植物群落物种多样性的测定

基础生态学实验

植物群落物种多样性的测定

【实验原理】

植物群落的多样性是群落中所含不同物种数量和它们的多度的函数。多样性依赖于物种丰富度、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。

【实验目的】

1、掌握植物群落多样性的测定方法

2、加深对物种多样性和植物群落重要意义的认识

【实验器材】

实验器材：样方测绳（4m），卷尺

【实验步骤】

1、选择样方

在人工草地、野生草地中各选取2个1m2的样方。要求每种草地中选择的样方的植物种类要大致一致，生境条件大致相同，且群落结构较为完整，植被覆盖度较大，尽量选择群落中心较为典型的部分。注意要将样方划为标准的正方形。

2、测量并记录样方中植物的总盖度、各物种分盖度、各物种多度，并多次在各个物种中取样测量株高，取平均值记为该物种的平均高度。

3、比较各个样方和两种草地之间的差异。

【实验结果与分析】

测量得到的数据如下表1—表4所示。

（一）人工草地

表1 人工草地样方一中各植物的盖度、多度及高度

表2 人工草地样方二中各植物的盖度、多度及高度

分析与讨论：

(1) 人工草地两处样方的植物种类基本一致，但优势物种不同，各植物种类的比例也不同；样方一以绿地早熟禾为主，分盖度大约为87.5%；样方二以酢浆草为主，分盖度大约为62.5%；而该人工草地中播种的是绿地早熟禾，说明样方二被酢浆草侵染较严重。

(2) 各种植物物种在生长时相距紧密，叶片有所重叠，因此各个植物物种的分盖度相加之和会略大于植被总盖度。

(3) 该人工草地中播种的是绿地早熟禾，但即使是绿地早熟禾为优势种的区域内，仍然有较多其他物种如早开堇菜、酢浆草、旋覆花的生长，说明即使是纯人工种植的绿地中也往往不只生长着单一物种，其他物种的种子也会由风媒等方式传播而来，在此扎根生长。

（二）自然草地

表3 自然草地样方一中各植物的盖度、多度及高度

表4 自然草地样方二中各植物的盖度、多度及高度

分析与讨论：

(1) 两处样方的植物种类相差不大，但优势物种不同：样方一以葎草为主，样方二以藜为主。

(2) 各种植物物种在生长时相距紧密，叶片有所重叠，因此各个植物物种的分盖度相加之和会略大于植被总盖度。

(3) 各种植物物种的高度相差不大，推测是因为光照是植物生长必须的因素，在野生环境中，各种植物为了自身的生长，必须竞相向上生长以获得充足的阳光，过于低矮的植物竞争不过较高的植物，所以不能在此处生长。因此，存活下来的这几种植物物种的高度相差不大。

人工草地与天然草地的对比

（1）物种多样性差异显著。与人工草地相比，天然草地物种多样性较丰富，物种种类较多，且物种个体间分布较均匀。

（2）植株高度差异显著。与人工草地相比，天然草地各物种及同一物种各个个体间植株高度具有显著差异。而人工草地为了保持其整齐度，会定期修剪，导

致其物种高度基本相同。

（3）总盖度略有差异。与人工草地相比，天然草地总盖度要略小一些。这是由于植物在自然生长下受阳光、温度、水分等条件影响较大，有集群现象。会有部分空地裸露。而人工草坪有人为因素影响，为了美观，其总盖度接近100％。

第八章 植物群落结构

第八章植物群落结构 第一节：植物群落及其种类组成 一、植物群落的概念与基本特征： （一）概念 1. 生物群落 在特定的时间、空间或生境下，具有一定的生物种类组成，外貌结构，各种生物之间，生物与环境之间彼此影响，相互作用，并具特定功能的生物集合体。 2. 植物群落 特定空间或特定生境下，植物种群有规律的组合。 即一定地段上，群居在一起的各种植物种群所构成的一种有规律的集合体。 群落生态学（synecology）是研究群落与环境相互关系的科学。 二、植物群落的基本特征 ?具有一定的物种组成物种数和个体数。 ?不同物种之间的相互影响：必须共同适应它们所处的无机环境；它们内部的相互关系必须 取得协调和发展(种群构成群落的二个条件)。 ?具有形成群落环境的功能：定居生物对生活环境的改造结果。 ?具有一定的外貌和结构：形态结构、生态结构、营养结构。 ?具有一定的动态特征 :季节动态、年际动态、演替与演化。 ?具有一定的分布范围：特定的地段或特定的生境。 ?具有边界特征：或明确或不明确的边界。 群落的物种组成 ?实验原理： ?1. 取样方法——样方法 ?取样就是代表性群落的选取或确定，包括样地设置的方法、范围大小等。 ?样地大小的确定一般采用巢式样方法，通过绘制种——面积曲线来确定。 ?样地大小 不同群落类型最小面积经验值 样地形状 a.传统形状——方形 故称样方(quadrat)

