野外植物群落调查和数据分析

植物群落的数量特征
数量特征调查记录应注意的问题
1、个人的误差 2、植物生长型引起的错觉 3、季节、年度的差异 4、种群格局分布问题 5、应用综合概念的估计
植物群落的数量特征
1. 多度（Abundance） 多度（ ） 2. 密度（Density）: D=N/A 密度（ ） 其中： 为密度 为密度； 为样方内某种植物个体的全部数目 为样方内某种植物个体的全部数目； 其中：D为密度； N为样方内某种植物个体的全部数目； A指样方面积 指样方面积; 指样方面积 Am =1/D Am表示每个植株所占的平均面积 表示每个植株所占的平均面积
14. 确限度（Fidelity） 确限度（ ） （1）特征种 ）特征种(Characteristic species)：确限度 ，确限种 ：确限度5， (exclusive species)、确限度 ，偏宜种 、确限度4，偏宜种(selective species)、 、 适宜种(preferential species) 确限度 3 ，适宜种 （2）伴生种 ）伴生种(Companion)：确限度 ，伴生种 ：确限度2，伴生种(indifferent species) （3）偶见种 ）偶见种(Accidental)：确限度 ，外来种 ：确限度1，外来种(strange species) 15. 群集度 群集度(Sociability，Gregariousness) ， 群集度1，单株生长； 群集度 ，单株生长； 群集度2，少数植株成小群或小丛生长； 群集度 ，少数植株成小群或小丛生长； 群集度3，生长成小斑块，垫状或大丛； 群集度 ，生长成小斑块，垫状或大丛； 群集度4，生长成大斑块，地毯状； 群集度 ，生长成大斑块，地毯状； 群集度5，生长成大群或大片，覆盖着整个样方， 群集度 ，生长成大群或大片，覆盖着整个样方，通常是 单一的种群。 单一的种群。
群落的数量特征
5. 基面积 (basal area) 6. 叶面积 叶面积(leave area) 叶面积指数种 =某个种的叶面积值 /样方面积 某个种的叶面积值 样方面积 叶面积指数群落 =所有种的叶面积之和 /样方面积 所有种的叶面积之和 样方面积 7. 优势种（Dominants）与优势度（Dominance） 优势种（ ）与优势度（ ）
Ⅰ 20%以下的恒有度称为稀少； 以下的恒有度称为稀少； 以下的恒有度称为稀少 的恒有度称为低恒有度； Ⅱ 20.1%~40%的恒有度称为低恒有度； 的恒有度称为低恒有度 的恒有度称为中等恒有度； Ⅲ 40.1%~60%的恒有度称为中等恒有度； 的恒有度称为中等恒有度 的恒有度称为较高恒有度； Ⅳ 60.1%~80%的恒有度称为较高恒有度； 的恒有度称为较高恒有度 的恒有度称为高恒有度。 Ⅴ 80.1%~100%的恒有度称为高恒有度。 的恒有度称为高恒有度
8. 频度（Frequency） 频度（ ） A>B>C>=<D<E 其中： 其中： A=0~20%频度 频度 B=21%~40%频度 频度 C=41%~60%频度 频度 D=61%~80%频度 频度 E=81%~100%频度 频度
9. 高度（Height）
10. 根深（depth of root）或根长 根深（ ）或根长(length of root) 11. 生物量（Biomass）和产量（yield) 生物量（ ）和产量（ 12. 体积（Volume） 体积（ ） 13. 存在度（Presence）和恒有度（Constance） 存在度（ ）和恒有度（ ）
3. 面积比法
取样
四、无样地取样
无样地取样（plotless sampling）主要用于森林群落 的研究 1. 1.最近个体法（Closest individual method）（图(a)）。 Closest method (a) 2.最近邻体法（Nearst neighbor method）（图(b)）。 3.随机对法（Random pairs method）（图(c)） 4.中点四分法（Point—centred quarter method）（图(d)）
10 20 30 40 50 样方A=（4，4） 样方B=（55，25）
（2）系统取样（systematic sampling）也叫规则取样 （regular sampling） （3）限定随机取样（strained random sampling），也叫做系统-随机取样 （systematic-random sampling） （4）分层取样（stratified sampling）： 分层取样也是将研究地段分成一些小的 地段，但小地段的划分方法不是统计学 方法，而是自然的界线或生态学的标准
取样
二、取样单位和样方的大小
1. 取样单位（sampling unit）：样方、样圆、 样点、样条、样带等 2. 样方的大小 (Quadrat size)： 群落的最小面积 （minimum area of community)
不同群落类型最小面积经验值
群落类型 地衣群落 苔藓群落 沙丘草原 干草原 草甸 高草地 灌丛 温带森林 热带雨林 群落最小面积 0.1~0.4 m2 1~4 m2 1~10 m2 1~25 m2 1~50 m2 5~50 m2 10~50 m2 200~500 m2 500~4000 m2
