各种生物多样性指数计算

--Shannon-wiener 指数 ,Simpson指数计算公式生物多样性测定主要有三个空间尺度：α多样性，β多样性，γ多样性。

α多样性主要关注局域均匀生境下的物种数目，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 ），控制β多样性的主要生态因子有土壤、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 ）。

控制γ多样性的生态过程主要为水热动态，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 为观察到的个体总数。

（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------D=N （N-1 ） / ΣNi （Ni-1 ）式中 Ni 为种 i 的个体数， N 为所在群落的所有物种的个体数之和。

（4） Shannon-wiener指数H'= - ΣPilnPi 式中 Pi=Ni/N 。

均匀度指数5） Pielou （E=H/HmaxHmax为实际观察的物种多样性指数，为最大的物种多样性指数，式中 H（Hmax=LnSS 为群落中的总物种数）（ 6）举例说明例如，设有 A,B,C, 三个群落，各有两个物种组成，其中各种个体数组成如下：物种甲物种乙100(1.0) A群落0(0)群落 B 50(0.5) 50(0.5)群落 C 99(0.99) 1(0.01)请计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]=0.5000Shannon-wiener指数：------HC=- ln0.=001.056）× ln0.99+0.01 ×ΣNi/N ln Ni/N i=-（ 0.99HB=- ln0.50)=0.69×(0.50 ln0.50+0.50 ×Pielou 均匀度指数：Hmax=lnS=ln2=0.69ln1.0)+0]/0.69=0 [(1.0 × EA= H/Hmax=-ln0.50)/0.69=0.69/0.69=1EB=- (0.50× ln0.50+0.50×EC=0.056/0.69=0.081:从上面的计算可以看出 , 群落的物种多样性指数与以下两个因素有关②种类中个体分配上的均匀性①种类数目 ,即丰富度；β多样性β多样性可以定义为沿着环境梯度的变化物种替代的程度。

不同群落或某环境多样性具有重要多样性越大。

精确地测定ββ梯度上不同点之间的共有种越少，①它可以指示生境被物种隔离的程度；的意义。

这是因为：②β多样性的测定值α多样性一起构成了总体多③可以用来比较不同地段的生境多样性；β多样性与样性或一定地段的生物异质性。

）w Whittaker 1（）指数（β-1w=S/mβαS 式中：为所研究系统中记录的物种总数；为各样方或样本的平均物种数。

α m（2c）β指数（） Cody]/2）（βc=[g H +l H （））是沿生境梯度（ g 式中：H H H （l 增加的物种数目；H ）是沿生境梯度失去的物种数目，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 ）]/2 α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。

多样性γ）主要指标为物种数（ Sγ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保护动物是生物界的一个重要组成部分。

在各国科学家关心全球的生物多样性问题时，我国许多有识之士已认识的动物学家对本国动物多样性受到的破坏和威胁同样深为关切。

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赖于人类因而，保护动物的多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。

样性是为人类自身的生存的一项刻不容缓的工作。

生态系统是特定生态空间中所有生物及其生活环境间在物质循环和能量流动过程中所形成的统一整体。

我国地域辽阔，地处寒温带、温带、暖温带、亚热带和热带。

从东南沿海到西北内陆，又有湿润、半湿润、半干旱和干旱不同的地区。

在动物地理学上跨越古北界和东洋界两大界。

第四纪以来，由于北半球冰期的发生和青藏高原的隆起，使我国的自然分带据初步统计，我国的森林生态有所增加。

更因地形复杂而增加了我国生态系统的复杂性。

系------4 大类草原、7 个大类，约 185 类生态系统，还有大类荒漠，以及高山植被等 16 统就有约 460 类生态系统。

这样规模的生态系统的多样性是其他国家难以比拟的，是我国的一项宝贵财富。

可惜由于人口增长的巨大压经济发展造成环境的改变和污染，以及主观认识力，的不足，各类生态系统遭到严重的破坏。

不但造成气候恶化、土壤侵蚀、江河泛滥等恶果，而首当其冲的是其中许多动物物种遭到灭绝或濒临灭绝的厄运。

如云南石屏县境内的异龙湖50 年代以来，先后原先草茂鱼肥，历史上盛产鲤鱼和白鱼，还有一特有种为异龙中鲤。

但在该湖挖河发电、放水造田，以及后来的全湖持续干涸等，异龙中鲤从此再未发现过。

又如个名贵特有种生存在云南洱海的 20 余种鱼类中73 个云南特有鲤鱼的亚种。

近 30 年有和来，由于水位下降、产卵场破坏、过度捕捞和不合理放养等原10 因，这个种或亚种均处于濒危状态。

洱海作为一个特殊的淡水湖泊生态系统也将消失。

物种是生命存在的基本形式，也是生态系统中生物群落组成的基本单元，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。

