α生物多样性进展研究.doc

α生物多样性进展研究 1.近十多年来, 在生态学文献中出现了许多关于“ 多样性指数” 的应用和评论的文章, 其主耍目的是, 耍将生态系或生物群落组戍结构方面的这一特性与其他的一些特性, 如生产力、稳定性、环境类型等联系起来, 或是耍利用这一特性的变化来断外来干扰如污染等的影响。但是, 这些目的究竟得到了或者可能得到多大程度的满足, 仍然是一个很难确定的问题。这次会议上, 有人对所采用的两种不同的多样性指数的具实意义提出了一些疑问。这里, 我想就这一问题谈一点看法。生态系或生物群落中的组成结构, 郎其中有哪些种以及各个种的数量有多大的比重, 与生态系中的环境因素以及物质能量转换密切相关。不同区域或不同生态系的生物组成结构是不相同的, 同一区域或同一生态系的生物组成结构在不同时间也有变化。当遭受到大规模偶然事件或人为干预时, 原来的生物组成结构也要受到影响。因此, 生物组成结构的调查分析对于生态系的研究及其应用都有重耍意义。李冠国 多样性指数的应用 a多样性的测度方法 a多样性的测度又可分成四类①物种丰富度指数②物种相对多度模型③物种丰富度与相对多度综合形成的指数, 即物种多样性指数或生态多样性指数④物种均匀度指数。本文首先介绍前两种a多样性的测度方法。 一）物种多样性定义??物种多样性是群落生物组成结构的重要指标，它不仅可以反映群落组织化水平，而且可以通过结构与功能的关系间接反映群落功能的特征。??生物群落多样性研究始于本世纪初叶，当时的工作主要集中于群落中物种面积关系的探讨和物种多度关系的研究。1943年，Williams在研究鳞翅目昆虫物种多样性时，首次提出了多样性指数的概念，之后大量有关群落物种多样性的概念、原理、及测度方法的论文和专著被发表，形成了大量的物种多样性指数，一度给群落多样性的测度造成了一定混乱。自70年代以后，Whittaker（1972）、Pielou（1975）、Washington（1984）和Magurran（1988）等对生物群落多样性测度方法进行了比较全面的综述，对这一领域的发展起到了积极的推动作用。从目前来看，生物群落的物种多样性指数可分为α多样性指数、β多样性指数和γ多样性指数三类。下面我们就群落的α和β多样性指数的测定方法予以介绍。（二）多样性的测度方法1．α多样性指数??它包含两方面的含义：群落所含物种的多寡，即物种丰富度；群落中各个种的相对密度，即物种均匀度。 （1）物种丰富度指数a. Gleason（1922）指数 D=S/lnA 式中A为单位面积，S为群落中的物种数目。b. Margalef（1951，1957，1958）指数 D=（S-1）/lnN ??式中S为群落中的总数目，N为观察到的个体总数。（2）Simpson指数 D=1-ΣPi2 ??式中Pi种的个体数占群落中总个体数的比例。（3）种间相遇机率（PIE）指数 D=N（N-1）/ΣNi（Ni-1） ??式中Ni为种i的个体数，N为所在群落的所有物种的个体数之和。（4）Shannon-wiener指数 H=-ΣPilnPi 式中Pi=Ni/N 。 （5）Pielou均匀度指数式中H为实际观察的物种多样性指数，Hmax为最大的物种多样性指数，Hmax=LnS（S为群落中的总物种数） （6）举例说明??例如，设有A,B,C,三个群落，各有两个物种组成，其中各种个体数组成如下： ? 物种甲 物种乙 群落A 100(1.0) 0(0) 群落B 50(0.5) 50(0.5) 群落C 99(0.99) 1(0.01) 请计算它的物种多样性指数。Simpson指数： Dc=1-ΣPi2=1-Σ（Ni/N）2=1-[(99/100)2+(1/100)2]=0.0198DB=1-[(50/100)2+(50/100)2]=0.5000 Shannon-wiener指数： HC=-ΣNi/N ln Ni/N i=-（0.99×ln0.99+0.01×ln0.01）=0.056HB=-(0.50×ln0.50+0.50×ln0.50)=0.69 Pielou均匀度指数： Hmax=lnS=ln2=0.69EA= H/Hmax=-[(1.0×ln1.0)+0]/0.69=0EB=-(0.50×ln0.50+0.50×ln0.50)/0.69=0.69/0.69=1EC=0.056/0.69=0.081 ??从上面的计算可以看出,群落的物种多样性指数与以下两个因素有关:种类数目,即丰富度； 种类中个体分配上的均匀性2．β多样性指数??β多样性可以定义为沿着环境梯度的变化物种替代的程度。不同群落或某环境梯度上不同点之间的共有种越少，β多样性越大。精确地测定β多样性具有重要的意义。这是因为：它可以指示