β=
2A
A 为环境梯度上（样方）所发现物种的平均数，G 为沿环境梯度增 为环境梯度上（样方）所发现物种的平均数， 加的物种数， 为沿环境梯度减少的物种数。 加的物种数，L 为沿环境梯度减少的物种数。
• Sprensen 相似性系数： S=2c/(a+b) 相似性系数：
a为甲植被带全部种数，b为乙植被带全部种数，c为两 为甲植被带全部种数， 为乙植被带全部种数 为乙植被带全部种数， 为两 为甲植被带全部种数 种数 植被带共有
某种植物的个体数目 相对密度 = × 100 全部植物的个体数目 3. 距离（Distance） 距离（ ） 4. 盖度（Cover 或 Coverage ） : 百 分 比 盖 度 盖度（ （ percentage cover ） , 郁 闭 度 （ canopydensity）, ） 盖度等级（ 盖度等级（cover class） ）
谢 谢！
取样
三、样方的数目
1. 样方数——平均数曲线法
2.方差法
• 方差法是根据所研究的来决定取样数目，一般方差大，取 样数目就要多；若方差小，取样数目则可以少。在随机分 布的情况下，取样数目N与总体方差S2有如下关系：
式中t是显著性水准值，比如在95%置信区间t=1.96（≈2）; L 为研究允许误差，这是已知数，方差法要求取样不能少于30 （Wratten和Fry 1980），总体方差可以用前30个样方来估计。
（5）集群取样（Cluster Sampling）: ）集群取样（ ） 首先随机选取样点， 首先随机选取样点，在每 一个样点取一些样方 （6）环境因子取样 ） （sampling for environment） ） 某些因子的值只与样方位 置有关，比如海拔高度、 置有关，比如海拔高度、坡 坡向、小地形变化, 度、坡向、小地形变化 有 些因子由于变化甚大，还需 些因子由于变化甚大， 在样方内进行再取样
植被的环境特征
1. 地理位置（GPS定位） 2. 气候数据 3. 地形数据 4. 土壤数据 5. 生物因子数据
物种多样性分析
• α多样性，指某个群落或生境内部的种的多样性。
常用指数： 常用指数： Patrick指数 指数=S 指数 s Shannon-Wiener指数（H ′）：H ' = −∑ Pi ln Pi 指数（ ）： 指数 Pielous均匀度指数（E）： = H′/lnS 均匀度指数（ ）： ）：E 均匀度指数 s N D = ∑ ( i )2 Simpson 指数： 指数： N i =1
i =1
Pi 表示第 个种的多度比例，S表示一定面积内的物种数量 表示第i个种的多度比例， 表示一定面积内的物种数量 个种的多度比例
物种多样性分析
• β多样性，即在一个梯度上从一个生境到另一个生境所发 生的种的多样性变化的速率和范围。它是研究群落之间的 种多度关系。 • Wilson 指数： 指数： G+L
物种多样性分析
• γ多样性，即在一个地理区域内一系列生境 中种的多样性。
数据分析
• 数据经过初步处理 后，将各分物种在 不同样方中数量特 征（如相对盖度、 相对多度等）在 Excel表中按左图 要求列出。 • 另存为.csv文件
打开BIO-DAP软件， 软件， file菜单下open 前面保存 的.csv文件 Raw Data显示数 据 Diversity Indices 下有多个多样 性指数，可以 性指数， 直接算出结果
表1.2 盖度等级表
等级值 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Braun-Blanquet等级 等级 盖度< 盖度 5% 6% ~ 25% 26% ~ 50% 51% ~ 75% 76% ~ 100% —— —— —— —— —— Domin等级 等级 盖度非常小， 盖度非常小，仅1株 株 盖度<1% 盖度 1% ~ 4% 5% ~ 10% 11% ~ 25% 26% ~ 33% 34% ~ 50% 51% ~ 75% 76% ~ 90% 91% ~ 100%
16. 生活力 生活力(Vitality)和繁殖力 和繁殖力(Reproductivity) 和繁殖力 长势强，良好发育，有规律地完成生活周期； Ⅰ 长势强，良好发育，有规律地完成生活周期； 可进行营养繁殖，但不能完成生活周期（ Ⅱ 可进行营养繁殖，但不能完成生活周期（有性生殖不完 全）； 长势弱，营养繁殖微弱，不能完成生活周期； Ⅲ 长势弱，营养繁殖微弱，不能完成生活周期； 偶然发芽，但不是营养繁殖。 Ⅳ 偶然发芽，但不是营养繁殖。 17. 生活型 生活型(life form) 18. 生长型 生长型(growth form) 19. 物候 物候(phonological phenomenon) 20. 种—面积曲线和最小面积 面积曲线和最小面积
野外植物群落调查 和数据分析
邵小明
植物群落调查
取样（sampling） 植物群落特征描述 植被的环境特征
取样
一、取样方法
1. 主观取样：人为地选择取样地段 2. 客观取样：通过某种统计学方法来设置样 方，又叫做概率取样法
（1）随机取样（random sampling ）ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ）随机取样（
10 20 30 40 50