02生物群落的种类组成

• 组成群落的物种越丰富，该群落调查取样的 最小面积相应也越大。如西双版纳热带雨林 取样的最小面积为2500 m2，北方针叶林为 400 m2，落叶阔叶林为100m2，灌丛草原为 25～100m2，草原为1～4m2。
在植物群落研究中，根据各个种在群落中 的作用而划分群落成员型。
• 常用的群落成员型有以下几类：
2. 数量特征
（1）种的个体数量指标 • 1）多度(abundance) • 2）密度(density) • 3）盖度(cover degree 或 coverage) • 4）频度(frequency) • 5）高度(height) • 6）重量(weight) 用于草原植被 • 7）体积(volume ) 用于森林植被
• 关联系数的数值变化范围是从-1到 +1。按 统计学的χ２检验法测定所求得关联系数的 显著性。
• 随着群落中种数的增加，种对的数目会 按 S(S-1)/2方程迅速增加。
• 为了说明各种对之间是否关联及它们之 间的关联程度，常利用各种相关系数、距 离系数或信息指数来描述一个种的数量指 标对另一个种或某一环境因子的定量关系， 计算结果可用半矩阵或星系图表示。
1）多度(abundance) 是对物种个体数目多少的一 种估测指标，多用于群落的野外调查。国内多采 用Drude的七级制多度，即：
• Soc. (Sociales) —— 极多, 植物地上部分郁闭 • Cop.3 (Copiosae) —— 很多 • Cop.2 (Copiosae) —— 多 • Cop.1 (Copiosae) —— 尚多 • Sp. (Sparsal) —— 不多而分散 • Sol. (Solitariae) —— 很少而稀疏 • Un. (Unicum) —— 个别或单株
• 在一个种类分布比较均匀一致的群落中，属于A 级频度的种类占大多数，B、C 和D级频度的种类 较少，E 级频度的植物是群落中的优势种和建群 种，占有的比例也较高，符合一般群落中低频度 种的数目较高频度种的数目为多的事实。
种的综合数量指标 • 重要值(important value)
•
重要值 (I.V.) = 相对密度 + 相对频度
3．多样性梯度
• (1) 多样性随纬度的变化 从热带到两极随 着纬度的增高，物种多样性有逐渐减少的 趋势。
• (2) 多样性随海拔的变化 物种多样性随海 拔增加而逐渐降低。
• (3) 海洋和淡水水体多样性有随深度增加而 降低的趋势
4. 决定多样性梯度的因素 • (1) 进化时间学说 • (2) 生态时间学说 • (3) 空间异质性学说 • (4) 气候稳定学说 • (5) 竞争学说 • (6) 捕食学说 • (7) 生产力学说 • 7种学说, 包括6个因素，即时间、空间、气候、
• 2）密度(density) 指单位面积或单位空间 内的个体数。样地内某一物种的个体数占 全部物种个体数的百分比称为相对密度 。
某一物种的密度占群落中密度最高的物种 密度的百分比称为密度比 。
• 3）盖度 指植物地上部分垂直投影面积占 样地面积的百分比，即投影盖度。植物基 部的覆盖面积称为基盖度（真盖度）。对 于草原群落，常以离地面1英寸(2.54cm)高 度的断面计算；对森林群落，则以树木胸 高 (1.3 m处)的断面积计算。
• 物种多样性包括两种涵义：
一是群落所含有的物种数目的多寡，即 种的丰富度；二是种的均匀度，是指一个 群落或生境中全部物种个体数目的分配状 况。
群落所含的种数越多，群落的多样性就 越高；群落中各个种的相对密度越均匀 ， 群落的异质性程度就越大，群落的多样性 就越高。
2. 多样性的测定
(1) 丰富度指数 • 1）Gleason (1922) 指数： D = S / lnA
3. 2 生物群落的种类组成
• 3. 2. 1 种类组成及其数量特征 • 3. 2. 2 物种多样性 • 3. 2. 3 种间关联
1. 种类组成
• 生物群落的种类组成 是决定群落性质最主 要的因素，也是鉴别 不同群落类型的基本 特征。
• 最小面积是指基本上 能够表现出某群落类 型生物种类的最小面 积。
