群落种-多度曲线

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不同海拔高程梯度下鄱阳湖典型草洲植物群落物种——多度分布格局的模型拟合

不同海拔高程梯度下鄱阳湖典型草洲植物群落物种——多度分布格局的模型拟合段后浪;赵安;姚忠【摘要】基于恒湖农场茶叶港草洲4个样带、19个样地(5m×5m)沿海拔高程(高高程-湖边、中高程-洲滩中间、低高程-洲滩边缘)调查得到的植被数据,用4种生态位模型拟合研究该区域不同海拔高程段植物种-多度分布格局.结果表明:(1)随着海拔高程下降,群落偶见种不断减少,且平均盖度均较低;常见种数目保持不变,其中优势种灰化薹草(Carex cinerascens Kukenth)平均盖度、平均高度持续升高,在群落中保持较高的优势地位;(2)3个高程段内生态位优先占领模型对群落物种-多度分布格局有较高的拟合优度(P＜0.05,AIC值分别为-149.41、-61.11、-25.63),断棍模型、重叠生态位模型、优势优先模型总体上拟合效果较差(P＜ 0.05,但AIC值均较大).为研究区植物群落生物多样性的保护和构建机制的探索提供了一定参考.%Plants were surveyed in four sites using 19 quadrat plots (5 m × 5 m) at different elevations (high elevation-lakeside,medium elevation-center of marshland,edge of marshland) in the Chayegang marshland of Henghu farm,China.Four niche models were employed to simulate plant species-abundance distribution patterns along elevation gradients.Results showed that:(1) The number of occasional species declined gradually with decreasing elevation,with average coverage persistently becominglower;whereas,the number of common species remained unchanged and average coverage and height of the dominant species Carex cinerascens Kukenth steadily increased,thus occupying a more dominant position inthe community;(2) The species-abundance distribution patterns over thewhole high elevation,medium elevation,and low elevation areas were best fitted by the niche preemption model (P ＜ 0.05;AIC values were-149.41,-61.11,and-25.63,respectively);whereas,the broken stick model,overlapping niche model,and dominance preemption model showed poor fitting along the elevation gradient in general (P ＜ 0.05;AIC values were all larger).These results should provide useful information for the protection of biodiversity and exploration of the constructive mechanisms of plant communities.【期刊名称】《植物科学学报》【年(卷),期】2017(035)003【总页数】9页(P335-343)【关键词】生态位模型;高程梯度;物种-多度格局;恒湖农场茶叶港草洲【作者】段后浪;赵安;姚忠【作者单位】江西师范大学鄱阳湖湿地与流域研究教育部重点实验室,南昌330022;江西师范大学地理与环境学院,南昌330022;江西师范大学鄱阳湖湿地与流域研究教育部重点实验室,南昌330022;江西师范大学地理与环境学院,南昌330022;江西省科学院,南昌330096【正文语种】中文【中图分类】Q948.15物种-多度是指一定区域的群落内不同物种分布的数量，反映了一个物种占用资源的能力[1,2]。

第二章群落的多样性

空间异质性
非生物环境的空间异质性
异质性越高，小生境越多，共存物种数越多
生物空间异质性
六、群落的稳定性
生态系统的稳定性（stability）(生态平衡):生态系统通过发育和调节达到一种稳定的状态，表现为结构上、功能上、能量输入和输出上的稳定，当受到外来干扰时，平衡将受到破坏，但只要这种干扰没有超过一定限度，生态系统仍能通过自我调节恢复原来状态。生态系统稳定性包括了两个方面的含义 :一方面是系统保持现行状态的能力 ,即抗干扰的能力（抵抗力 resistance）;另一方面是系统受扰动后回归该状态的倾向 ,即受扰后的恢复能力（恢复力resilience）。生态系统稳定性机制：生态系统具有自我调节的能力，维持自身的稳定性，自然生态系统可以看成是一个控制论系统，因此，负反馈（negative feedback）调节在维持生态系统的稳定性方面具有重要的作用。
高度和高度比：某种植物高度占最高物种的高度的百分比。重量和相对重量：单位面积或容积内某一物种的重量占全部物种重量的百分比。
2013-8-8
4
二、群落的结构单元
优势度：表示一个种在群落中的地位和作用。定义和计算方法不统一。重要值：相对密度＋相对频度＋相对优势度（相对基盖度）。综合优势比：在密度比、盖度比、频度比、高度比和重量比中取任意二项求其平均值，再乘100％。
盖度：指植物地上部分的垂直投影面积占样地面积的百分比。分种盖度（分盖度）、层盖度（种组盖度）、总盖度（群落盖度）
– 基盖度：植物基部的覆盖面积。 – 相对盖度：某一物种的分盖度占所有分盖度之和的百分比。 – 盖度比：某一物种的盖度占最大物种的盖度的百分比。
5、数量特征
频度：某个物种在调查范围内出现的频率。

