武陵源景区生物多样性与旅游可持续发展研究
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550m 10° 西北：24°
样地三 水绕四门 29°20.913″ 110°28.235″
568m 20° 西北：40°
样地四 文星岩 29°20.117″ 112°26.386″ 593m 10° 西北：40°
生长型（types）
乔木(arbor) 灌木(shrub) 藤本(vine) 草本(herbage)
灾害频繁发生、规模加剧，造成资源的匮乏，使人类的生存和发 下辖永定区、武陵源区、桑植县和慈利县。武陵源景区由张家界
展面临严重挑战。由此可见，对生物多样性及其保护的研究，是 减缓珍稀物种的大规模灭绝、保护生态环境、促进人类社会协调 发展的重要举措。
国家森林公园、天子山自然风景区、索溪峪自然保护区构成，核 心景区面积达364km2，比我国重点风景名胜区平均面积的两倍 还多，总面积390km2。武陵源景区地处北中纬度，属中亚热带
茶科 (Theaceae) 茶树 杨桐
三尖杉科(Cephalotaxaceae) 三尖杉
杜英科(Elaeocarpaceae) 仿栗
香草叶科(Guttiferaces) 桉叶
五桠果科(Dilleniaceae) 五桠果
胡桃科(Juglandaceae) 青钱柳
云实科(Caesalpiniaceae) 皂荚
蝶形花科(Fabaceae.Papilionaceae) 刺 槐
合计(all)
表3 乔木的取样
样地一
数量
平均胸径
(quantity)
(cm)
样地二
数量
平均胸径
(quantity)
(cm)
11
79.45
1
16
22
29.15
5
78.5
3
54.3
3
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1
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1
30
3
31.3
2
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1374.91源自13749.1
表4 乔木林的物种多样性指
样地一 52.98 1.33 3.06 3.06
样地二 58.28 1.77 4.96 4.4
样地三 58.28 1.25 2.44 3.11
样地四 84.77 2.05 6.12 5.81
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2016年2月下半月刊
物种名 (species)
杉科(taxodizcea) 水杉 柳杉
樟科(lauraceae) 猴樟 川桂皮 香叶树
海桐科(goodeniaceae) 海桐
五加科(araciaceae) 穗序鹅掌柴 鹅掌柴
四、结论
通过在金鞭溪对乔木林用抽样调查研究的方法，分析了武陵 源景区乔木的种类、数量、盖度以及土壤质量对乔木生物多样性 的影响，由于旅游开发与利用，武陵源景区的乔木多样性遭到了 破坏，加上天然的更新慢，川桂皮将陷入濒危境地。应在保护母 树的同时，再采取幼苗育种，进行迁地保护和开发利用。并进行 生态旅游的尝试，即以生态学的观点和理论指导广大公众，使旅 游得到可持续发展。
8
16
17
34
8
16
50
100
基金项目：吉首大学校级科研资助项目“武陵源景区生物多样性与旅游可持续发展研究”（15JDY012）。 作者简介：袁健子（1991—），女，湖南娄底人，吉首大学旅游与管理工程学院硕士研究生。 袁正新（1965—），男，湖南湘乡人，吉首大学旅游与管理工程学院教授，硕士生导师。
3
73.5
43
35
样地三
数量
平均胸径
(quantity)
(cm)
22
54.9
1
41.5
4
40
2
72.8
1
20
1
16
4
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34
样地四
数量
平均胸径
(quantity)
(cm)
7
33.4
32
19
8
67.67
7
31
19
84.9
6
28.8
6
15.7
6
42.1
1
70
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2