b.圆形 也称样圆 c.矩形 也称样带(belt)或样条(transect) （二）种类组成的性质分析 根据各个种在群落中的作用不同，将其划分为几个不同的群落成员型。植物群落研究中，常用的群落成员型有以下几类： 1.优势种和建群种 （1）优势种：在群落中能有效控制能量流动和物质循环并对群落的结构和群落环境的形成具有明显的控制作用的生物种。 特征：个体数量多，投影盖度大，生物量高，体积大，生活能力强。（2）建群种：吧优势层的优势种称为建群种，其中决定着群落的外貌，而且一控制着群落的生态环境和群落的其他组成成员。 如果群落中的建群种只有一个，则称为“单建群种群落”或“单优种群落”。如果具有两个或两个以上同等重要的建群种，则称为“共建种群落”或“共优种群落”。 2.亚优势种（subdominant species） 指个体数量与作用都次与优势种，但在决定群落性质和控制群落环境方面仍起着一定作用的植物种。 3.伴生种（companion species） 伴生种为群落的常见种类，它与优势种相伴存在，但不起主要作用。 4.偶见种或罕见种（rare species） 是那些在群落中出现频率很低的种类，往往是由于种群自身数量稀少的缘故。偶见种可能是偶然的机会由人带入、或伴随着某种条件改变而侵入，也可能是衰退中的残遗种。 （三）种类组成的数量特征 ?个体数量指标 ?综合数量指标 个体数量指标 1 多度（abundance）与密度（density） 多度是对植物群落中物种个体数目多少的一种估测指标。 德鲁提（Drude）的七级制多度。即：查。国内多采用Drude七级制多度，即： Soc 极多，植物地上部分郁闭，形成背景 Cop3 数量很多 Cop2 数量多 Cop1 数量尚多 Sp 数量不多而分散 Sol 数量很少而稀疏 UN 个别或单株

物种多样性指数计算实例

物种多样性指数计算 (1)多样性指数的计算公式如下： ① 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。 ② Margalef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。 ③ Simpson指数 D=1-ΣP i 2 式中Pi种的个体数占群落中总个体数的比例。 ④ Shannon-wiener指数 H′= -ΣP i lnP i 式中：Pi=Ni/N 。 ⑤ Pielou均匀度指数 E=H/Hmax 式中：H为实际观察的物种多样性指数，Hmax为最大的物种多样性指数，Hmax=LnS（S为群落中的总物种数）。 (2)乔木层物种多样性 调查区域乔木层物种多样性指数见表6-11和图6-4。评价范围内各群落乔木层Gleason指数在~之间，Margalef指数在~之间，Simpson指数在~之间，Shannon-wiener指数在~之间，Pielou指数在~之间。数据表明评价范围内乔木层的多样性指数较低。 表1 调查区域乔木层物种多样性指数

图1 调查区域乔木层物种多样性指数 （A：荔枝树群落；B：相思树+银合欢群落；C：相思树群落；D：巨尾桉群落） (3)灌木层物种多样性 调查区域灌木层物种多样性指数见表6-12和图6-5。灌木层各个多样性指数与乔木层变化表现有一定的一致性。评价范围内各群落灌木层Gleason指数在~之间，Margalef指数在~之间，Simpson指数在~之间，Shannon-wiener指数在~之间，Pielou指数在~之间。数据表明评价范围内灌木层的多样性指数较低。 表2 调查区域灌木层物种多样性指数

北师大版生物八下第22章物种的多样性

第22章物种的多样性 (夜郎中学：余明灯） 第1节生物的分类 一．教学目标： １．尝试根据一定的特征对生物进行分类； ２．生物分类原则、等级和基本单位 ３．练习编写检索表 ４．说明对生物统一命名的重要性 二．教学重难点： １．生物分类的方法；生物命名的方法 ２．活动“尝试对生物分类” ３．活动“编制检索表” 三．课时安排：2课时 四．教学过程： 第1课时 《一》创设情景、引入新课 地球上约有35万中植物和150多万种动物，它们有的形态结构相似，有的彼此千差万别，我们怎样识别这些种类繁多的生物呢？当我们到商品繁多的超市购买东西，会很容易的找到我们所需要的，为什么？——因为它们是按一定的规律分类排列的。认识生物也要采用类似商品分类的方法，根据生物的某些特征将它们分门别类，这就是生物分类。 《二》活动“尝试对生物分类” 【活动过程】：展示图片 观察图片上这些你们所熟悉的各种生物，各小组讨论分析，尝试将它们分成不同的生物类群。 检查结果 问：你们组是根据什么将这些生物分类的？（性状差异和亲缘关系）【导出】：根据这个原则，生物学家将地球上现存的生物依次分为7个等级：界、门、纲、目、科、属、种 （其中基本单位是——种，即为最小的单位；最大的单位是界。）；把各个分类等级按其高低和从属关系顺序排列起来，就构成生物分类的阶层系统。如教材

31页—32页在分类阶层系统中，我们都可以在不同的分类单位中找到各种生物的位置。 刚才看了同学们的分类情况，各有不同，这样是否有利于我们识别生物？如果各执一词是不是就乱套了？那么我们是否需要一个统一的标准呢？ （需要） 所以生物学家根据生物特征的差异，编制出生物检索表。 讲解编制方法 活动“编写检索表” 第2课时 《一》复习旧课，引入新课 【提问】：（1）生物学家们为了弄清各种生物之间的亲缘关系是怎样将生物进行分类的？ （界、门、纲、目、科、属、种） （2）为了便于人们按照统一的标准识别生物，生物学家们依据什么 编制了什么来进行生物的分类？ （生物特征差异检索表） 【引入】：很好！我们要认识一件事物，首先要给它命名，认识生物也是如此，今天我们 就来看看生物的命名。 《二》生物的命名 【师生活动】：在我们认识生物的过程中发现，由于不同的地区，同一种生物往往有多个名称。 请看图，图上的生物在我们这里叫什么名字呢？——（红苕） 这是我们平时喜欢吃的红苕，但它有多个名字哦，在北京则称之为白薯，到了湖南就变成了红薯，江苏又叫山芋，而山东和东北又称之为地瓜。 请再看看图中的这两株植物是什么？——（土豆山药） 不同的两种植物它们却有一个共同的名字——山药，像上面这样两中情况再现实生活中比较常见，那么这样是否方便呢？（容易引起歧义）