种-面积曲线的绘制

姓名：洪俊班级：2013级生物基地学号：201300140030植物群落种-面积曲线的绘制一．实验目的1．学会统计一定面积内不同种群的数量1.初步认识群落种类组成、生活型类型与群落结构的关系。

二．实验原理种类组成是指一个群落内的植物成分，即乔木树种、灌木以及其他林下植物各有哪些种类，这是群落结构的主要特征之一。

表现面积是在一个最小地段内，对一个特定群落类型能够提供足够的环境空间或能保证展现出该群落类型的种类组成和结构的真实特征的群落面积或“能包括群落绝大多数种类，并表现出群落一般结构特征的最小面积”，也称为群落的最小面积。

不同的群落类型和环境条件下，群落的最小面积会有所差别。

附：常用方法巢式小区几何系统法图式Ⅰ的方式扩大，则是：1——第一次取样面积为2m×2m；1+2——第二次取样累计面积为2m×4m;1+2+3——第三次取样累计面积为4m×4m;1+2+3+4——第四次取样累计面积为4m×8m；其余类推。

按图式Ⅱ的方式扩大，则是：1——第一次取样面积为2m×2m； 1+2——第二次取样面积为4m×4m；1+2+3——第三次取样面积为8m×8m；其余类推三．实验器材皮尺，花杆，记录板，细绳四．实验步骤1.根据植物群落中的优势种、外貌特征和地形部位的变化选择典型调查地段。

2.因为再浇水所以不能用巢式法。

在距草坪边缘1m的地方拉一条绳，每隔1m一格，每人一格找出格子中除优势物种外的其他物种3.在不断地扩大累计取样面积的同时，应记载相应出现的新种名称、生活型和累计种数，记入“结果1”中4.以直角坐标系的X轴代表累计的取样面积，而以Y轴代表有小到大累计的取样面积上所发现的累计植物种数，绘制出种类-面积曲线（结果2）。

5.确定表现面积。

在最初一些取样次数的相应面积中累计的种类数会上升得较快，种类-面积曲线表现较陡。

随着取样次数的增加，累计的取样面积增大，则新出现的种类数逐渐减少，而重复出现的种类数逐渐增多。

生物群落多样性的测度方法讲解

D=1- λ
当两个个体从无限大的群落中随机抽取时，得到多样性测度为：
S
因此： D 1 (Pi)2 =也称Gini指数
i 1
• 种间相遇指数PIE (Hurlbert, 1917)
该指数表示不同物种的个体在随机活动情况下相遇的概率，可证明PIE=D
2. Shannon-Wiener多样性指数
• Motomura 1932 首先应用几何级数(等比级数)拟合
E-总资源量；P-最重要物种占有资源的比例 • 适用于物种贫乏的环境或群落演替的早期阶段
Logarithmic series distribution
• Fisher 1943 鳞翅目昆虫的物种多度分布时应用
级数分布形式：f(x) = α Xn/n 为具n个个体的物种数目求和得到： S= α[-ln (1-x)]
物种多样性指数
• 物种多度分布模型中的拟合参数可作为多样性指标来描述群落的多样化程度
• 但是
某些理论分布的参数与样本大小无关，不宜做多样性指数；观察数据不能很好的与理论分布拟合；某些群落在做多样性测度时尚不清楚其多度分布格局。
• 所以产生了众多与分布格局独立的多样性测度方法。
物种多样性指数 (diversity index or biodiversity index)
• 物种多度分布(而非多度)——理论分布拟合对数正态分布；几何级数分布；对数级数分布；分割线段模型
Log normal model
• Preston1948 美国纽约某山谷鸟类群落分布：很稀疏的种类似乎不多于富集的种类，最多的物种属于个体数量中等状态的物种
S
log2N
Geometric Model -niche pre-emption model

生态学研究方法 6种的多度格局

生态第七章种的多度格局福建农林大学林学院2012-4-22种的多度格局1.第一节概述1.第一节概述2.第二节种的多度格局模型2.第二节种的多度格局模型概述在现代群落生态和种群生态学研究中，测定物种的多度是最基本的工作。

概述当一个群落中全部物种调查清楚后，就可以排成一个多度谱（spectrum of abundance），它反映了群落中物种间的多度关系，是群落结构的重要特点，一个群落中的多度格局1993研究物种的多度格局对理解群落的结构具有重要意义。