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99
dGl(丰富度指数) H'(多样性指数) D(优势度指数) J(均匀度指数）
样性。
1、Gleason丰富度指数dGl
dGl=（S-1）/lnA
（1）
式中S为物种数，A为样方面积
2、Shannon-Wiener指数H’
H’=-∑PilnPi
（2）
式中Pi=ni/N，代表第i个物种的相对多度，Pi是第i种的个体
数ni占总个体数N的比例。N为所有物种的个体数之和，ni为第i个
物种的个体数。
因此，对生态旅游地的生物多样性进行分析，并在此基础上寻求 短，日照1440小时。区内雨量充沛，年降雨量达1400mm, 年蒸发 表１ 样地GPS测定数据表
所在地 N： E：
海拔： 坡度： 方向：
样地一 离金边岩300m 29°19.555″ 110°25.199″
585m 10° 西北：45°
样地二 离金边岩500m 29°19.930″ 110°26.234″
合计(all)
表2 张家界植物生长型统计表
样地一
种数
种(%)
11
20.0
13
23.6
12
21.8
19
34.6
55
100
样地二
种数
种(%)
12
20.69
15
25.86
16
27.59
15
25.86
58
100
样地三
种数
种(%)
12
27.3
8
18.2
12
27.3
12
27.3
44
100
样地四
种数
种(%)
17
34
松科(pinaceae) 冷杉
木兰科(magnoliacene) 含笑 鹅掌楸
南方木莲 观光木
槭树科(Aceraceae) 三峡槭 红槭树 香果树
山矾科(Symplocaceace) 山矾
蔷薇科(Rosaceae) 水榆花楸 石楠 枇杷
山茶科(Theaceae) 西南红山茶 山茶树
兰科(Asphodelaceae) 玉兰
一、引言
建议与对策，对于实现生态旅游地可持续发展具有重要意义。笔
生物多样性(Biodiversity)是生物及其环境形成的生态复合体 者利用在武陵源风景名胜区分析所获得的生物多样性的变化及其
以及与此相关的各种生态过程的总和，其内容包括自然界各种动 规律和旅游活动对生物多样性产生的影响进行了评估，为武陵源
随着中国旅游业的快速发展，旅游活动对生物多样性的破坏 向北亚带过渡的地区，属于亚热带山原型季风性湿润气候，四
亦越来越严重。在过去的研究中，少有针对具体旅游地的生物多 季分明，年平均气温16~17℃，1月平均气温4.8-5.1℃，极端高温
样性影响方面的研究，尤其是张家界森林公园乔木方面的研究。 41.6℃，10℃以上积温5208。无霜期长，达216~269天，严寒期
2016年2月下半月刊
旅游强度
4.5
旅游强度
4
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
43 图1 旅游强 34 度对乔木数量35的影响
99 乔木数量
Fig1 The degree of Traveling Inflence on
quantity of Arbor
量1140-1285mm，相对湿度平均为77%-79%，5-6月相对湿度为 79%-81%。降雨量在时空分布上有明显的不均。武陵源景区植物 资源大多为原始次生林，植被属中亚热带常绿阔叶林区，森林覆 盖率高达97%。
物、植物、微生物和它们所拥有的基因以及它们与生存环境形成 风景名胜区的生态旅游提供了依据。
的复杂的生态系统。生物多样性是人类社会赖以生存和发展的基 二、研究地区概况
础，生物多样性最为关注的热点问题。随着全球人口的增长、生
（一）自然概况
产力的发展和人类征服自然能力的提高，人类对生物资源的不合
国家重点风景名胜区武陵源风景名胜区坐落在张家界市武陵
2016年2月下半月刊
四受旅游活动的强度分别为4、2、3和1，虽然第一块地离旅游区 最近，但它的物种数也有55种，这说明旅游活动对植物群落组成 的影响并不大。
