实习三群落物种多样性的测定.doc
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实习三 群落物种多样性的测定
一、实习目的
学习群落物种多样性的调查方法,比较各地区物种多样性的差异;了解各类指数的特点和生态学意义;熟悉和掌握最常用的物种多样性指数的计算方法。
二、实习材料
铅笔、野外记录表格、计算器、皮尺。
三、实习原理
物种多样性代表了群落组织水平和功能的基本特征,它通常包涵两种涵义:(1)种的数目或丰富度, 即一个群落或生境中物种数目的多寡;(2)种的均匀度, 即一个群落或生境中全部物种个体数目的分配状况,它反映的是各物种个体数目分配的均匀程度。多样性指数是反映丰富度和均匀度的综合指标,生态学考察中较多使用的多样性指数有辛普森指数、香农-威纳指数及均匀度指数。
1. 辛普森多样性指数(Simpsons diversity index):该指数假设,对无限大的群落随机取样,样本中两个不同种个体相遇的几率可认为是一种多样性的测度。用公式表示为:
辛普森多样性指数=随机取样的两个个体属于不同种的概率=1-随机取样的两个个体属于同种的概率设种i 的个体数占群落中总个体数的比例为Pi,那么,随机取种i 两个个体的联合概率就为P2i,如果我们将群落中全部种的概率合起来,就可得到辛普森指数D,即
式中,S 为物种数目。
2. 香农-威纳指数(Shannon-Weiner index)及均匀度:该指数假设在无限大的群落中对个体随机取样,而且样本包含了群落中所有的物种,个体出现的机会即为多样性指数。种信息量越大,不确定性也越大,因而多样性也就越高。其计算公式为:
E=H/InS
式中:H 为香农指数;E 为均匀度指数;Pi 为第i 个种在全体物种中的重要性比例,如以个体数量而言,ni 为第i 个种的个体数量,N 为总个体数量,则有Pi=ni/N;S 为物种数目。
计算示例:
设有A,B,C,三个群落,各有两个物种组成,个体数组成如下:
物种甲 物种乙 群落A 100(1.0) 0(0) 群落B 50(0.5) 50(0.5) 群落C 99(0.99) 1(0.01) 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]=0.5000 Shannon-wiener指数:HC=-Σ[(ni/N)ln(ni/N)]=-(0.99×ln0.99+0.01×ln0.01)=0.056 HB=-(0.50×ln0.50+0.50×ln0.50)=0.69 Pielou均匀度指数: Hmax=lnS=ln2=0.69
EA= H/Hmax=-[(1.0×ln1.0)+0]/0.69=0
EB=-(0.50×ln0.50+0.50×ln0.50)/0.69=0.69/0.69=1
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:种类数目,即丰富度; 种类中个体分配上的均匀性
1. 选择样地:在校园中选出不同区域的三个绿地群落和种植区作为调查样地。
2. 统计记录按选择的样方统计样方内的动、植物种类数和每一种的个体数。并把有关数据记入记录表中。
群落多样性调查表
群落1 群落2 群落3 物种1 物种1的个体数 物种1的个体数 物种1的个体数 物种2 物种2的个体数 物种2的个体数 物种2的个体数 物种3 物种3的个体数 物种3的个体数 物种3的个体数 … … … … 物种N 物种N的个体数 物种N的个体数 物种N的个体数
3. 根据上表中的数据进行群落的物种多样性指数计算。
4. 分析比较群落生物多样性的差异,并讨论原因。
五、实习作业
将选定的三个群落(附地点说明)的相应多样性指数计算结果列表说明,并讨论如下两个问题:
1. 不同环境中物种多样性的差异程度及其形成原因分析。
2. 各类多样性指数计算结果的差异及分析。
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