种的多度分布可以用多度分布表表示，也可以用曲线图表示。

该图叫做“种——多度”曲线(species—abundance curve)。

在多度格局分析中，最重要的是用数学的方法结合生态学意义建立1990图5.1诱虫灯捕获的蛾类集合中种的多度分布群落中物种的多度组成比例关系二、种多度格局研究进展多度格局研究的开创性工作是1932年Motomura （1932）提出了一个几何级数模型，当初他的意图是用于描述群落类型在组成上的特点，并且原文是用日文写成的，没有引起生态学者的注意。

直到生态位模型时，才重新提到他的工作。

1943model泛的应用，尤其对昆虫群落多度格局的研究，该模型中的系数了广泛的讨论。

Preston沿着Fisher等人的思路，提出了对数正态分布模型（log-normal model），后来Preston （1948）把其叫做“典范假设”，60-70年代，许多学者对该模型感兴趣。

该模型的数学原理和特点做了详细的论述，他认为该模型的生物学意义受到限制。

Gray果决定了该模型的数学特性，到基于群落的生物学特点，对该模型做了一些修改。

另一个统计模型是负二项分布模型（negative binomial distribution model），该模型被广泛用于描述种群的空间分布格局，但在种群多度格局中用得较少。

Pileou （1975应用作了详细的分析讨论。

群落构建的中性理论和生态位理论

向于认为, 在群落构建中生态位理论和中性理论并非对立, 将生态位理论和中性理论整合可以更好地理解群落构建的机理 (Tilman, 2004; Chase, 2005; Gravel et al., 2006; Leibold & McPeek, 2006)。本文试图在简要回顾群落中性理论和生态位理论发展的基础上, 梳理其最新研究进展, 并探讨整合生态位理论和中性理论, 解释群落构建和多样性维持的可能途径。
Biodiversity Science
群落构建的中性理论和生态位理论
牛克昌1* 刘怿宁1 沈泽昊1 何芳良2 方精云1
1 (北京大学城市与环境学院生态学系, 北京大学地表过程分析与模拟教育部重点实验室, 北京 100871) 2 (Department of Renewable Resources, University of Alberta, Edmonton, Alberta, Canada T6G 2H1)
1
群落构建的生态位理论
关于群落多样性的形成和维持机理, 主要存在
两类不同的观点。一种观点认为, 在群落构建和多样性维持中, 共存物种间的生态位分化等确定性因素占主导地位; 而另一种观点则认为扩散和随机作用是主要决定因子。关于群落构建的确定性和非确定性因素, 达尔文在其巨著《物种起源》中早有所提及。他认为看似偶然生长在一起的群落物种, 其背后有着深刻的必然性。而对确定性因素和随机作用在群落构建中的地位较为系统的讨论, 可以追溯到20世纪初的群落超有机体论(super-organism concept) (Clements, 1916; Tansley, 1935) 和个体论 (individualistic concept)(Gleason, 1926) 的争论。以 Clements为代表的群落有机体学派认为, 群落构建是确定性过程, 群落之间有着可分辨的边界, 群落在受干扰后能够逐渐演变到原来的状态, 即群落演替; 在群落组分种的相互作用下, 演替是从一个方向有规律地向另一个方向变化, 演替的最后阶段是稳定的单元顶极(monoclimax)(Clements, 1916)或多元顶极(polyclimax)(Tansley, 1935)。对此, 以Gleason 为代表的群落个体学派提出了猛烈的批评, 他们认为群落只是一些物种的随机组合, 群落之间并没有明显的界限 , 群落结构变化也没有明确的方向性 , 各物种以其独特的方式响应着环境的时空变化。其后, 岛屿生物地理学的出现、群落构建规则的提出以及群落中性理论的蓬勃发展, 将群落构建中确定性作用和随机过程的相对重要性的讨论推向了高潮。 1.1 生态位和物种共存机制早在1910年Johnson就率先提出了生态位概念。

