群落物种多样性测定-2010教材分析.pptVIP

群落的物种多样性测定 2010.5.5 实验目的 ─温习物种多样性指数的特点及其生态学意义 ─熟悉样方法在野外调查中的应用，掌握常用物种多样性指数的计算方法 ─比较不同生境物种多样性的差异，验证物种多样性理论 实验理论—生物多样性 ─ Biodiversity：生物的多样化、变异性以及生境的生态复杂性 ─分为遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次 ─ α-多样性指数、β-多样性指数、γ-多样性指数，以及δ多样性 实验理论—物种多样性 ─ Species diversity包涵丰富度、均匀度/异质性两层涵义，标志着群落组织水平及其功能特性 ─种数多，多样性大；各个种的相对密度均匀，异质性程度大? 物种多样性高、群落结构复杂、稳定性高；反之，抗干扰和受损恢复能力弱 ─丰富度指数：Gleason或Margalef；多样性指数：辛普生或香农—维纳指数等 实验理论—丰富度指数 Gleason Index （da）： 式中： S 为样地物种数；A为样地总面积 da＝S/ lnA ─最简单、最古老的物种多样性测定方法，至今仍在使用；表明一定面积生境内物种数目 实验理论—Simpson多样性指数 Simpson’s diversity Index （辛普森,D）： 式中：D=多样性指数；S=物种数； Pi= ni/N（ni=i种个体数，N=全部个体），第i个物种的相对丰度（占所有物种总个体数的百分比）。 ─表征丰富度+均匀度 实验理论—Shannon-Wiener指数 Shannon-Wiener Index （H’）： 式中：H’=多样性指数；Pi、S同前； x根据具体需要可取2，10或e。 ─表征物种个体出现的不确定，丰富度+均匀度 实验理论—种间相遇几率 PIE Index （PIElou 种间相遇率指数）： 式中：PIE=种间相遇率；N=所有种的个体总数； S=物种数；ni=第i种的个体数 ─物种在随机情况下，个体之间相遇的比例 实验理论—均匀度指数 ─群落中不同物种多度分布的均匀程度 实验方法—样方法 ─主观取样法（代表性样地法/标准样方法/典型样地记录法） ─客观取样法（随机/分层/系统/无样地取样法） 根据主观判断（经验），人为选择“典型”样地调查。优点是简便迅速、省时省力；缺点是不能进行显著性检验，无法确定置信区间和预测可靠程度。 每样地被抽取的概率已知，可以计算置信区间，知道可靠程度，因而普遍使用。 实验器材 每组配备： 皮尺、筷子； 钢笔、记录本、文件夹； GPS； 植物标本采集箱/工具袋一只。 实验步骤—样地选择与样方设置 在人工林、林-草结合带、草地、天然次生林的阴/阳坡等生境中设置样方； 样方大小灌木(2~5) m×(2~5) m，乔木(5~10) m×(5~10) m，草本1 m×1 m； 每木本样方内调查草本小样地3~5个，样方的间隔距离不小于样方边长的5倍。 实验步骤—样方调查 在每种生境，观察、记录：地形地貌；天气；环境异质性/群落均一性；人为干扰；优势种、林地分层、主要种生活型；总体盖度及优势种盖度、群落季相。 样方调查时，观察、记录种数、层盖度及每种的个体数、盖度（冠/丛径）、高度、物候。 实验步骤—样方调查 所属层 种类 数量 高度 盖度（冠幅/丛径） 物候 乔木 … 灌木 … 草本 … 植物群落多样性调查记录表 样地编号： 样地面积： 调查日期： 调查人： 地理位置： 地貌类型： 海拔： 坡度： 坡向： 群落描述： 土壤状况： 总盖度： 生境描述： 实验步骤—数据整理 ─由于在群落中所占空间不同，对群落的结构、外貌、功能、动态等的作用也不同，特别是个体差异悬殊，一般分层测度多样性 ─由于不同层次的物种对群落的贡献不等价，简单的累加并不能真正反映群落总体的多样性特征，进行群落间比较可能会导致错误 采用反映生产力的叶层相对厚度（RH）和相对盖度（RC）之和的平均数作为加权参数，即： Wi＝（RHi＋RCi）/2 RHi＝Hi/ΣHi，Hi 为第i 层叶层厚度（i＝1，2，3）；RCi＝Ci/ΣCi，Ci 为第i 层盖度；乔木层叶层（林冠）厚度按平均高度1/3 计算，灌木层按1／2 计算，草本层按草本层高度计算。 Xt＝X1W1＋X2W2＋X3W3 Xt 为群落总体物种多样性指数，X1，X2，X3 分别为乔木层、灌木层、草本层物种多样性指数 实验步骤—汇总对比 实验步骤—结果分析 计算多样性指