多样性重要值算法

数据整理与分析

重要值的计算

在森林群落的分析中，重要值（IV ）的数值大小可作为群落中植物种优势度的一个度量标志，并可以体现群落中每种植物的相对重要性及植物的最适生境，其计算公式为：

（1）乔木重要值

3(%)相对多度

相对显著度相对高度++=tr IV （3-15）

式（3-15）中，相对高度（%）＝100×某个种的高度／所有种的总高度；相对显著度（%）＝100×某个种的基径断面积／所有种的基径断面积之和；相对多度（%）＝100×某个种的株数／所有种的总株数。

（2）灌木和草本植物的重要值

2(%)相对多度

相对盖度+=tr IV （3-16）

式（3-16）中，相对盖度（%）＝100×某个种的盖度／所有种的总盖度（宋永昌，2002）。

多样性分析

物种多样性是物种丰富度和分布均匀性的综合反映，体现了群落结构类型、组织水平、发展阶段、稳定程度和生境差异。本研究采用α多样性测度来测量所查区域内森林群落的物种多样性。

α多样性可定义为群落内的多样性（diversity within a community ），从物种组成的角度研究群落的组成和结构的多样化程度，是生物多样性研究的基础，群落的α多样性作为刻划植物群落组成结构的重要指标，一直受到生态学家的关注。采用以下指数测度α多样性。

（1）物种丰富度指数

物种丰富度即物种的总数目，是最简单最古老的物种多样性计测方法，但生物学意义显著。

SA=S （3-17）

式（3-17）中，SA 表示丰富度指数，S 表示样方内物种总数。

（2）物种多样性测度

物种多样性考虑了群落中不同物种的重要值，从而比直接的物种丰富度指标更能准确地反映植物群落的多样性特征（马克平等，1994）。采用物种多样性指数、均匀度及生态优势度作为描述群落的综合特征的指标。

a. Shannon-Wiener 指数：

'ln i i H P P =∑－ （3-18）

式（3-18）中，Pi 为每一物种的多度比例，本研究中用物种的相对重要值来计算多样性。Shannon-Winner 指数是将丰富度和均匀度综合起来的一个量，能较全面的测度物种的多样性，Shannon-Wiener 多样性指数假设个体是从一个“无限大”的总体中随机抽取的（Pielou ，1975；Magurran ，1988），它还假设总体中的所有种都在样本中出现。Shannon-Wiener 指数在生态学上的意义可以理解为：保证了对种数一定的总体，各种间数量分布均匀时，多样性最高；两个个体数量分布均匀的总体，物种数目越多，多样性越高。

b. Pielou 均匀度指数：

(ln )/ln i i E P P S =-∑ （3-19）

式（3-19）中，S 为物种数目。Pielou 均匀度指数是群落中不同物种的多度（生物量、盖度或其他指标）分布的均匀程度，Pilou 指数定义为群落实测多样性（以Shannon-Wiener 指数为基础）和最大多样性（即在给定物种数的情况下完全均匀群落的多样性）之间的比值关系。

c. Simpson 生态优势度指数：

2

1s i i p λ==∑ （3-20）

式（3-20）中，S为物种数目，Pi为种i的相对重要值，即：Pi=Ni/N，Ni 为第i个物种的重要值，N为群落样地中所有种重要值之和。