“物种丰富度”与“物种多样性”两个概念的区分

“物种丰富度”与“物种多样性”两个概念的区分 朱立辉（江苏省兴化中学 江苏兴化 225700） 在讲授人教版生物必修3第4章第3节——群落的结构时，学生往往会把“物种丰富度”与“物种多样性”两个概念混淆，现把两个概念区分如下： 1. 物种丰富度是指一个群落或生境中物种数目的多少 假如有甲、乙两群落，每个群落中各物种的个体数目都为100，甲群落中物种种类的数目为100，乙群落中物种种类的数目为1。虽然甲、乙两群落生物的个体数目相同，但甲群落的物种种类多于乙群落，所以甲群落的物种丰富度大。 2. 物种多样性是物种丰富度和物种均匀度的综合指标 物种多样性除上面所说物种丰富度的涵义外，还指一个群落或生境中全部物种个体数目的分配的均匀程度，即均匀度。 我们以一例来对这两个概念进行阐述。 例如：有甲、乙、丙三个群落，各群落中个体数都为100。甲群落物种数目为1；乙群落物种有A 、B 两种，每种各50个个体；丙群落物种数目也为2，记为C 、D 两种，C 种99个个体，D 种1个个体。显然，甲群落的物种丰富度小于乙、丙两群落。我们以香农-威纳指数和辛普森指数来对上述三个群落进行多样性指数测定。 香农-威纳指数公式 [1] 其中 H =群落的香农-威纳多样性指数 S =种数 i P =群落中第i 种的个体比例。如第i 种个体数目为n i ，总个体数目为N 。则i P =n i /N 甲、乙、丙三个群落经测定： H 甲=－[( 0 ]= 0 H 乙=－[(0.5 log 20.5)+(0.5 log 20.5)]= 1 H 丙=－[(0.99 log 20.99)+(0.01 log 20.01)]= 0.081 辛普森指数公式 [1] D =群落的辛普森多样性指数 S 、i P 意义同香农-威纳指数公式 甲、乙、丙三个群落经测定： D 甲=1－（12+02）=0 D 乙=1－（0.52+0.52）=0.5 D 丙=1－（0.992+0.012）=0.02 从以上两公式的测定结果可见，群落甲的多样性为零，群落乙的多样性大于群落丙。在物种丰富度相同的情况下，不同物种的个体分布越均匀，物种多样性越高。 参考文献 [1]孙儒泳，李庆芬，牛翠娟，等. 基础生态学.北京: 高等教育, 2002. Differences between the definitions of species richness and species

植物群落调查方法

植物群落调查 考察植物群落有各种方法，如样地法、样线法、距离抽样法、点样法等。 其中样地法是基础方法，用样地法进行调查的方法步骤说明如下： （一）样地的设置 样地不是群落的全部面积，它仅是代表群落的基本持征的一定地段。对植物群落考察应在确定的样地内进行，通过详细调查，以此来估计推断整个群落的情况。 样地选择的方法：选择样地应遵循下列原则：（1）种的分布要有均匀性。（2）结构完整，层次分明。（3）环境条件（尤指土壤和地形）一致。（4）群落的中心部位，避免过渡地段。 1．样地的形状：大多采用方形，又称样方；除此还有样条，样线，弱圆等。可根据不同研究内容具体选择。 小型样方用于调查草本群落或林下草本植物层，大型样方用于调查森林群落或荒漠中的群落。为防止出现闭合差，在森林调查中，样方常沿着预定的测线方向呈菱形设置。其方法是由中心点定出距离为样方对角线长度的两个点，然后从这两点分别拉直长度恰为样方边长的测绳，使其在每一侧都恰好交接，就是样方的边界。 2．样地面积 下列样地面积的经验值可供考察时参考使用：草本群落1~10m2，灌丛16~100m2，单纯针叶林100m2，复层针叶林、夏绿阔叶林400~500m2，亚热带常绿阔叶林1000m2，热带雨林2500m2 3．样地数目 样地数目多少取决于群落结构复杂程度。根据统计检验理论，多于30个样地的数值，才比较可靠。为了节省人力与时间，考察时每类群落根据实际情况可选择3~5个样地；所有样地应依照顺序进行编号，以免混乱。 4．样地布局：一般可选用主观取样法，即选择被认为有代表性的地块作为调查样地。（二）植物群落样地调查内容与方法 样地调查内容主要有环境条件，群落的空间结构，群落的组成特征，群落的外貌。 1．环境条件调查：包括以下五项：（1）地理位置，（2）地形条件。（3）土壤条件。

多样性指数介绍

多样性指数 多样性指数是用来描述一个群落的多样性的统计量。在生态学中，它被用来描述生态系统中的生物多样性，在经济学中可以用来描述一个地区中经济活动的分布。多样性指数经常被用来估算任何一个群落，每个成员都属于一个独特的群体或物种。在很多情况下，多样性指数的估计量是有偏的，因此相似的值之间往往不能直接比较。 一些常用多样性指数将讨论如下： 种丰富度(Species richness) 种丰富度S便是生态系统中物种的数目。这个指数无法表示相对丰度。实际上，除了一些非常贫瘠的系统之外，记录一个生态系统真实的种总丰富度是不可能的。系统中物种的观察值是其真实物种丰富度的有偏估计值，并且观察值会随着取样的增加非线性的增长。因此在表示从生态系统中观察到的物种丰富度时，S 常被称作种密度（species density）。 香农多样性指数(Shannon's diversity index) 香农多样性指数用来估算群落多样性的高低，也叫香农-维纳（Shannon-Wiener）或香农-韦弗（Shannon-Weaver）指数。公式如下： 其中S表示总的物种数，pi表示第i个种占总数的比例(Pielou 1975)。当群落中只有一个居群存在时，香农指数达最小值0；当群落中有两个以上的居群存在，且每个居群仅有一个成员时，香农指数达到最大值ln k。 物种均一度（Species Evenness） 物种均一度用来描述物种中的个体的相对丰富度或所占比例。群落的均一度可以用Pielou均一度指数J表示（Pielou's evenness index，J）： 其中H'为香农指数，H'max是H'的最大值：