数量生态学(第二版)第5章种多度格局

C y
C 为常数，而使得
((1-k)s-1≤y≤k)
(5.5)
k
f ( y)dy 1 (1k )s1
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在资源分配不均、某一种占有大部分资源量时，其多度分布符合该模型，也就是说这个模型要求优势种有较强的优势，占全部个体数的大部分。
2. 分割线段模型(Broken stick model)
这是 MacArthur（1957）提出的模型，也是一种资源分配模型。同样假设有限资源总计为 1，想象成单位长的一条棍，现在以随机设置的 S-1 个点，把棍分成 S 个部分，每一部分的长度表示一个种的“多度”（图 5.4 ）。
Tokeshi（1990, 1993）特别注重生态意义，强调了生态位模型的重要性，他详述了生态位模型的发展。在他的研究中应用并比较了 7 个生态位模型，其中有些是他
63
新提出来的。这 7 个模型是几何级数模型、生态位优先模型（niche preemption model ）、随机分割模型（random fraction model）、加权随机分割模型（weighted random fraction model ）、优势分解模型（dominance decay model ）和复合模型（composite model）。1993 年 Tokeshi 对各种模型的性质、特点以及与生态位、特种多样性的联系作了详尽的论述，现在多数学者喜欢使用生态位模型，因为一个种在群落中的相对多度，反映了其在资源利用、竞争能力、抗干扰能力等方面的综合特征，这些特征多数在生态位占有上可以表现出来。
=d1+2d2+2d3+2y3……++ds-1+ys =d1+2d2+3d3+4d4+……+(s-1)ds-1+sys 因为分割点是随机设置的，上式中每一项是独立的（共 S 项），其期望值均

种-多度关系

种-多度关系是生态学中的概念，表示在一个特定生态系统中，不同物种的种群数量和多样性之间的关系。

种-多度关系描述了物种多样性与种群丰富度之间的模式和趋势。

种-多度关系可以采用不同的统计方法来描述和量化。

常用的方法包括物种-面积曲线（Species-Area Curve），物种丰富度指数（Species Richness Index）和Shannon-Wiener多样性指数等。

这些方法可以用来比较不同生态系统内的物种多样性，并从中推断生态系统的稳定性和生物多样性保护的需要。

在一般情况下，种-多度关系遵循以下趋势：
1. 种类相对较少的生态系统，如岛屿或者极端环境下的生态系统，种类丰富度较低。

2. 随着生境复杂程度和资源丰富度的增加，物种丰富度也会增加。

3. 在生态系统中，物种丰富度可能会在一定程度上达到饱和点，即物种数量不再随着生境的增加而增加。

4. 物种多样性与生态系统的稳定性密切相关，物种丰富度较高的生态系统通常具有更好的稳定性和抵抗外部干扰的能力。

需要注意的是，种-多度关系受到许多因素的影响，如生境条件、人为干扰、物种间的相互作用等，因此具体的关系在不同生态系统中可能存在差异。

此外，物种多样性的评估还需要考虑物种的功能和生态位的多样性，以全面了解生态系统的复杂性。

群落中物种多度的分布规律_概述及解释说明

群落中物种多度的分布规律概述及解释说明1. 引言1.1 概述群落是由多种物种组成的生态系统，在群落中，物种多度的分布规律是生态学研究中一个重要而复杂的问题。

物种多度指的是某一特定地点或群落中各个物种的数量和相对丰富程度。

了解物种多度的分布规律及其解释机制对于揭示生态系统结构和功能具有重要意义。

1.2 文章结构本文将围绕群落中物种多度的分布规律进行概述和说明。

首先，在第二部分，我们将介绍群落生态学的基本概念，包括什么是群落以及其背后的理论框架。

然后，我们将讨论物种多度的定义和测定方法，包括常用的调查调查技术和统计指标。

在接下来的部分中，我们将强调物种多度在生态学研究和应用领域中的重要性，并列举一些实际案例来说明。

在第三部分中，我们将进一步阐述群落中物种多度分布规律的解释机制。

我们将探讨空间尺度上物种多度变化的格局以及其原因，并探究时间变化趋势和其驱动因素。

此外，我们还将探讨生境特征对物种多度的影响机制和解释模型。

在第四部分中，我们将讨论其他影响群落中物种多度分布规律的因素。

具体来说，我们将探讨生物相互作用对物种多度分布的影响机制，以及气候变化对物种多度分布的影响及其预测模型。

此外，我们还将研究人类活动对群落中物种多度分布规律的干扰，并提出相关保护措施。

最后，在第五部分中给出本文的总结，并展望未来研究方向。

1.3 目的本文旨在系统概述和解释群落中物种多度的分布规律。

通过介绍群落生态学的基本概念、定义和测定方法以及应用领域，我们希望读者能够了解并认识到物种多度在生态学研究中的重要性。

通过探讨不同尺度上的物种多度空间格局及其原因、时间变化趋势及其驱动因素以及生境特征对其影响机制，我们希望能够揭示物种多度分布规律背后的科学原理。

最后，通过讨论其他因素对物种多度分布规律的影响，我们希望提高人们对保护生物多样性以及群落管理的认识，并为未来研究指明方向。

注意：本文不会涉及具体案例研究和数据分析，而主要聚焦于从概念上梳理和解释群落中物种多度的分布规律。

群落物种多度格局的分形解析

群落物种多度格局的分形解析多度分形（ multi dimensionality）理论认为：种群的物种多样性不是一个连续的值，而是由许多有界区间组成的集合，每个区间包含了许多的空间位置。