（二）旅游活动对木本植物数量的影响 表3所示第一块样地的主要有杉科和樟科，第二块样地的主 要有槭树科和茶科，第三块样地的主要是樟科，第四块样地的主 要是木兰科和茶科。1600㎡的样地中，胸径≧10cm乔木物种一共 有41种，其中川桂皮51棵，占总株数的24.52 %，观光木28棵，占 总株数的13.46%，这两种植物是群的优势种,而杉树和三峡槭在 群落中处于从属地位。从乔木的优势种，次优势种的区系成分来 看，本群落属于亚热带森林群落。第一块样地有8种物种，共43 棵，第二块第三块都是12种，分别为35棵和34棵，第四块样地有 17种物种，共99棵。 （三）旅游强度对乔木数量的影响 从图1看出，第一块样地旅游强度为4，它的乔木数量只有43 棵，第四块样地的旅游强度为1，它的乔木数量达到了99棵，说 明旅游强度越大的活动区，乔木的数量越小，即对乔木的破坏越 大。表明旅游活动旺盛、人口密集的地区，木本植物数量较少。 而受旅游活动冲击较轻的地区，木本植物的数量会较多。这是因 为一方面,生存环境变得恶劣,植物的整体数量和质量都会下降， 另一方面,旅游干扰使抗干扰能力较弱的敏感物种数量减少乃至消 失,逐渐被抗干扰能力强的物种取代,而且植物种类组成趋于简单 化，意味着一些敏感的濒危植物由于丧失生存空间而面临灭绝。 （四）旅游活动对木本植物多样性指标的影响 从表4分析得知除第三块样地的多样性指数和优势度指数比 第一块样地的要低外，四块样地木本植物的丰富度指数、多样 性指数、均匀度指数和优势度指数都呈上升趋势，这四块样地选地 是离旅游区的距离越来越远，这说明越是游人多的地方，旅游活动 旺盛的地区，旅游活动对木本植物所造成的破坏越大。而第三块样 地有所不同，是因为在不同类型的群落之间，由于受群落的结构层 次、海拔、坡向、人为干扰等因子的影响，物种丰富度、均匀度、 多样性指数和优势度指数变化关系变化趋势有所不一致。
（4）
式中H’同（2）式，S同(1)式
三、结果与分析
（一）张家界森林公园金鞭溪景区植物群落的组成
2014年11月在金鞭溪附近对植物群落的组成进行了调查研
究，调查结果如下表：
从表2可以看出样地三的物种数最多，而第三块最少。我们
根据取样地点与旅游活动区距离的远近，假设样地一、二、三、
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2016年2月下半月刊
武陵源景区生物多样性与旅游可持续发展研究
袁健子 袁正新
景区生物多样性的研究一直是学者关注的问题。通过分析金鞭溪、水绕四门和紫水潭生物多样性指 数、均匀度指数和生态优势度指数的情况来评价旅游活动对武陵源景区植物多样性的影响，并取得了较 好的结果。结果表明，旅游活动对武陵源景区的植物多样性造成了一定的影响。为减轻武陵源景区植物 多样性的破坏程度，必须在此基础上寻求建议与对策，对于实现生态旅游地可持续发展具有重要意义。
（二）样本与调查研究 应用线路调查、样地抽样调查、植物标本采集方法，结合 手持定位系统手段，对各个调查地点范围内的植被现状与物种资 源、生物多样性保护现状和存在问题等进行调查。物种调查研究 通过对各调查地点的植物标本采集、鉴定、统计，建立数据库。 植被调查在踏查基础上对不同群落类型利用典型抽样方法进行标 准地抽样调查。根据武陵源风景名胜区的植物分布、组成状况， 标准地最小面积一般为800m2。取乔木样方面积20m×40m,对样 地内乔木进行每木检尺，测定其胸径及其株数（见表1）。 外业调查最终获取乔木样地数目为4块。在内业阶段，把所 有调查到的样地资料、地形图等建立成数据库。 （三）计算公式 根据统计，本文选择经大量应用证明较有效的4种指标即： Shannon- Wiener多样性指数(H')、丰富度指数(dGl)、均匀度指数 （J）和生态优势度指数（D）来测算群落内的物种多样性。物 种丰富度指数（dGl），Shannon-Wiener指数(H')，Simpson指数 （D）和Pielou均匀度指数（J）是目前应用最广泛的4种物种多样 性指数。 为了便于比较，本文利用这4个指数来评价乔木林的物种多
3、Simpson优势度指数D指数
D=N(N-1)/∑ni(ni-1)
（3）
式中N，ni同（2）式
4、Pielou均匀度指数（J）定义为群落的实测多样性（H'）与
最大多样性(H’max,即在给定义物种数S下的完全均匀群落的多
样性)之比率。以Shannon-Wiener指数H'为基础的群落的均匀度为
J=H’/lnS
理利用更趋严重，导致了生物栖息地的不断丧失和破碎化，造成 源区境内，位于湖南省西北部110°22′30″~ 110°41′15″E ,
生物资源的过度开发和环境污染等问题，使生物多样性以前所未 29°16′25″~ 29°24′25″N，区内辖有索溪峪土家族乡，协
有的速度在衰减。物种的灭绝和生态系统的退化导致了各种自然 和乡，天子山镇和张家界国家森林公园等三乡一镇一园。张家界
