群落物种多样性测定-2010ppt课件
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精品课件
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。
精品课件
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。
精品课件
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。
实验理论—Simpson多样性指数
• Simpson’s diversity Index （辛普森,D）：
s
D 1 ( pi )2 i1
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
─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
精品课件
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 质性程物度种大多► 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
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实验理论—Shannon-Wiener指数
• Shannon-Wiener Index （H’）：
s
H' (Pi)(logx Pi) i1
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
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实验理论—种间相遇几率
• PIE Index （PIElou 种间相遇率指数）：
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实验报告
─样方所在生境描述（地理坐标、群落特征等）； ─数据整理与计算：各有关指数； ─对比分析与讨论：比较人工林-天然林、草地及林
-草结合带、阳坡-阴坡多样性指数，结合群落多样性 理论及生境条件，分析群落多样性指数差异及其与所 在生境的关系，讨论成因
精品课件
哈勃太空望远镜拍摄的“船底星座”星云：氢和尘埃的混合物 在星云间腾起，形成3座达光年高度的雾气状“巨塔”
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
精品课件
实验步骤—结果分析
计算多样性指数，比较不同生境（草地-天 然林地、天然林－人工林、草地－林草结合带、 天然林阴坡－天然林阳坡）间的差异，分析主 要影响因素。
群落的物种多样性测定
20精10品.课5件.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
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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
─群落中不同物种多度分布的均匀程度
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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）
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。
─客观取样法（随机/分层/系统/无样地取样法）
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。
精品课件
实验步骤—样方调查
样地编号： 地理位置： 群落描述： 生境描述：
植物群落多样性调查记录表 样地面积： 调查日期： 调查人： 地貌类型： 海拔： 坡度： 坡向：
土壤状况： 总盖度：
所属层 乔木 … 灌木 … 草本 …
种类
数量
高度 盖度（冠幅/丛径） 物候
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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
─丰富度指数：Gleason或Margalef；多样性指数：辛 普生或香农—维纳指数精品等课件
百度文库
实验理论—丰富度指数
• Gleason Index （da）：
da＝S/ lnA
式中： S 为样地物种数；A为样地总面积
─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
精品课件
PIE S (ni )(Nni ) i1 N N1
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
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实验理论—均匀度指数
• Pielou Index （均匀度指数）：
J = H′/H′max = H′/ lgS
式中： H′为香农-维纳指数 S为样地物种数（底数选2/e/10，与分子同）
─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
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实验步骤—汇总对比
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
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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。
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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。
实验理论—Simpson多样性指数
• Simpson’s diversity Index （辛普森,D）：
s
D 1 ( pi )2 i1
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
─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
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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 质性程物度种大多► 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
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实验理论—Shannon-Wiener指数
• Shannon-Wiener Index （H’）：
s
H' (Pi)(logx Pi) i1
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
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实验理论—种间相遇几率
• PIE Index （PIElou 种间相遇率指数）：
精品课件
实验报告
─样方所在生境描述（地理坐标、群落特征等）； ─数据整理与计算：各有关指数； ─对比分析与讨论：比较人工林-天然林、草地及林
-草结合带、阳坡-阴坡多样性指数，结合群落多样性 理论及生境条件，分析群落多样性指数差异及其与所 在生境的关系，讨论成因
精品课件
哈勃太空望远镜拍摄的“船底星座”星云：氢和尘埃的混合物 在星云间腾起，形成3座达光年高度的雾气状“巨塔”
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
精品课件
实验步骤—结果分析
计算多样性指数，比较不同生境（草地-天 然林地、天然林－人工林、草地－林草结合带、 天然林阴坡－天然林阳坡）间的差异，分析主 要影响因素。
群落的物种多样性测定
20精10品.课5件.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
精品课件
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
─群落中不同物种多度分布的均匀程度
精品课件
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）
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。
─客观取样法（随机/分层/系统/无样地取样法）
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。
精品课件
实验步骤—样方调查
样地编号： 地理位置： 群落描述： 生境描述：
植物群落多样性调查记录表 样地面积： 调查日期： 调查人： 地貌类型： 海拔： 坡度： 坡向：
土壤状况： 总盖度：
所属层 乔木 … 灌木 … 草本 …
种类
数量
高度 盖度（冠幅/丛径） 物候
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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
─丰富度指数：Gleason或Margalef；多样性指数：辛 普生或香农—维纳指数精品等课件
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实验理论—丰富度指数
• Gleason Index （da）：
da＝S/ lnA
式中： S 为样地物种数；A为样地总面积
─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
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PIE S (ni )(Nni ) i1 N N1
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
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实验理论—均匀度指数
• Pielou Index （均匀度指数）：
J = H′/H′max = H′/ lgS
式中： H′为香农-维纳指数 S为样地物种数（底数选2/e/10，与分子同）
─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
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实验步骤—汇总对比
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