 재료
1) 테이프, 깃발, 줄자, 칼, 리본, 나침판
실험 방법
1. 실험 과정
1) 10m×10m 사이즈의 방형구를 설치하고 직경 2.5㎝ 이상인 교목만을 기록
2) 대표적인 초목 분석을 위한 샘플링 기법 방형구법과 사각분법을 이용
토의 사항
1. 실험 고찰
산에 있는 목본의 종류와 산림군집의 특성을 방형구법과 사각분법을 이용하여 조사하였다. 조사방법중 가장 좋은것은 산림을 통째로 조사하는 것이나 시간과 비용의 부족으로 표본을 추출하여 전체 산림의 특성을 추정해 볼 수 있었다. 표본의 선택은 직경 2.5㎝ 이상이며 크기와 모양 표본규모의 개수를 고려하였다. 그리고 방형구를 설치할때 인공적으로 심어진 나무들은 제외하였다.
기록 결과 총 종의 개수는 88개였고 아카시나 나무의 개수와 밀도가 가장 높게 나왔다. 그다음으로는 신갈나무,복자개나무 ,갈참나무 순으로 많았다. 또한 상대밀도, 상대피도, 상대빈도를 계산하여 중요치까지 구하여 중요치가 98.277 인 아카시나 나무가 가장 우점종임을 알 수 있었다.
예상했던것과 달리 밀도가 높아도 중요치가 더낮은 교목들도있었다. 예를들면 갈참나무의 상대밀도는 11.3636이고, 복자개 나무는 12.5로 복자개 나무가 상대밀도가 더 높았지만, 갈참나무의 중요치는 34.15695이고, 복자개 나무의 중요치는 30.524로 갈참나무의 중요치가 더 높았다. 따라서 밀도와 중요치의 순서가 완전히 같지는 않았음을 알수있었다. 그 이유는 중요치는 단순히 종의 수나 밀도 만을 가지고 정하는 것이 아니라 상대밀도 + 상대빈도 + 상대피도의 값으로, 식물의 경우에는 밀도가 작더라도 피도나 빈도의 수가 큰 경우가 있어 중요치가 달라질 수 있기 때문이다.
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