样地三 水绕四门 29°20.913″ 110°28.235″
568m 20° 西北：40°
样地四 文星岩 29°20.117″ 112°26.386″ 593m 10° 西北：40°
生长型（types）
乔木(arbor) 灌木(shrub) 藤本(vine) 草本(herbage)
灾害频繁发生、规模加剧，造成资源的匮乏，使人类的生存和发 下辖永定区、武陵源区、桑植县和慈利县。武陵源景区由张家界
展面临严重挑战。由此可见，对生物多样性及其保护的研究，是 减缓珍稀物种的大规模灭绝、保护生态环境、促进人类社会协调 发展的重要举措。
国家森林公园、天子山自然风景区、索溪峪自然保护区构成，核 心景区面积达364km2，比我国重点风景名胜区平均面积的两倍 还多，总面积390km2。武陵源景区地处北中纬度，属中亚热带
茶科 (Theaceae) 茶树 杨桐
三尖杉科(Cephalotaxaceae) 三尖杉
杜英科(Elaeocarpaceae) 仿栗
香草叶科(Guttiferaces) 桉叶
五桠果科(Dilleniaceae) 五桠果
胡桃科(Juglandaceae) 青钱柳
云实科(Caesalpiniaceae) 皂荚
蝶形花科(Fabaceae.Papilionaceae) 刺 槐
合计(all)
表3 乔木的取样
样地一
数量
平均胸径
(quantity)
(cm)
样地二
数量
平均胸径
(quantity)
(cm)
11
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29.15
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1374.91源自13749.1
表4 乔木林的物种多样性指
样地一 52.98 1.33 3.06 3.06
样地二 58.28 1.77 4.96 4.4
样地三 58.28 1.25 2.44 3.11
样地四 84.77 2.05 6.12 5.81
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物种名 (species)
杉科(taxodizcea) 水杉 柳杉
樟科(lauraceae) 猴樟 川桂皮 香叶树
海桐科(goodeniaceae) 海桐
五加科(araciaceae) 穗序鹅掌柴 鹅掌柴
四、结论
通过在金鞭溪对乔木林用抽样调查研究的方法，分析了武陵 源景区乔木的种类、数量、盖度以及土壤质量对乔木生物多样性 的影响，由于旅游开发与利用，武陵源景区的乔木多样性遭到了 破坏，加上天然的更新慢，川桂皮将陷入濒危境地。应在保护母 树的同时，再采取幼苗育种，进行迁地保护和开发利用。并进行 生态旅游的尝试，即以生态学的观点和理论指导广大公众，使旅 游得到可持续发展。
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基金项目：吉首大学校级科研资助项目“武陵源景区生物多样性与旅游可持续发展研究”（15JDY012）。 作者简介：袁健子（1991—），女，湖南娄底人，吉首大学旅游与管理工程学院硕士研究生。 袁正新（1965—），男，湖南湘乡人，吉首大学旅游与管理工程学院教授，硕士生导师。
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样地三
数量
平均胸径
(quantity)
(cm)
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样地四
数量
平均胸径
(quantity)
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dGl(丰富度指数) H'(多样性指数) D(优势度指数) J(均匀度指数）
样性。
1、Gleason丰富度指数dGl
dGl=（S-1）/lnA
（1）
式中S为物种数，A为样方面积
2、Shannon-Wiener指数H’
H’=-∑PilnPi
（2）
式中Pi=ni/N，代表第i个物种的相对多度，Pi是第i种的个体
数ni占总个体数N的比例。N为所有物种的个体数之和，ni为第i个
物种的个体数。