最新物种多样性指数计算参考

物种多样性计算方法参考 二. 以种的数目和全部种的个体总数 表示的多样性 在多数生态学著作中，称这类种多样性指数为种丰富度指数。这类指数不需要考虑研究面积的大小，而是以一个群落中的种数和个体总数的关系为基础的。 （6.6） 2.Odum 指数（1960） N S D ln = （6.7） 6. Menhinick 指数（1946） N S N S D 或ln ln = （6.8） 4.Monk 指数（1967） N S D = （6.9） 式中S 为物种数，N 为全部种的个体总数。这类丰富度指数以Margalef 指数和Menhinnick 指数最为常用。 三． 种的数目、全部种的个体总数及每个种的个体数 综合表示的多样性 这些指数综合反映了群落中种的丰富程度和均匀程度，是应用较普遍的一类多样性指数。这里N i 是i 的个体数，其他字母同前。 1. Simpson 指数 （1949） =1, 2, …，S ） (6.10) 或者

（6.11） 2. 修正的Simpson 指数(Romme 1982) ?? ? ???-=∑=S i i N N D 12)(ln (6.12) 3. Pielou 指数（1969） （i =1，2，…S ） （6.13） 可见（6.11）和（6.13）式关系极为密切，有人将以上三式通称为Simpson 指 数。 ４.McIntosh 指数（１９６７） N N N N D S i i -- = ∑=1 2 （i =1，2，…，S ） (6.14) ５.Hurlbert(1971)指数 ??? ? ??????? ??--=∑=S i i N N N N D 1211 （i =1，2，…，S ） （6.15） 或者 ?? ? ??--??? ??=∑=11N N N N N D i S i i 这一指数也叫种间机遇率。 6.Hill(1973)多样性数（Hill’s dirversity numbe r ） A S i i A N N D -=∑?? ? ??= 11 1 (6.16) Hill 多样性数的第0，1，2阶（在（6.16）式中A =0, 1, 2）正好符合三个重要的多样性测定值，即： 数0：D 0=S (6.17) S 为种的总数，该数等同于（6.31）式

生物多样性和人类的关系

生物多样性与人类的关系 摘要： 随着社会经济的加速发展，人们的生活水平都迅速地提高了，但是与此同时，与我们人类共同拥有地球母亲的其他生物日益的减少，生物的多样性受到严酷的考验和威胁，于是保护生物多样性是当前世界国家最紧迫的任务之一，也是全球生物学界共同关心的焦点问题之一。据可靠的数据说明每天约有100多种生物在地球上绝灭，很多生物在没有被人类认识以前就消亡了，这对人类无疑是一种悲哀和灾难。保护生物多样性的行动势在必行、迫在眉睫。 关键词：生物多样性，威胁，保护 一、生物多样性的认识 生物多样性包括动物、植物、微生物的物种多样性，物种的遗传与变异的多样性及生态系统的多样性。其中，物种的多样性是生物多样性的关键条件，它既体现了生物之间及环境之间的复杂关系，又体现了生物资源的丰富性。目前我们已经知道的生物大约有200万种，这些形形色色的生物物种就构成了生物物种的多样性。 生物多样性是生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和，由遗传（基因）多样性，物种多样性和生态系统多样性等部分组成。遗传（基因）多样性是指生物体内决定性状的遗传因子及其组合的多样性。物种多样性是生物多样性在物种上的表现形式，可分为区域物种多样性和群落物种（生态）多样性。生态系统多样性是指生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样性。遗传（基因）多样性和物种多样性是生物多样性研究的基础。 二、生物多样性对人类的影响 生物多样性提供了地球生命的基础，包括人类生存的基础。除了经济价值和生态价值外，还具有重大的社会价值，如艺术价值、美学价值、文化价值、科学价值、旅游价值等。许多动物、植物和微生物物种的价值现在还不清楚，如果这些物种遭到破坏，后代人就不再有机会利用，因此必须注意保护，才能使社会实现可持续发展。 人类也是生物多样性的一部分。没有生物多样性，人类不能在地球上生存。

第三节城市绿地植物群落结构特征

第三节城市绿地植物群落结构特征 一、植物群落结构相关概念 1、自然植物群落与人工植物群落 植物群落指在某一地段内全部植物在时空分布上的综合，在一定的生境条件下，具有相对的种类组成与数量比例和特定的结构与外貌，发挥着一定的功能。植物群落按照其形成可分为自然植物群落和人工植物群落。自然植物群落指植物在长期的历史发育过程中自然形成的群落。人工植物群落是指通过人为干涉，按照人们意愿与功能需求，在模拟与借鉴自然植物群落结构的基础上，通过对植物进行选择、配置、营造与管理而形成的植物群落，城市绿地植物群落是人工植物群落的重要组成部分。著名学者王伯荪将城市植被定义为城市里覆盖的生活植物，是完全不同于自然植被的特点、性质以及生境的植物群落。通过概念的解析，城市绿地植物群落与自然植物群落两者之间的异同在于：首先，植物群落所处生境不同；“城市”为人工植物群落限定了范畴，是以城市环境为背景，伴随着城市发展而形成的具有人工化典型特征的群落。所涉及的城市环境包含有城市的建筑，小气候、地形、土壤等综合因素，这些都有别于自然植物群落所具有的特征。其次，植物群落生长发育过程存在一定差异；城市绿地植物群落多是出自多元化的功能与服务等方面考虑，按照人们意愿进行的植物配置，人为选择决定了植物群落的空间结构特征。 2、植物种植设计与植物群落结构 植物种植设计，与之含义相近的概念有植物配置、植物造景、植物景观设计。从以下几个方面来理解植物种植设计：从美学角度出发，植物种植设计是