如果用图像上一条线段的长度表示一个种群的物种多样性，则它的边界所围成的区域就是该种群的多度分形。

这个集合可以简单地用一条单纯的曲线来表示，也可以用一个分形的面积来表示。

在对种群的分形研究中，曲线法是使用最广泛的方法。

多度分形是基于概率统计建立的随机模型来解释种群格局变化的研究成果。

种群分形的基本观点是：种群的生物体的存活和繁殖能力与其所处环境的复杂程度和生物之间的竞争性密切相关，不同环境和生物群落中的种群必然具有不同的分形特征，即在不同分形水平下的物种多样性。

例如，在一定面积内某生物群落的物种数、物种丰富度、优势度以及优势度与物种多度分形的关系等。

我们知道，自然界的生物个体有大有小，有近有远，有上有下，有左有右，因此，在同一环境下的同一时刻的空间位置很难固定，我们用来描述生物种群格局的“密度”概念和“种群多样性”概念是难以严格定义的。

但是，当把多个相邻的种群放在同一平面上去考察的时候，通过一系列数学运算和图像处理后，我们就可以在较高的层次上比较精确地描述出这些种群的格局分布，并且将这种方法称为空间聚类分析。

本文的目的是，通过分析多个相邻的种群在不同空间坐标上的聚类结果，从而更准确地描述生物种群的格局分布，并且通过多个种群的分形分布来推测出不同生态系统下种群格局的格局分布。

本文将讨论不同物种的多度格局分形表现。

1)不同物种的多度分形。

我们主要探讨了物种的分形集。

物种的分形集指的是由一个物种所占据的面积占总面积的比重。

为了更好地分析物种分形，本文引入了物种分形格局来进行研究。

物种分形集的定义是指由一个物种所占据的面积占总面积的比重的集合。

根据各个物种占领的面积不同，可以将物种分为优势种、次优势种、极小种和绝对零种。

3)不同物种多度分形格局的相似性。

关于种群分布生物多样性及种面积曲线的总结

种面积曲线需要很好的函数拟合：关于曲线的形式进行了许多数学的探讨，对于曲线的上部为直线或S 形不能确定，多数人认为是接近直线的，从而可以从线的坡度上大体指示种的数目的变化研究种面积曲线的三种方法：（1 ）随机设置的大小不一的样方；最佳（2 ）同一地段逐渐扩大面积的样方; 大样方中套小样方，使得偶然在小样方出现的物种得以累加（3 ）将一定数目的随机设置的小样方的结果相加。

第三种方法不仅有此缺点，还有忽视集群分布的缺点，因小样方数目多，就使集群分布种也能出现分布格局对于种面积曲线有一定影响群落最小面积与种面积曲线密切相关：一般认为种面积曲线趋于平缓时的面积为群落最小面积恒有种数目不变的面积为群落最小面积分布格局与最小面积关系复杂群落最小面积确定：60页中面积曲线：巢式样方法、逐步扩大样方面积法、序贯地增加等面积样方法重要值面积曲线（数量生态学）21综合数量指标。

乔木的重要值1 Vtr=N对密度+相对优势度+相对高度多样性指数- 取样数曲线的方法;多样性指数：香农熵，辛普森熵（草地植物群落）群落系数-面积曲线无样地法以点数曲线种面积曲线二阶导数为0《黄土高原》，设定含有该区域种类80%左右的物种的区域面积模型：阿伦尼乌斯模型，逻辑斯蒂模型等7种对模型的拟合和检验模型的选择：种面积曲线的尺度依赖性多样性具有下面三种涵义1 种的丰富度（species richness ）或多度(abundance)2 种的均匀度（species evenness ）或平衡性（equitability ）3 种的总多样性（total diversity ）分布格局（《植物种群空间分布格局》）随机分布、均匀分布、集群分布随机分布：泊松分布，纽曼分布（核心团随机分布）集群分布：负二项分布（异质性），二项分布（均质环境）分布型检验：卡方分布（拟合优度检验）检验方法：格局强度分析与泊松分布（随机分布）比对（《数量生态学》）方差均值比：1·负二项参数( K)2·Cassie指标( 1/ K)3. 扩散系数( C)：是否偏离随机分布4·丛生指数( I)5. Mrisita指数( I)6 扩散型指数( I )7 平均拥挤度( m*)与聚块性指标( m*/ m)8·Ψ检验格局与尺度的关系密切和复杂分析方法：最近邻体法和R函数法距离法中判定林木空间分布格局的常用方法，点格局分析基于RipleyK-函数的L-函数双相关函数角尺度法研究方法：样方法：无样地法：最近个体法( closest individual method) 、最近相邻法( nearest neighbour method) 、随机成对法( random pair method) 和中心点-四分法( point centeredquar-ter method) 。