不同的研究者估计数差距甚可是目前世界上究竟有多少物种众说不 180 万到在大，一。

140 ～万种之间，其中动物的种类约占 90 ％以已描述的种统计万种之间，3000 上。

170 在笔者比较保守的估计，我国动物的种类可能为昆15 万种，脊3.5 虫万种，其他无脊椎动物椎动物已知的 5139 种 (兽类 499 380 种，两栖1186 种，爬行类类 270 种，鱼种，鸟类类 2804 种 )。

在第四纪冰川期，东亚冰川活动较弱，而且生物可随着冰川的前进而向南退因而东亚不但物种丰富，而且保存了却，与欧洲、北美洲的生物无路可退的情况截然不同。

扭角羚和扬子鳄。

在脊椎动物中如大家熟悉的大熊无脊椎动物中，许多古老的种类。

如猫、科蜘蛛中最原始的一科，已知105 2 40 种，属约仅蛛形纲蜘蛛目中的节板蛛科，是现生洞口有活盖，仅分布于东亚。

这类蜘蛛在土中打洞穴夜间把洞盖打开一条缝，发现有昆居，虫路过，跃出捕回洞中享用。

这类蜘蛛腹部背面尚保留分节的背板，纺器位于腹部的中部。

------从形态到行为可以说与 3 亿年前的蜘蛛祖先相同，是很有学术价值的类别。

此外，我国有一些地区如西南的横断山区，是现代许多生物的分化与分布中心。

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而且有的类群种类远远大于这一比的十分之一左右，还在于有许多特有如昆虫中最种，例。

名贵蝴蝶绢蝶 1/3 400 多种，我国则有种，占全世界的近 120 科原始的原尾目全球已知 61 ％；其中绢蝶属全球记载 37 种，我种，占种，占世界记载 53 种，我国 34国％。

2773％为我国 90 余种淡水鱼类中，约有 800 或我国现生所以世界昆虫学家称中国为绢蝶王国。

目前对我国动物的家底尚不清楚。

以昆虫而但除脊椎动物外，东亚所特有。

迄今记述不论，中有许多类群尚无人进 )15 万种的约1/4 。

无脊椎动物 (包括昆虫到 4 万种，仅占估计数行美国有1988 年世界自然和自然资源保护联盟红皮名录1006 种受威胁昆虫中，研究。

493的种，而中国大陆仅有 232 10 个分种。

我国国家重点保护野生动物名录中，脊椎动物列出所有个属 ( 类阶元 (大部分为种，少数列出目、科或属的所有)，而无脊椎动物仅列出 ) 种种 1个种的保护名及 24单。

为保护物种多样性，许多科学家再度提出在某些生物灭绝前应摸清种类。

尤其对尚未研红树林和森林林冠等的动物种类应调查珊瑚礁、究的类群或某些被忽视的栖息地，如土壤、清楚。

对于已知的濒危种，则要进一步研究其分布、种群数量、栖息地、生物学及威胁存活的主要因素，提出有关的保护措施。

栖息地保护无疑是保护物种的根本手段。

应该指出的是，对于某些小型无脊椎动物来( 说，即使一个小范围的生态系统 ) 如一个池塘或一小片树林的保护有时也有重要的意义。

随这一问题今后必将越来越及全民保护动物意识的加强，着对有科学价值的种类认识的加深，引起公众的注意。

------除了从保护生态系统的角度做好物种的保护工作以禁止滥捕和非法出口始终是保护外，物种中首要解决的问题。

多年来，不加控制地猎杀黄羊、狍、麂、岩羊等有蹄类动物，使原来的常见种沦为稀有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。

种。

有而珊瑚礁的破坏使大批海洋生物的生存受到威的要求出口成吨的珊胁。

瑚，而某些海洋生物可能为解救人类心脏病或癌症的关键药物。

可以说，物种多样性中包括遗传多样每一物种都是一个独特的基因库。

性。

但遗传多样每一物种均由许多个体组性又远远超过物种多样性的范除了孤雌生殖和一卵双生子围。

成，以外，没有两个个体的基因组是完全相同或由许多地理或生态种下可能有亚种的分化，的。

因此，许多物种实际上包含成种群所组成，家养动物包含有众多的品种和类型。

甚至上百、千个不同的遗传类型。

例如，花鳅的同一亚种中存 2n=50 4 ，75 ，86 ，94 等在种染色体种基因6 数目。

昆明动物所发现云南文山、昭觉、瑞丽和迪庆四个地区牛的血红蛋型，白有运铁蛋白共有 9 种不同的基因型，显示了丰富的遗传多样性。

分子水平上的遗传多样性引12 DNA种不同型的线粒体人注目，如在珠星雅罗鱼的三个地方种群中存在着结构。

种内遗传多样性愈丰富，物种对环境变化的适遗传多样性是生命进化和适应的基础，应能力愈大。

遗传的均一性威胁种群或物种的生存已是明显的事分布于非洲几个狭谷地带实。