利用不同种类的植物来营造景观空间，使其充分发挥植物群落或个体的形态、色彩、线条等方面的自然美。从生态学角度出发，植物种植设计是依据立地条件与植物自身的生长规律而营造的植物群落，使其满足植物最佳生长状态所需的环境资源，从而很好地发挥生态效益与服务功能以达到改善生态环境的目的。从行为心理学角度出发，植物种植设计是通过植物的巧妙组合来满足城市中的人们不同的生理与心理方面的需求。由此可见，植物种植设计是满足不同功能需求的不同植物种类在空间上的布置。植物种植设计是城市绿地植物群落结构形成的前提，绿地类型、功能以及种植设计形式的不同，都将会引起城市绿地植物群落结构的异同。群落结构指某个等级或尺度（种群、群落）的生态系统中不同性状与大小的组成单元在空间上的分布与排列。植物群落结构体现了群落内个体间的空间分布格局，主要包括以下几个方面：第一，群落中个体在数量上的聚集程度，如密度、多度、尺度等；第二，群落中个体在空间上的组合关系，如水平分布与垂直结构等；第三，群落中个体在形态上的分化程度，如胸径、冠幅、树高等。此外，植物群落历经长时间的进化与演替，形成了相对稳定具有一定逻辑关系的结构与形态。因此，植物群落结构是不同生态学过程在不同时间与空间尺度上综合作用的结果。 二、植物群落各组件结构特征与属性 1、冠层结构特征 植物的生长发育与树冠有着密切联系，树冠不仅对太阳能等资源的分配起到关键作用，还对林下植物群落的组成及生长变化产生直接或间接的影响。作为光合作用的主要场所，树冠的形态、尺度以及健康状况与否对植物活力及生产力起到关键作用。植物群落中不同植物种类所组成的冠层结构在植物群落结

各种生物多样性指数计算

各种生物多样性指数计算 Simpson指数运算公式 生物多样性测定要紧有三个空间尺度：α多样性，β多样性，γ多样性。α多样性要紧关注局域平均生境下的物种数目，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），操纵β多样性的要紧生态因子有土壤、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）。操纵γ多样性的生态过程要紧为水热动态，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为观看到的个体总数。 （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

请运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]=0.5000 Shannon-wiener指数：

HC=-ΣNi/N ln Ni/N i=-（0.99×ln0.99+0.01×ln0.01）=0.056 HB=-(0.50×ln0.50+0.50×ln0.50)=0.69 Pielou平均度指数： 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 从上面的运算能够看出,群落的物种多样性指数与以下两个因素有关: ①种类数目,即丰富度；②种类中个体分配上的平均性 β多样性 β多样性能够定义为沿着环境梯度的变化物种替代的程度。不同群落或某环境梯度上不同点之间的共有种越少，β多样性越大。精确地测定β多样性具有重要的意义。这是因为：①它能够指示生境被物种隔离的程度；②β多样性的测定值能够用来比较不同地段的生境多样性；③β多样性与α多样性一起构成了总体多样性或一定地段的生物异质性。 （1）Whittaker指数（βw） βw=S/mα-1 式中：S为所研究系统中记录的物种总数；mα为各样方或样本的平均物种数。（2）Cody指数（βc） βc=[g（H）+l（H）]/2 式中：g（H）是沿生境梯度H增加的物种数目；l（H）是沿生境梯度H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。

植物群落物种多样性的测定

基础生态学实验 植物群落物种多样性的测定

【实验原理】 植物群落的多样性是群落中所含不同物种数量和它们的多度的函数。多样性依赖于物种丰富度、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。 【实验目的】 1、掌握植物群落多样性的测定方法 2、加深对物种多样性和植物群落重要意义的认识 【实验器材】 实验器材：样方测绳（4m），卷尺 【实验步骤】 1、选择样方 在人工草地、野生草地中各选取2个1m2的样方。要求每种草地中选择的样方的植物种类要大致一致，生境条件大致相同，且群落结构较为完整，植被覆盖度较大，尽量选择群落中心较为典型的部分。注意要将样方划为标准的正方形。 2、测量并记录样方中植物的总盖度、各物种分盖度、各物种多度，并多次在各个物种中取样测量株高，取平均值记为该物种的平均高度。

3、比较各个样方和两种草地之间的差异。 【实验结果与分析】 测量得到的数据如下表1—表4所示。 （一）人工草地 表1 人工草地样方一中各植物的盖度、多度及高度 表2 人工草地样方二中各植物的盖度、多度及高度

分析与讨论： (1) 人工草地两处样方的植物种类基本一致，但优势物种不同，各植物种类的比例也不同；样方一以绿地早熟禾为主，分盖度大约为87.5%；样方二以酢浆草为主，分盖度大约为62.5%；而该人工草地中播种的是绿地早熟禾，说明样方二被酢浆草侵染较严重。 (2) 各种植物物种在生长时相距紧密，叶片有所重叠，因此各个植物物种的分盖度相加之和会略大于植被总盖度。 (3) 该人工草地中播种的是绿地早熟禾，但即使是绿地早熟禾为优势种的区域内，仍然有较多其他物种如早开堇菜、酢浆草、旋覆花的生长，说明即使是纯人工种植的绿地中也往往不只生长着单一物种，其他物种的种子也会由风媒等方式传播而来，在此扎根生长。 （二）自然草地 表3 自然草地样方一中各植物的盖度、多度及高度 表4 自然草地样方二中各植物的盖度、多度及高度