因此，对生态旅游地的生物多样性进行分析，并在此基础上寻求 短，日照1440小时。区内雨量充沛，年降雨量达1400mm, 年蒸发 表１ 样地GPS测定数据表
所在地 N： E：
海拔： 坡度： 方向：
样地一 离金边岩300m 29°19.555″ 110°25.199″
585m 10° 西北：45°
样地二 离金边岩500m 29°19.930″ 110°26.234″
合计(all)
表2 张家界植物生长型统计表
样地一
种数
种(%)
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样地二
种数
种(%)
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样地三
种数
种(%)
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种数
种(%)
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松科(pinaceae) 冷杉
木兰科(magnoliacene) 含笑 鹅掌楸
南方木莲 观光木
槭树科(Aceraceae) 三峡槭 红槭树 香果树
山矾科(Symplocaceace) 山矾
蔷薇科(Rosaceae) 水榆花楸 石楠 枇杷
山茶科(Theaceae) 西南红山茶 山茶树
兰科(Asphodelaceae) 玉兰
一、引言
建议与对策，对于实现生态旅游地可持续发展具有重要意义。笔
生物多样性(Biodiversity)是生物及其环境形成的生态复合体 者利用在武陵源风景名胜区分析所获得的生物多样性的变化及其
以及与此相关的各种生态过程的总和，其内容包括自然界各种动 规律和旅游活动对生物多样性产生的影响进行了评估，为武陵源
随着中国旅游业的快速发展，旅游活动对生物多样性的破坏 向北亚带过渡的地区，属于亚热带山原型季风性湿润气候，四
亦越来越严重。在过去的研究中，少有针对具体旅游地的生物多 季分明，年平均气温16~17℃，1月平均气温4.8-5.1℃，极端高温
样性影响方面的研究，尤其是张家界森林公园乔木方面的研究。 41.6℃，10℃以上积温5208。无霜期长，达216~269天，严寒期
2016年2月下半月刊
旅游强度
4.5
旅游强度
4
3.5
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2.5
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1.5
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0.5
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43 图1 旅游强 34 度对乔木数量35的影响
99 乔木数量
Fig1 The degree of Traveling Inflence on
quantity of Arbor
量1140-1285mm，相对湿度平均为77%-79%，5-6月相对湿度为 79%-81%。降雨量在时空分布上有明显的不均。武陵源景区植物 资源大多为原始次生林，植被属中亚热带常绿阔叶林区，森林覆 盖率高达97%。
物、植物、微生物和它们所拥有的基因以及它们与生存环境形成 风景名胜区的生态旅游提供了依据。
的复杂的生态系统。生物多样性是人类社会赖以生存和发展的基 二、研究地区概况
础，生物多样性最为关注的热点问题。随着全球人口的增长、生
（一）自然概况
产力的发展和人类征服自然能力的提高，人类对生物资源的不合
国家重点风景名胜区武陵源风景名胜区坐落在张家界市武陵
2016年2月下半月刊
四受旅游活动的强度分别为4、2、3和1，虽然第一块地离旅游区 最近，但它的物种数也有55种，这说明旅游活动对植物群落组成 的影响并不大。
