群落物种多样性的测定

********森林群落物种多样性的测定

一、实验目的

1、掌握群落物种多样性的α-多样性指数测定方法。

2、通过野外调查探讨，了解学校周边群落物种分布状况，并从中培养主动

探究学习的习惯，懂得生活即是课堂的道理。

3、加深物种多样性对植物群落重要意义的认识，形成保护物种多样性的意

识。

4、通过对物种多样性空间格局分布的研究，对重建和恢复常绿阔叶林有初

步了解。

二、实验原理

物种多样性是生物多样性的基本层次，是指地球上动物、植物、微生物等的丰富程度。它具有两种涵义：1、指一个群落或生境中物种数目的多寡（数目或丰富度）；2、指一个群落或生境中全部物种个体的数目分配状况（均匀度）。群落的复杂性可以用多样性指数来衡量。

植物群落的多样性是群落中所含的不同物种数和它们的多度的函数。多样性依赖于物种丰富度（物种数）和均匀度或物种多度的均匀性。两个具有相同物种的群落，可能由于相对多度的分布不同而在结构和多样性上有很大差异。在不同空间尺度范围内，植物多样性的测度指标是不同的，通常分为α-多样性、β-多样性和γ-多样性三个范畴，其中α-多样性是指在栖息地或群落中的物种多样性。这里采用样地调查方法。

三、实验器材

样方测绳（100m），皮尺（50m），卷尺，测高仪，GPS，海拔仪，计算器等。

四、操作步骤

1.选择样地

在****选取3类型群落，然后在每一类型群落典型代表地段设立3 个20 m ×20 m 样地，记录群落样地海拔、坡度、坡向、坡位, 并在每个类型群落样地中设置12 个4 m ×4 m小样方，按乔、灌、草调查方法记录样地有关数据。

2.数据调查

①乔木层数据调查：在每个4m×4m的小样方内识别乔木层树种的数目，目

测出样方的总郁闭度。然后统计每个树种的株数，测量胸径、树高以及目测每个树种的郁闭度。

②灌草层数据的调查：在同样的4m×4m的小样方内识别灌木层中的物种数，

目测每个灌木种类的盖度、平均高度以及多度。在20m×20m的样方中随机选取5个1m×1m的草本植物样方，然后进行草本层每个植物物种的盖度、平均高度以及多度有调查。

③地理数据的测定运用GPS（全球卫星定位系统）测定每个样方的经度与

纬度。GPS给出的海拔高度误差较大，所以再用海拔表校正海拔高度。用坡度仪测出样地山体的坡度，并测出坡向。判断土壤类型、土层厚度、地

形以及群落内人类活动等情况。

3.群落内各数量指标的调查

3.1 丰富度指数

R = S / log N , 其中, S 、N 为样本中观察的物种数和个体数。用R1 、R2 、R3分别表示乔木层、灌木、草本层物种丰富度指数。

3.2 多样性指数

(2) Simpson 多样性指数(Simpson) D = 1-ΣNi ( Ni-1) / [ N ( N-1) ]

(3) Shannon2Wiener 多样性指数(Menhinick ) H = -ΣPi log Pi

其中, S 、N 为总物种数和总个体数, Ni 为第i种的个体数, Pi = Ni/ N , i = 1 ,2 , ⋯, S 。用D1 、H1表示乔木层Simpson 多样性指数、Shannon2Wiener多样性指数, D2 、H2 表示灌木层Simpson 多样性指数、Shannon2Wiener 多样性指数。

3.3 均匀度指数

(4) Simpson 均匀度指数E = N ( N/ S-1) / ( ΣNi ( Ni-1) )

(5) Pielou 均匀度指数J = ( 2 ΣPi log Pi) / log S

其中, Pi 和S 的意义同上。用E1 、J1 表示乔木层Simpson 均匀度指数、Pielou 均匀度指数, E2 、J2表示灌木层Simpson 均匀度指数、Pielou 均匀度指数。

五、调查结果

群落基本情况

注意：选取样地时尽量保证各类成分的分布要均匀一致；群落结构要完整，层次要分明；生境条件要一致（尤其是地形和土壤），最能反映该群落生境特点的地段；样地要设在群落中心的典型部分，避免选在两个类型的过渡地带；样地要有显著的实物标记，以便明确观察范围。