各种生物多样性指数计算

Shannon-wie ner 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：a多样性，B多样性，丫多样性。a 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 )。B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B多样性的主要生态因子有土壤、地 貌及干扰等。丫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 )。控制丫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。 a多样性 a. Gleason (1922 )指数 D=S/I nA 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- 2Pi2

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 ) / 2Ni (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' = - 2PilnPi 式中Pi=Ni/N 。 (5)Pielou均匀度指数 E=H/Hmax 式中H为实际观察的物种多样性指数，Hmax为最大的物种多样性指数, Hmax=LnS (S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： 请计算它的物种多样性指数。 Simps on 指数： Dc=1- 2Pi2=1-艺(Ni/N ) 2=1-[(99/100)2+(1/100)2]=0.0198

植物群落的外貌和结构

第一节植物群落的外貌和结构 一、生活型组成特征 人们观察和区别植物群落时，首先关注的是群落中占优势的生活型，正是它赋予该群落一定的外貌形象，如森林、草原、荒漠等。 植物群落生活型的组成特征是当地各类植物与外界环境长期适应的反映。研究表明，一个大地域的典型植被，均有一定的生活型谱（表4-1 ），而且一定的植被类型，一般都以某 一两种生活型为主，各拥有较丰富的植物种类。 表4-1 不同群落类型的生活型谱 热带和亚热带湿润森林均以高位芽植物占优势，如对高位芽植物作进一步划分即可比较出差异。 对每一群落，均可作叶级的分析，并作出叶级谱。不同植被类型的叶级谱都有一定的规律性，即往往以某一叶级占优势，并以此与其他类型相区别（表4-2 ）。叶面积的大小，与气候带有某种相关性。在热带地区，大叶的比例最高，随着逐渐离开赤道，叶面积较小的类型亦渐增多，而大叶的比例逐渐减少。 表4-2 不同群落类型叶级的比较 表4-3 贝加尔针茅草原生物学类群与生态类群综合分析表 （据内蒙古植被，1985，简化） 对生活型与生态类群组成的综合分析，能够更好地反映群落与所处环境的关系。对贝加尔针茅（Stipa baicalensis ）草原作此类分析（内蒙古植被，1985）可显示出它的群落重要属性，即中旱生和旱中生的杂类草（双子叶植物）占有很大比重，也表明它的所在地环境并非十分干旱。 以上只涉及生活型内所含种数的多少，进一步分析还需考虑它们在群落中的各种数量特征，才能判别其所起的作用。 二、植物群落的空间结构和植物环境 群落中的各种植物，在群落内占据一定的生存空间，而全部植物（按所属生活型）的分布状况，构成了植物群落垂直的和水平的结构，并将原有生境改变为特殊的群落内部环境（植物环境）。

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

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]=0.5000 Shannon-wiener指数：

HC=-ΣNi/N ln Ni/N i=-（0.99×ln0.99+0.01×ln0.01）=0. 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./0.69=0. 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: ①种类数目,即丰富度；②种类中个体分配上的均匀性 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。不同群落或某环境梯度上不同点之间的共有种越少，β多样性越大。精确地测定β多样性具有重要的意义。这是因为：①它可以指示生境被物种隔离的程度；②β多样性的测定值可以用来比较不同地段的生境多样性；③β多样性与α多样性一起构成了总体多样性或一定地段的生物异质性。 （1）Whittaker指数（βw） βw=S/mα-1 式中：S为所研究系统中记录的物种总数；mα为各样方或样本的平均物种数。（2）Cody指数（βc） βc=[g（H）+l（H）]/2 式中：g（H）是沿生境梯度H增加的物种数目；l（H）是沿生境梯度H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。

生物物种的多样性

生物物种的多样性 教学目标： 知识目标 1.知道生物物种的定义 2.了解生物物种多样性的体现 3.说明保护生物多样性的重要意义。 能力目标： 进一步培养学生分析问题的能力。 情感态度和价值观： 培养民族自豪感，形成爱护生物的情感。 教学重点：： 物种的多样性 教学难点： 1.确定生物的种 2.知道地理隔离是形成新物种的主要条件。 课时安排：一课时 教学过程设计 创设情景，导入新课 教师：同学们我们生活在大自然中，有着许许多多地生物，让我们来再次感受它们吧！ 影片：播放生物多样性的录像。 教师：刚才大家被影片所吸引，丰富多彩的生物让这个世界充满了生机，那自然界生物的种类到底有多少种？ 学生：（随意地预测） 教师：其实不仅我们不知道，科学家也众说纷纭，有的说有500万种，有的说有1000万种，更有的说有一亿种之多，已经确定名称约有200多万种。总之，自然界生物的种类非常丰富，生物的种类具有多样性的特点。今天我们就来感受生物物种的多样性。 合作交流，探究新知 （板书，§7.1生物物种的多样性） 过渡：生物的物种多种多样，那生物的种又是怎么来划分的呢？ 一、确定生物的种 看一看，想一想：出示猫和狗的图片 两只动物的毛色都有是黑色的，它们是不是同一种生物？ 学生：不是，一只是猫，一只是狗 教师归纳：同学们分析的很好，猫和狗虽然在毛色上相同，但其他的外形特征却不一样，并且猫和狗也不能生出小生命来，所以认为它们是两个不同的物种。 那么这些毛色不同的生物是不是同一种的呢？出示四只颜色不同的猫 学生：是的，因为它们都是猫，并且能相互交配，繁殖后代。 教师：母犬和幼犬很相像，是同一种生物吗？出示图片 学生： 教师总结：对于生物的颜色大小都不是判断生物物种的关键，那么怎么的生物才是同种生物呢？ 学生归纳得出：同种生物是很相像的，能够相互交配并繁殖后代。