（二）旅游活动对木本植物数量的影响 表3所示第一块样地的主要有杉科和樟科，第二块样地的主 要有槭树科和茶科，第三块样地的主要是樟科，第四块样地的主 要是木兰科和茶科。1600㎡的样地中，胸径≧10cm乔木物种一共 有41种，其中川桂皮51棵，占总株数的24.52 %，观光木28棵，占 总株数的13.46%，这两种植物是群的优势种,而杉树和三峡槭在 群落中处于从属地位。从乔木的优势种，次优势种的区系成分来 看，本群落属于亚热带森林群落。第一块样地有8种物种，共43 棵，第二块第三块都是12种，分别为35棵和34棵，第四块样地有 17种物种，共99棵。 （三）旅游强度对乔木数量的影响 从图1看出，第一块样地旅游强度为4，它的乔木数量只有43 棵，第四块样地的旅游强度为1，它的乔木数量达到了99棵，说 明旅游强度越大的活动区，乔木的数量越小，即对乔木的破坏越 大。表明旅游活动旺盛、人口密集的地区，木本植物数量较少。 而受旅游活动冲击较轻的地区，木本植物的数量会较多。这是因 为一方面,生存环境变得恶劣,植物的整体数量和质量都会下降， 另一方面,旅游干扰使抗干扰能力较弱的敏感物种数量减少乃至消 失,逐渐被抗干扰能力强的物种取代,而且植物种类组成趋于简单 化，意味着一些敏感的濒危植物由于丧失生存空间而面临灭绝。 （四）旅游活动对木本植物多样性指标的影响 从表4分析得知除第三块样地的多样性指数和优势度指数比 第一块样地的要低外，四块样地木本植物的丰富度指数、多样 性指数、均匀度指数和优势度指数都呈上升趋势，这四块样地选地 是离旅游区的距离越来越远，这说明越是游人多的地方，旅游活动 旺盛的地区，旅游活动对木本植物所造成的破坏越大。而第三块样 地有所不同，是因为在不同类型的群落之间，由于受群落的结构层 次、海拔、坡向、人为干扰等因子的影响，物种丰富度、均匀度、 多样性指数和优势度指数变化关系变化趋势有所不一致。
（4）
式中H’同（2）式，S同(1)式
三、结果与分析
（一）张家界森林公园金鞭溪景区植物群落的组成
2014年11月在金鞭溪附近对植物群落的组成进行了调查研
究，调查结果如下表：
从表2可以看出样地三的物种数最多，而第三块最少。我们
根据取样地点与旅游活动区距离的远近，假设样地一、二、三、
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武陵源景区生物多样性与旅游可持续发展研究
袁健子 袁正新
景区生物多样性的研究一直是学者关注的问题。通过分析金鞭溪、水绕四门和紫水潭生物多样性指 数、均匀度指数和生态优势度指数的情况来评价旅游活动对武陵源景区植物多样性的影响，并取得了较 好的结果。结果表明，旅游活动对武陵源景区的植物多样性造成了一定的影响。为减轻武陵源景区植物 多样性的破坏程度，必须在此基础上寻求建议与对策，对于实现生态旅游地可持续发展具有重要意义。
（二）样本与调查研究 应用线路调查、样地抽样调查、植物标本采集方法，结合 手持定位系统手段，对各个调查地点范围内的植被现状与物种资 源、生物多样性保护现状和存在问题等进行调查。物种调查研究 通过对各调查地点的植物标本采集、鉴定、统计，建立数据库。 植被调查在踏查基础上对不同群落类型利用典型抽样方法进行标 准地抽样调查。根据武陵源风景名胜区的植物分布、组成状况， 标准地最小面积一般为800m2。取乔木样方面积20m×40m,对样 地内乔木进行每木检尺，测定其胸径及其株数（见表1）。 外业调查最终获取乔木样地数目为4块。在内业阶段，把所 有调查到的样地资料、地形图等建立成数据库。 （三）计算公式 根据统计，本文选择经大量应用证明较有效的4种指标即： Shannon- Wiener多样性指数(H')、丰富度指数(dGl)、均匀度指数 （J）和生态优势度指数（D）来测算群落内的物种多样性。物 种丰富度指数（dGl），Shannon-Wiener指数(H')，Simpson指数 （D）和Pielou均匀度指数（J）是目前应用最广泛的4种物种多样 性指数。 为了便于比较，本文利用这4个指数来评价乔木林的物种多
3、Simpson优势度指数D指数
D=N(N-1)/∑ni(ni-1)
（3）
式中N，ni同（2）式
4、Pielou均匀度指数（J）定义为群落的实测多样性（H'）与
最大多样性(H’max,即在给定义物种数S下的完全均匀群落的多
样性)之比率。以Shannon-Wiener指数H'为基础的群落的均匀度为
J=H’/lnS
理利用更趋严重，导致了生物栖息地的不断丧失和破碎化，造成 源区境内，位于湖南省西北部110°22′30″~ 110°41′15″E ,
生物资源的过度开发和环境污染等问题，使生物多样性以前所未 29°16′25″~ 29°24′25″N，区内辖有索溪峪土家族乡，协
有的速度在衰减。物种的灭绝和生态系统的退化导致了各种自然 和乡，天子山镇和张家界国家森林公园等三乡一镇一园。张家界