各种生物多样性指数计算

各种生物多样性指数计算

Simpson指数运算公式

生物多样性测定要紧有三个空间尺度：α多样性，β多样性，γ多样性。α多样性要紧关注局域平均生境下的物种数目，因此也被称为生境内的多样性（within-habitat diversity）。β多样性指沿环境梯度不同生境群落之间物种组成的的相异性或物种沿环境梯度的更替速率也被称为生境间的多样性（between-habitat diversity），操纵β多样性的要紧生态因子有土壤、地貌及干扰等。γ多样性描述区域或大陆尺度的多样性，是指区域或大陆尺度的物种数量，也被称为区域多样性（regional diversity）。操纵γ多样性的生态过程要紧为水热动态，气候和物种形成及演化的历史。

α多样性

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为观看到的个体总数。

（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

请运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]=0.0198 DB=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）=0.056

HB=-(0.50×ln0.50+0.50×ln0.50)=0.69

Pielou平均度指数：

Hmax=lnS=ln2=0.69

EA= H/Hmax=-[(1.0×ln1.0)+0]/0.69=0

EB=-(0.50×ln0.50+0.50×ln0.50)/0.69=0.69/0.69=1

EC=0.056/0.69=0.081

从上面的运算能够看出,群落的物种多样性指数与以下两个因素有关:

①种类数目,即丰富度；②种类中个体分配上的平均性

β多样性

β多样性能够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：①它能够指示生境被物种隔离的程度；②β多样性的测定值能够用来比较不同地段的生境多样性；③β多样性与α多样性一起构成了总体多样性或一定地段的生物异质性。

（1）Whittaker指数（βw）

βw=S/mα-1

式中：S为所研究系统中记录的物种总数；mα为各样方或样本的平均物种数。（2）Cody指数（βc）

βc=[g（H）+l（H）]/2

式中：g（H）是沿生境梯度H增加的物种数目；l（H）是沿生境梯度H失去的物种数目，即在上一个梯度中存在而在下一个梯度中没有的物种数目。

（3）Wilson Shmida指数（βT）

βT=[g（H）+l（H）]/2α

该式是将Cody指数与Whittaker指数结合形成的。式中变量含义与上述两式相同。

γ多样性

要紧指标为物种数（S）

γ多样性测定沿海拔梯度具有两种分布格局：偏锋分布和显著的负相关格局。

动物多样性及动物多样性的爱护

动物是生物界的一个重要组成部分。在各国科学家关怀全球的生物多样性咨询题时，我国的动物学家对本国动物多样性受到的破坏和威逼同样深为关怀。许多有识之士已认识到：现生生物的多样性及其分布格局是亿万年生物进化历史形成的。众多的现生动物不依靠于人类已生存了数千万或数亿年，而人类若一旦失去这些动物却难以生存。因而，爱护动物的多样性是为人类自身的生存的一项刻不容缓的工作。

物种是生命存在的差不多形式，也是生态系统中生物群落组成的差不多单元，因此群落的物种多样性是生态系统结构和功能的决定因素。

由上述可见，我国的动物多样性不仅在于总体上我国动物种类数约占全世界动物种类的十分之一左右，还在于有许多特有种，而且有的类群种类远远大于这一比例。如昆虫中最原始的原尾目全球已知400多种，我国则有120种，占全世界的近1/3。名贵蝴蝶绢蝶科

世界记载53种，我国34种，占61％；其中绢蝶属全球记载37种，我国27种，占73％。因此世界昆虫学家称中国为绢蝶王国。我国现生800余种淡水鱼类中，约有90％为我国或东亚所特有。但除脊椎动物外，目前对我国动物的家底尚不清晰。以昆虫而论，迄今记述不到4万种，仅占估量数15万种的约1/4。无脊椎动物(包括昆虫)中有许多类群尚无人进行研究。1988年世界自然和自然资源爱护联盟红皮名录的1006种受威逼昆虫中，美国有493种，而中国大陆仅有10种。我国国家重点爱护野生动物名录中，脊椎动物列出232个分类阶元(大部分为种，少数列出目、科或属的所有种)，而无脊椎动物仅列出1个属(所有种)及24个种的爱护名单。

为爱护物种多样性，许多科学家再度提出在某些生物灭绝前应摸清种类。专门对尚未研究的类群或某些被忽视的栖息地，如土壤、珊瑚礁、红树林和森林林冠等的动物种类应调查清晰。关于已知的濒危种，则要进一步研究其分布、种群数量、栖息地、生物学及威逼存活的要紧因素，提出有关的爱护措施。

栖息地爱护无疑是爱护物种的全然手段。应该指出的是，关于某些小型无脊椎动物来讲，即使一个小范畴的生态系统(如一个池塘或一小片树林)的爱护有时也有重要的意义。随着对有科学价值的种类认识的加深，及全民爱护动物意识的加强，这一咨询题今后必将越来越引起公众的注意。

除了从爱护生态系统的角度做好物种的爱护工作以外，禁止滥捕和非法出口始终是爱护物种中首要解决的咨询题。多年来，不加操纵地猎杀黄羊、狍、麂、岩羊等有蹄类动物，使原先的常见种沦为稀有种。某些公司要求出口数以万计的蟒蛇皮及大批眼镜蛇和眼镜王蛇。有的要求出口成吨的珊瑚，而珊瑚礁的破坏使大批海洋生物的生存受到威逼。而某些海洋生物可能为挽救人类心脏病或癌症的关键药物。