实验群落物种多样性分析

实验八群落物种多样性分析 1.目的要求 掌握群落物种多样性野外调查取样和计算的基本方法，分析物种多样性的生态学意义及与群结构和功能等方面的关系。 2.主要仪器设备 皮尺、卷尺、计算机、GPS、野外记录表。 3.方法与步骤 3.1多样性分析 物种多样性是物种丰富度和分布均匀性的综合反映，体现了群落结构类型、组织水平、发展阶段、稳定程度和生境差异。本研究采用α多样性测度来测量所查区域内森林群落的物种多样性。 α多样性可定义为群落内的多样性（diversity within a community），从物种组成的角度研究群落的组成和结构的多样化程度，是生物多样性研究的基础，群落的α多样性作为刻划植物群落组成结构的重要指标，一直受到生态学家的关注。采用以下指数测度α多样性。 （1）物种丰富度指数 物种丰富度即物种的总数目，是最简单最古老的物种多样性计测方法，但生物学意义显著。 SA=S 式中，SA表示丰富度指数，S表示样方内物种总数。 3.2取样 (一)样地的设置 1．取样数目。如果群落内部植物分布和结构都比较均一，则采用少数样地；如果群落结构复杂且变化较大、植物分布不规则时，则应提高取样数目。 2．取样技术。无样地取样技术(指不规定面积的取样，如点四分法。)、有样地取样技术(指有规定面积的取样，如样方法(最小面积调查法)、样线法)。 (1)样方法：在一块样地单位上选定样点，将仪器放在样点的中心，水平向正北0°，东北45°，正东90°引方向线，量取相应的长度。则四点可构成所需大小的样方。 ①样方的范围：选择具有代表性的小面积统计植物种类数目，并逐步向外围扩大，同时登记新发现的植物种类，直到基本不再增加新种类为止。

生物多样性概念

论文概要：介绍遗传，变异，生物物种多样性的概念及它们之间的关系，还有人类对生物资源的创造和利用状况。并且，在论述中强调了对这些生物资源的利用要合理适当，要保护自然界生物多样性。 首先，让我们来看看遗传，变异及生物多样性的概念及其所包含的一些内容：1．遗传：是指生物亲代与子代之间、子代个体之间相似的现象，一般是指亲代的性状又在下一代表现的现象。但在遗传学上，是指遗传物质从上代传给后代的现象。 2．变异：生物有机体的属性之一，它表现为亲代与子代之间的差别。变异有两类，即可遗传的变异与不遗传的变异。现代遗传学表明，不遗传的变异与进化无关，与进化有关的是可遗传的变异，后一变异是由于遗传物质的改变所致，其方式有突变与重组。 突变可分为基因突变与染色体畸变。基因突变是指染色体某一位点上发生的改变，又称点突变。发生在生殖细胞中的基因突变所产生的子代将出现遗传性改变。发生在体细胞的基因突变，只在体细胞上发生效应，而在有性生殖的有机体中不会造成遗传后果。染色体畸变包括染色体数目的变化和染色体结构的改变，前者的后果是形成多倍体，后者有缺失、重复、倒立和易位等方式。突变在自然状态下可以产生，也可以人为地实现。前者称为自发突变，后者称为诱发突变。但是自发突变通常频率很低，诱发突变是指用诱变剂（X射线，γ射线、中子流及其他高能射线，5-嗅尿嘧啶、2-氨基嘌呤、亚硝酸等化学物质，以及超高温、超低温等）所产生的人工突变。 3．生物多样性：指一定范围内多种多样活的有机体(动物、植物、微生物) 有规律地结合所构成稳定的生态综合体。这种多样性包括动物、植物、微生物的物种多样性，物种的遗传与变异的多样性及生态系统的多样性。其中，物种的多样性是生物多样性的关键，它既体现了生物之间及环境之间的复杂关系，又体现了生物资源的丰富性。 另外，遗传（基因）多样性是指生物体内决定性状的遗传因子及其组合的多样性。物种多样性是生物多样性在物种上的表现形式，可分为区域物种多样性和群落物种（生态）多样性。生态系统多样性是指生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样性。（1） 知道了遗传，变异及自然界生物物种多样性的概念，下面让我们来看看它们之间的关系： 首先来看遗传与变异的关系：遗传与变异是矛盾的但又对立统一的关系。 由于遗传而确保了生物的稳定性和世代延续性，是相对“不变”的；而变异是绝对的“变”，它使生物原有的特性发生改变，从而产生出新的生物

生物多样性调查

植物群落多样性调查 调查时间：年月日 调查地点： 调查人员： 目的意义： 调查内容： 一．基本概念 物种多样性：物种多样性是生物多样性的简单度量，它只计算给定地区的不同物种数量。 在数学公式里用S代表。 物种的丰富程度跟纬度呈明显的反比关系。即使考虑高纬度地区地表面积减少等因素的修正，离赤道越远，物种就越稀少。 物种多样性的其它度量包括种群的稀有程度，以及他们具备的进化稀有特征的数量。 物种多样性是指动物,植物和微生物种类的丰富性,它们是人类生存和发展的基础。 群落物种多样性是群落生态学研究中的重要内容,是物种丰富度和分布均匀性的综合反映,体现了群落结构类型、组织水平、发展阶段、稳定程度和生境差异。城市植物的多样性是维持城市生态平衡的关键,是其他生物重要的栖息地,是生物流动和能量交换的场所,并决定其他生物的多样性,是生态城市建设过程中不可忽略的重要指标之一。 通过调查研究，对植物群落作综合分析，找出群落本身特征和生态环境的关系，以及各 类群落之间的相互联系。 二．用品与材料 1．测量仪器：指南针，经纬仪，气压高度表，测绳，计步器。 2．调查测量设备：钢卷尺，剪刀，标本夹，采集杖，各种表格，记录本，标签。 3．文具用品：彩笔、铅笔、橡皮、小刀、米尺、绘图薄、资料袋等。 4．采集工具：铁铲、枝剪、土壤袋、标本夹、标本纸、放大镜、昆虫采集箱。 三．内容与方法 (一)样地的设置 样地形状可以是方形的或圆形的，前者称为样方法。样地的大小一般需要事先进行实验。 对于草本群落，一般最初用10cm×10cm的面积，对于森林群落，一般最初用5m×5m或者更大的面积，登记这一面积内所有的植物种类，然后按照一定顺序，扩大样地边长，每扩大一次，登记新增加的种类，扩大样地的方式如图2-1所示。