3群落多样性与稳定性

岛屿生物学原理
2、岛屿的种数早在60年代，生态学家就发现岛屿上的物种数明显比邻近大陆的少，并且面积越小，距离大陆越远，物种数目就越少。在气候条件相对一致的区域中，岛屿中的物种数与岛屿面积有密切关系 (Preston, 1962)
S=CAZ 该公式经过对数转换后，变为： logs=ZlogA+C 式中S是面积为 A的岛屿上某一分类群物种的数目，C, Z为常数。参数C取决于分类类群和生物地理区域，其生物学意义不大；而参数Z，即经过对数转换后直线的斜率，则具有较大的生物学意义。例如，当Z＝0.5 时，只需要将岛屿面积增加4倍，即可将物种数加倍。但当Z＝0.14 时，必需使面积增加140倍才能将物种数加倍。 Darlington(1957) 关于岛屿面积增加10倍，岛屿上的动物种数加倍的结论，即是Z＝0.3 时的特殊情况。设S1=CAZ，那么，当岛屿面积增加10倍，S2 = C(10A)Z, 所以S2/S1=10Z=100.03=2,此种情况表示，如果原始生态系统只有10％的面积保存下来，那么，该生态系统有50％的物种丢失；如果1%的面积保存下来，则该生态系统有75%的物种丢失。
βT=[g（H）+l（H）]/2α 该式是将Cody指数与Whittaker指数结合形成的,a为平均物种数。式中变量含义与上述两式相同。
群落物种多样性的梯度变化及影响因素
①纬度梯度：从热带到两极随着纬度的增加，生物群落的物种多样性有逐渐减少的趋势。如北半球从南到北，随着纬度的增加，植物群落依次出现为热带雨林、亚热带常绿阔叶林、温带落叶阔叶林、寒温带针叶林、寒带苔原，伴随着植物群落有规律的变化，物种丰富度和多样性逐渐降低。 ②海拔梯度：随着海拔的升高，在温度、水分、风力、光照和土壤等因子的综合作用下，生物群落表现出明显的垂直地带性分布规律，在大多数情况下物种多样性与海拔高度呈负相关，即随着海拔高度的升高，群落物种多样性逐渐降低。如喜马拉雅山维管植物物种多样性的变化，就表现了这样的规律。 ③环境梯度：群落物种多样性与环境梯度之间的关系，有的时候表现明显，而有的时候则表现不明显。如Gartlan（1986）研究发现土壤中P、Mg、K的水平与热带植物群落物种多样性之间存在着显著的关系。Gentry（1982）对植物群落物种多样性进行的研究表明，在新热带森林类型，物种多样性与年降雨量呈显著正相关，而在热带亚洲森林类型，两者则不存在相关关系。 ④时间梯度：大多数研究表明，在群落演替的早期，随着演替的进展，物种多样性增加。在群落演替的后期当群落中出现非常强的优势种时，多样性会降低。

实验报告：草本植物群落调查与分析

华南师范大学实验报告一、实验题目草本群落调查与分析二、实验目的生物群落是指在相同时间内聚集在同一地段上的各物种种群的集合。

植物种类不同，群落的类型和结构也不相同，种群在群落中的地位和作用也不相同。

因此，我们可以通过对群落物种多样性的调查研究来更好地认识群落的组成，变化，发展，以及环境保护的状况。

同时掌握群落调查的基本方法和群落分析方法。

三、采集方法1、仪器和材料样方框（50cm×50cm），皮尺，卷尺2、测定方法（1）样地调查：采用样方法进行野外调查，于2011年3月21日在华南师范大学石牌校区网络学院门口的草坪上选好样地，在样地中每隔2m 设置1个50cm×50cm的样方，共计19个样方。

调查记录的内容主要包括：草本植物的植物名、株数、盖度、高度及物候相等。

（2）数据分析：本次实验采用重要值作为多样性指数计算和群落划分的依据，而群落多样性的测度选用Simpson 多样性指数D 和Shannon –Weiner多样性指数H 。