• 表达种对之间是否关联常采用关联系数 。 • 取样面积的大小对研究结果有重大影响。
2×2列联表 ：
种
+
A
-
种B
+
-
a
b
a+b
c
d
c+d
a+c b+d
n
• 关联系数常用下列公式计算：
V
ad bc
a bc d a cb d
• 如果两物种是正关联的，那么绝大多数样 方为a 和d型；如果属负关联，则为b和c型； 如果是没有关联的，则a, b, c, d各型出现机 率相等，即完全是随机的。
种-面积曲线示意图
• 在群落中各物种分布比较均匀的地段，选择 样地进行采样和物种鉴定，逐渐扩大样地面 积，随着样地面积的加大，样地内生物种数 也在增加；当样地扩大至一定面积，样地内 的生物种数基本不再增多；反映在种类-面积 曲线图上曲线呈明显变缓趋势。通常将曲线 开始变缓处所对应的面积，定为该群落调查 取样的最小面积。
• 群落中某一物种的分盖度占全部分盖度之 和的百分比, 即为该物种的相对盖度；某一 物种的盖度占盖度最大物种盖度的百分比 称为盖度比 。
4）频度 即某个物种在调查范围内出现的频率。即:
频度= 物种出现的样方数 / 样方总数×100%
• 频度定律
凡频度在1%～20% 的植物种归入A级，21%～ 40% 者为 B级，41%～60% 者为C级，61%～ 80%者为D级，81%～100%者为E 级。
S
S
D 1 Pi2 1 Ni / N 2
i 1
i 1
• 式 群中落S中为全物部种物数种目的，个N体i为数种。i的个体数，N为
2）香农-威纳指数
S
H Pi log2 Pi i 1
式中H为群落的物种多样性指数, Pi为样地 中属于种i的个体占全部个体的比例，S为种 数。公式中对数的底可取2、e和10，但单 位不同，分别为nit、bit和dit。
+ 相对优势度 (相对基盖度)
3. 2. 2 物种多样性
1. 多样性的定义 • 生物多样性 是指生物的多样化和变异性以
及物种生境的生态复杂性。
• 遗传多样性指地球上生物个体中所包含的 遗传信息之总和。
• 物种多样性是指地球上生物有机体的多样 化。
• 生态系统多样性涉及的是生物圈中生物群 落、生境与生态过程的多样化。
竞争、捕食和生产力。这些因素可能同时影响群 落的物种多样性，并且彼此之间相互作用。
3. 2. 3 种间关联
• 如果两个种一起出现的次数高于期望值, 它 们就具有正关联；如果它们共同出现次数 少于期望值, 则它们就具有负关联。
• 正关联可能是因一个种依赖于另一个种而 存在，或两者受生物的和非生物的环境因 子制约而生长在一起；负关联则是由于空 间排挤、竞争或他感作用，或不同的生境 要求而发生。
(2) 多样性指数 • 多样性指数是反映物种丰富度和均匀性
的综百度文库指标。
• 最著名且常用的有 • 辛普森指数(Simpson’s diversity index) • 香农-威纳指数(Shannon-Weaver index)。
1）辛普森多样性指数 • 基于在一个无限大小的群落中，随机抽取
两个个体，它们属于同一物种的概率是多 少的假设而推导。 • 假设种i的个体数占群落中总个体数的比例 为 就 合P为起i ，(来P那i，)2。么就如随可果机得我取到们种辛将i普两群森个落多个中样体全性的部指联种数合的，概概即率率
式中A为单位面积, S为群落中物种数目。这是 最简单、最古老的物种多样性测定方法，至今 仍为许多研究者所应用。它可以表明一定面积 生境内生物种类的数目。 • 2）Margalef ( 1958) 指数： D = S–1 / lnN 式中S为群落中物种数目，N为调查样方中观察 到的个体总数（随样本大小而增减）。
• (1) 优势种 (dominant species)：对群落的 结构和群落环境的形成有明显控制作用的 物种。 建群种 (edificator或 constructive species)：优势层的优势种。
• (2) 亚优势种（subdominant species） • (3) 伴生种 (companion) • (4) 偶见种或稀有种 (rare species)