你希望換個角色過一天嗎？今天，你不是學生了，而是一名生態學家。你正在研究你那個地區的白頭鷹種群。你可能會問：此前這個地區的白頭鷹種群發生了什麼樣的變化？現在是多了，還是少了，還是與50年以前一樣？要回答這些問題，你首先必須確定現在白頭鷹種群的大小。
生物種群密度
我們可以用種群密度（populationdensity），即在一個特定的範圍內生物個體的數量，來描述生物種群的大小。種群密度可用以下公式表示：
種群密度=生物個體數單位麵積
例如，假設你在麵積10平方米的花園中發現了50隻黑脈金斑蝶，那麼，這種蝴蝶的種群密度就是5隻／平方米。
確定種群的大小
作為一名生態學家，你研究的對象是生物種群，那麼，如何確定種群的大小呢？確定生物種群大小的方法有：直接和間接的觀察、生物取樣、標記與再捕獲研究。
直接觀察很顯然，我們可以用一個一個地數清所有生物個體的方法去確定一個種群的大小。你可以數一數一條河沿岸生活的所有白頭鷹，一片森林中所有的紅楓樹，或者肯尼亞一個山穀裏的所有大象。
間接觀察有時，一個生物種群的成員很少或很難尋找，這時就不宜采用直接觀察的方法，而是根據生物的行蹤或一些識別物來觀察。比如觀察一個紅石燕築成的泥窩。每個窩都有一個小洞口。通過統計這些小洞口，你們能夠確定這個區域築窩的紅石燕家庭的數量。假設每個家庭平均有4隻紅石燕：父母和兩個子女。如果這裏有120個窩，你就可以推斷出紅石燕的數量為120乘以4，即480隻。
取樣多數情況下，要統計出一個生物種群的準確數量幾乎是不可能的。一個種群也許非常大，或者分布在一個很廣闊的區域，所以很難找到所有的生物個體，或很難確定哪些生物個體已經被統計過了。因此，生態學家們通常隻做一個估計。一個估計值是一個建立在合理假設基礎上的一個近似值。
一種估計方式是通過在一個小地域內統計生物的數量（一個樣本），再乘以相應的倍數，來確定一個較大地域內生物個體的數量。要得到一個準確的估計，這個小區域應與較大地域具有相同的種群密度。例如，假設你在樹林中10米×10米麵積上統計有8棵紅楓樹，如果整片樹林的麵積是它的100倍，那麼你可以把統計數再乘上100，估計出整片樹林全部紅楓樹的數量--約有800棵。
標記與再捕獲研究另一種估計方法是一項稱為“標記與再捕獲”的技術。這項技術之所以叫這個名稱，是因為一些動物先前被捕獲，並作上了標記，再放回到自然環境之中。然後再抓捕一批動物，通過這批動物中帶標記動物的數量，就能算出該動物整個種群的個體數量。例如，如果第二次抓捕的動物中有一半已做過標記，就意味著第一次樣本的動物數量大約是整個總量的一半。
這裏有一個實例，可以說明標記與再捕獲研究的工作過程。首先，在一個地域範圍中，用一種非傷害性的捕捉器來捕捉白足鼠。生態學家統計捕獲的數量，並在每隻白足鼠身上用一些染發劑做上標記，然後把它們放回地裏。2周以後，研究人員再次回到原地域，捕捉白足鼠。他們數一數其中有多少白足鼠帶有上次被抓獲的標記，有多少白足鼠沒有做過標記。運用數學方法，科學家能夠估計出這個地域白足鼠種群的個體總量。你也可以在這節結束的“生活實驗室”裏嚐試這個方法。
生物種群大小的變化
生態學家經常回到一個特定區域采用上述三種方法中的一種進行研究，經過一段時間，就能監控該區域生物種群的大小。有新成員進入種群，或種群中有成員離開時，種群的大小會發生變化。