四、实验材料皮尺、卷尺、25cm*25cm的铝合金取样框。

五、实验步骤在华南师范大学网络中心旁的草地上，采取东西走向每3米取一样方，每组取3个样方，且实验小组间距离为两米。

样方取好后即可统计草本群落中的物种数量，各自的盖度，频度等数据。

六、实验结果1、草本植物群落样方测定记录（1）物种组成根据调查统计,春季华南师范大学网络学院旁草坪共有草本植物15科24种。

其中，主要优势科是禾本科。

呈现出整体科数多,但种类稀少、单种科较多的分布特点。

表1 华师网络学院旁草坪草本植物的种类构成统计（取样地点：华南师范大学网络学院旁草坪记录时间：2012-5-10）科种科种禾本科8 车前草科 1菊科 2 大戟目 1伞形科 2 蝶形花 1炸酱草科 2 豆科 1秋海棠科 1 爵床科 1苋科 1 鳞毛蕨科 1玄参科 1 蔷薇科 1荨麻科 1(2)相对多度、相对盖度、相对频度、重要值相对多度。

第六章生物群落的组成、结构和生态演

（二）、种类组成相似性分析
相似性系数（index of similarity)：是测量群落间或样方(plot) 间种类组成上的相似程度的指标。
2c S 100 ab
其中： a:样方1中的种类数 b:样方2中的种类数
c:两个样方共有的种类数
三、平行群落与生态等值
1、平行群落(parallel communities): 即生态上和分类上很相似的种常在不同海区的同一类型的底质中出现。这些平行的生物群落常由同一属的种类占据优势地位，它们具有相似的生态位。
视研究范围指明各种不同大小及自然特征的生物集合。
生物群落的界限：界限明确；界限不明确。
生物群落的属性：只有在群落水平上才表现出来的属性，包括：
1、群落中的物种多样性（species diversity)； 2、控制群落特性的优势种(dominant species)； 3、群落中不同物种的相对丰盛度(relative abundance)； 4、群落的营养结构(trophic structure)、空间结构(space structure)和群落的演替(community succession)。生物群落的稳定性：自然选择、长期进化、相互适应－－相对稳定
外界因素变化或者内部矛盾爆发－－生态演替
生物群落的基本特征：群落具有一些比种群更高层次的群体特征 1、一个群落中的所有生物在生态上是相互联系的；
2、群落与其环境是相互依存、不可分割的；
3、群落中的各个成员对于群落的结构和功能的重要性是不等的； 4、群落具有空间结构和时间结构； 5、群落结构松散性和边界具有模糊性； 6、群落的演替特征。
H ' Pi * log 2 Pi
i 1
S