园林植物群落物种多样性的测定

2010级园林（景观设计）一班张华阳 201006194044 园林植物群落物种多样性的测定 一、实验目的：通过对群落中物种的多样性测定，认识多样性指数的生态学意义及掌握测定物种多样性的方法。 二、实验仪器: 铅笔卷尺计算器野外调查记录表格 三、实验原理: 辛普森多样性指数 测定群落中物种多样性的指数。其公式如下：D=1-∑ (Ni(Ni-1))/(N(N-1))，其中Ni为群落中第i种的个体数，N为群落中所有种的个体数。其次，辛普森指数越大，物 种多样性越丰富，但辛普森指数最大不超过1。 四、方法步骤：1、选择样方 2、测量绘制草图 3、群落内 各数量指标调查 4、统计记录 5、物种多样性指数 计算 6、绘制总平面图 五、结果与分析： 乔木层： 种名总高 度 总胸 围 株 数 相对 密度 相对 高度 胸高 断面 积 相对 优势 度 重要 值 相对 重要 值 D 备 注 香樟98.3 2.00 9 1 9 0.26 0.53 3 2.00 9 0.69 3 0.49 5 0.49 8 该 种 为

优势种 泡桐20.0 9 0.03 2 4 0.05 4 0.06 9 0.03 2 0.01 1 0.04 5 0.04 5 无 杉木18.2 1 0.02 9 6 0.08 2 0.06 2 0.02 9 0.01 0.05 1 0.05 1 无 桉树31.4 3 0.03 5 0.06 9 0.10 8 0.03 0.01 0.06 2 0.06 2 无 马尾松 14.0 7 0.00 9 2 0.02 8 0.04 8 0.00 9 0.00 3 0.02 6 0.02 6 无灌木层 种名平 均 高 度 株 数 盖 度 总 高 度 相 对 高 度 相 对 盖 度 重 要 值 相 对 重 要 值 D 备 注 山茶2.2 12 0.0 339 26. 4 0.0 9 0.0 11 0.0 505 0.0 51 无 商陆1.5 2 0.0 006 3 0.0 1 0.0 002 0.0 051 0.0 05 无

生物物种的多样性和同种生物的差异性

第7章生物多样性 第1节生物物种的多样性 第2节同种生物的差异性 生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次，其中遗传多样性将在第六册中阐述，生态系统多样性将在本册的第8章阐述，本章主要以生物物种多样性为线索来阐明生物多样性，保护生物多样性以及在保护生物多样性前提下的生物资源的合理利用。 第1节生物物种的多样性先通过两组图片来阐明什么是种，怎样确定生物的种，再通过不同生境、不同地理位置形成众多的物种来阐明生物物种的多样性。 第2节同种生物的差异性以学生熟知的人和植物为例来阐明同种生物的差异性，说明地球上的物种是多样的，同一个物种的个体之间也有差异，使学生加深对生物多样性的进一步认识。 【教学目标】 1. 引导学生从物种多样性认识生物多样性。 2. 引导学生从同种生物性状的差异性认识生物多样性。 【教学重点和难点】 重点：种的概念、物种多样性的概念及其意义、物种的性状及差异。 难点：种的确定、物种的性状差异。 【知识点分析】 （一）序言 生物多样性：指地球上所有植物、动物和微生物所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统，共同构成了生物多样性。它通常包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。 1. 遗传多样性：指遗传信息的总和，是种内基因的变化，并反映在生物性状的多样性上。 2. 物种多样性：指地球上现存的多种多样生物，经过漫长进化过程而逐渐形成的。 3. 生态系统多样性：多种多样的生物适应于不同的自然环境，从而形成了多种多样的生态系统。 生物多样性是我们人类赖以生存和发展的基石，保护生物多样性是我们的共同任务。 （二）第1节生物物种的多样性 1. 据不完全统计，地球上的生物物种超过500万种，其中现存已经确定名称的生物物种约有200多万种，其中动物约有150多万种，植物约有35万多种，微生物约有10多万种，生物物种是多样的。 2. 物种：是指能相互交配，并在交配后能产生有生殖能力后代的生物群体。 每一个物种都是地球历史上经过千万年进化的产物，都是唯一的，一旦丧失，便无法挽回。 3. 物种多样性：是指物种和物种间差异的多样性，是生物多样性的重要体现。 （1）不同自然环境下的物种多样性 在地球上，物种最丰富的自然环境是热带雨林、珊瑚礁和热带湖泊。 （2）不同地理位置的物种多样性 地理隔离是形成新物种的主要条件，而物种的形成与不断分化是物种多样性产生的根本原因。 4. 保护物种多样性的意义 生物物种的多样性不仅使我们的地球艳丽多彩，和谐发展，而且维系了我们人类得以生存的环境，保护生物物种多样性是我们应尽的义务。