Распределение по размеру и частоте
Распределение размера и частоты — это статистический инструмент, используемый для описания распределения размеров популяции организмов или частиц. Его часто используют в биологии , геологии и других областях для изучения размера и распределения организмов или частиц внутри популяции. [ 1 ]
Размер организма или частицы обычно измеряется с использованием таких физических характеристик, как длина, ширина или масса. Затем распределение «размер-частота» отображается на графике, где размер организмов или частиц отображается по оси x, а частота встречаемости — по оси y. В результате получается кривая, которая представляет распределение размеров внутри популяции. [ 2 ]
Распределение размера и частоты можно использовать для изучения различных явлений, включая рост и развитие организмов, влияние факторов окружающей среды на размер популяции и распределение частиц отложений в определенной среде. Их также можно использовать для изучения распределения частиц в промышленных процессах, например распределения частиц по размерам в псевдоожиженном слое или распределения частиц по размерам в порошковой смеси.
Существует несколько различных типов распределения размера и частоты, включая нормальное распределение, логарифмически нормальное распределение и асимметричное распределение. Наблюдаемый тип распределения может дать представление о процессах, которые сформировали распределение популяции по численности.
Распределение размеров и частот является важным инструментом для понимания динамики популяций и для прогнозирования воздействия экологических и других факторов на размер и распределение популяций. Они используются в широком спектре областей, включая биологию, геологию и инженерию, для изучения размера и распределения организмов, частиц и других объектов.
Примеры
[ редактировать ]При изучении роста и развития рыб можно использовать частотно-размерное распределение, чтобы понять, как размер отдельных рыб меняется с течением времени и как на это влияют такие факторы окружающей среды, как температура и наличие пищи. При изучении осадочных пород частотно-размерное распределение можно использовать для понимания распределения частиц внутри породы и процессов, которые сформировали горные образования. При исследовании промышленных процессов частотно-размерное распределение можно использовать для понимания распределения частиц по размерам в псевдоожиженном слое или порошковой смеси, что может помочь оптимизировать эффективность процесса.
Рост и развитие рыб
[ редактировать ]Распределение по размерам и частоте можно использовать для изучения роста и развития рыб в популяции. [ 3 ] Измеряя размер отдельных рыб в разном возрасте или на разных стадиях развития и строя график распределения размера и частоты, исследователи могут понять, как размер рыбы меняется с течением времени и как на это влияют факторы окружающей среды. Например, в исследовании можно сравнить частотно-размерное распределение популяции рыб в озере с высокой доступностью пищи с популяцией рыб в озере с низкой доступностью пищи. Частотно-размерное распределение рыбы в озере с высокой доступностью пищи может демонстрировать более быстрый рост и более крупные размеры, тогда как частотно-размерное распределение рыбы в озере с низкой доступностью пищи может демонстрировать более медленный рост и меньшие размеры. [ 3 ]
Осадочные породы
[ редактировать ]Распределение по размерам и частотам часто используется в геологии для изучения распределения частиц в осадочных породах. Анализируя частотно-размерное распределение частиц в породе, исследователи могут получить представление о процессах, которые сформировали горные породы. [ 4 ] Например, исследование может сравнить частотно-размерное распределение частиц в песчаниковой породе с частотно-размерным распределением частиц в сланцевой породе. Частотно-размерное распределение породы песчаника может демонстрировать более широкий диапазон размеров частиц и более равномерное распределение, что указывает на то, что порода образовалась в результате таких процессов, как ветровая или водная эрозия. Напротив, частотно-размерное распределение сланцевой породы может демонстрировать более узкий диапазон размеров частиц и менее равномерное распределение, что указывает на то, что порода образовалась в результате таких процессов, как седиментация и уплотнение . [ 5 ]
Промышленные процессы
[ редактировать ]Распределение по размерам и частотам также используется в технике для изучения распределения частиц по размерам в промышленных процессах. Например, в процессе с псевдоожиженным слоем частотное распределение частиц по размерам можно использовать для оптимизации эффективности процесса. [ 6 ] Понимая распределение частиц по размерам, инженеры могут регулировать рабочие условия процесса, чтобы гарантировать равномерное распределение частиц и их эффективную транспортировку через слой. Аналогичным образом, в процессе приготовления порошковой смеси частотно-размерное распределение частиц можно использовать для оптимизации консистенции и характеристик смеси. Понимая распределение частиц по размерам, инженеры могут регулировать пропорции смеси и условия обработки, чтобы гарантировать, что смесь имеет желаемые свойства.
Распределение по размеру и частоте и статистический анализ
[ редактировать ]Распределение по размеру и частоте часто используется в сочетании с другими методами статистического анализа, чтобы получить более полное представление о динамике численности населения. Например, исследователи могут использовать регрессионный анализ, чтобы понять взаимосвязь между размером и другими переменными, такими как возраст или пол, или могут использовать многомерный анализ, чтобы понять взаимосвязь между размером и несколькими переменными одновременно. Комбинируя распределение по размеру и частоте с другими статистическими инструментами, исследователи могут получить более полное понимание факторов, которые определяют размер и распределение населения. [ 7 ]
Кроме того, статистические тесты, такие как критерий Колмогорова-Смирнова или критерий хи-квадрат , можно использовать для сравнения распределения размера и частоты двух или более популяций и определения наличия статистически значимых различий между распределениями. Это может быть полезно для выявления различий между популяциями, на которые могут влиять экологические или другие факторы.
В целом, использование распределения по размерам и частоте в сочетании с методами статистического анализа может стать мощным инструментом для понимания динамики популяций и принятия обоснованных решений об управлении популяциями и их сохранении.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Олдерман, Дж. К.; Стоя, Бэзил (195). «Размерно-частотные распределения» . Природа . 166 (4215): 275–276. Бибкод : 1950Natur.166..275A . дои : 10.1038/166275b0 . ISSN 1476-4687 . ПМИД 15439287 . S2CID 1638578 .
- ^ http://users.sussex.ac.uk/~grahamh/RM1web/sthand1.pdf
- ^ Перейти обратно: а б «Биоинкапсуляция артемии I. Влияние размера частиц на фильтрующее поведение Artemia franciscana» . Проверено 11 марта 2023 г.
- ^ «Анализ гранулометрического состава отложений» . Геологические отступления . 17 мая 2019 г. Проверено 23 декабря 2022 г.
- ^ Байегуни, Кристофер; Лю, Куйу; Гвавава, Освальд (01 января 2017 г.). «Статистика размеров зерен и характер отложения песчаников группы Экка, супергруппы Кару в Восточной Капской провинции, Южная Африка» . Открытые геологические науки . 9 (1): 554–576. Бибкод : 2017OGeo....9...42B . дои : 10.1515/geo-2017-0042 . ISSN 2391-5447 . S2CID 135113186 .
- ^ Уорд, Грег и Смит III, Томас Дж. и Уилан, Кевин и Дойл, Т.. (2006). Региональные процессы в мангровых экосистемах: отношения пространственного масштабирования, биомасса и скорость оборота после катастрофического нарушения. Гидробиология. 569. 517-527. 10.1007/с10750-006-0153-9.
- ^ Симояма, Шоичи (1985). «Размерно-частотное распределение живых популяций и скоплений мертвых раковин морской приливной песчаной улитки Umbonium (Suchium) moniferum (Lamarck) и их палеоэкологическое значение» . Палеогеография, Палеоклиматология, Палеоэкология . 49 (3–4): 327–353. Бибкод : 1985PPP....49..327S . дои : 10.1016/0031-0182(85)90060-4 .