群落演替过程物种丰富度变化曲线

群落演替过程物种丰富度变化曲线群落演替是指在一个特定的生态系统中，不同物种在时间上的变化和相互作用的过程。

物种丰富度变化曲线描述了群落演替中物种丰富度随时间的变化趋势。

群落演替可以分为原初演替和次生演替。

原初演替是指在无生物的环境中，从无到有逐渐形成一个新的生态系统的过程。

次生演替是指在已经有一些物种存在的环境中，由于外界条件改变，原有物种组合发生变化的过程。

物种丰富度是指一个群落中不同物种的数量。

在群落演替的过程中，物种丰富度的变化曲线可以分为三个阶段：初始阶段、中间阶段和稳定阶段。

在初始阶段，由于环境的原始性和物种的扩散限制，群落中的物种丰富度较低。

通常只有一些具有适应能力的广义种存在，它们可以在严酷的环境中生存并繁殖。

这些物种一般具有广泛的适应性和忍耐力，可以通过逃避、抵抗或适应环境来生存下来。

随着时间的推移，物种丰富度逐渐增加，进入中间阶段。

在这个阶段，由于适应性较强的物种逐渐适应了环境，它们的生物量和数量也开始增加。

同时，一些次生物种也开始进入群落，物种丰富度逐渐增加。

这是一个生物多样性逐渐增加的过程，物种之间的相互作用也开始增强。

最后，群落进入稳定阶段。

在稳定阶段，群落中的物种丰富度达到最高点，并趋于稳定。

在这个阶段，物种的数量和相对丰富度相对稳定，物种的多样性也相对较高。

在群落中，各个物种之间形成复杂的生态关系，形成一个相对稳定的生态系统。

不同的生态系统和环境条件会对物种丰富度变化曲线产生影响。

一些环境因子，如土壤质量、水资源和气候条件等，会影响物种的生存和繁殖能力。

同时，物种间的相互作用，如竞争、捕食和共生等，也会对物种丰富度产生直接或间接的影响。

除了环境因素和物种间相互作用，人类活动也对群落演替和物种丰富度变化曲线产生影响。

人类的开垦、砍伐、开发等活动会破坏原有的生态系统，导致物种丧失和多样性降低。

同时，人为引入的外来物种也会改变原有群落的物种组成和物种丰富度。

总之，群落演替是一个动态的过程，物种丰富度变化曲线描述了群落演替中物种丰富度随时间的变化趋势。

群落多样性

群落丰富度及其影响因素 1.3 岛屿与物种丰富度
1.4资源状况对群落丰富度的影响
· 生境中的资源状况是群落内调节现有物种数目的重要因素。群落中的任何一个有机体，为了生存和繁殖都需要一定数量和质量的资源。从更广的意义上讲，资源应包括5种成分：物质（主要是食物）、能量、空间、时间、信息量。资源的5种成分对于各个物种不是等价的，有时是不可置换的。
群落丰富度及其影响因素
总体来说，资源越大，能够保存的物种越多。但是有时大量的资源只利于一个或两个物种，而不利于其他物种，因此群落的优势种发展了，丰富度却降低了。
生境中资源的数量和质量的幅度，对于物种的多少似乎有一个组合的影响。结论是当资源的数量影响到每个种群大小时，资源的质量却影响着维持维持的物种的数量。
群落丰富度及其影响因素
1.4 资源状况对群落丰富度的影响
群落生态学
群落的多样性
群落多样性
• 群落丰富度及其影响因素 • 群落多样性与稳定性 • 生物多样性与群落功能的关系
1.1群落中物种—多度关系
群落中包含许多物种，但每个种的个体数量不同，有常见中和稀有种之分。一般用种—多度曲线来阐明群落中各个物种的分布规律。根据调查群落中物种—多度的关系有如下规律：具有大量个体的优势种数目很少，而数量不多的稀有种的种数却很多，其分布是一凹型曲线，称之为种—多度曲线。
一、群落丰富度及其影响因素
（三）对数—正态假说认为物种对生态位的占有情形，决定于影响种间竞争的一系列条件，诸如微气候、食物资源、空间资源。由于多个因素对每一种物种的影响，使物种—多度分布是正态函数，即Preston的对数-正态曲线。符合这种分布的群落多属于环境条件优越、物种丰富度高的群落。如热带雨林的昆虫群落。

种——面积曲线的绘制

1、通过特定群落种——面积曲线的绘制掌握确定样方面积的方法。
2、掌握最小面积的含义。三、设备
巢式样方法记载表
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
0.5
.5
1 1.5
.52
2.5
3
1m 钢卷纸、5m、10m、20m 皮尺记录纸、铅笔。
四、步骤
根据实验场所的方便,选取某草坡、灌丛或森林群
落。按巢式样方法统计植物种，记入表中，依次结果
20实验八种面积曲线的绘制一原理理论上一个植物群落的种类组成应当是群落所含有的一切植物但实际工作中由于人力物力财力等各方面的限制往往不能对其群落进行全面普查只能根据群落的类型根据该类群落的最小面积即能保证展现该群落类型的种类组成和结构的真实特征一定面积进行抽象调查以期在有限的人力物力和时间内最大限度地获得关于该群落的信息
本实验采用一组逐渐扩大的巢式样方，表中逐一统计每个样方面积内的植物种树，以种树为纵坐标，样方面积为横坐标，绘制种——面积曲线。此曲线开始时陡峭上升，而后水平延伸，曲线开始平伸的一点既可认为是该群落的最小面积。几类基本群落类型的最
小面积为：热带雨林：2500-4000 平方米;南亚热带常绿阔叶林 1200 平方米;中亚热带绿阔叶林 500 平方米;常绿针叶林 100-250 平方米。二、目的
绘制种——面积曲线。
面积
种类
详情：
面积种数
Байду номын сангаас
种类
图表如下：
20
实验八种——面积曲线的绘制
一、原理理论上，一个植物群落的种类组成应当是群落所含
有的一切植物，但实际工作中由于人力、物力、财力等各方面的限制，往往不能对其群落进行全面普查，只能根据群落的类型根据该类群落的最小面积，即能保证展现该群落类型的种类组成和结构的真实特征一定面积，进行抽象调查以期在有限的人力，物力和时间内最大限度地获得关于该群落的信息。最小面积的确定，通常采用逐步扩大样地面积的方法，用种的数目与样地面积的关系，绘制种——面积曲线。当样地面积再扩大，而种树几乎不再增加时的面积，即为该样地（群落）的最小面积。