各种生物多样性指数计算.docx
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1、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:多样性,多样性,多样性。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。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,控制多样性的主要生态因子有土壤、地貌及干扰等。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。控制多样性的生态过程主要为水热动态,气候与物
2、种形成及演化的历史。 多样性a. Gleason1922指数 D=S/lnA 式中A为单位面积,S为群落中的物种数目。 b. Margalef1951,1957,1958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。 2Simpson指数 D=1-Pi2 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=NN-1/NiNi-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与。 4Shannon-wiener指数 H=-PilnPi 式中Pi=Ni/N 。 5Pielou均匀度指数 E=H/Hmax 式中H为实际观察的物种多样性指数,
3、Hmax为最大的物种多样性指数,Hmax=LnSS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: 物种甲物种乙群落A100(1.0)0(0)群落B50(0.5)50(0.5)群落C99(0.99)1(0.01) 请计算它的物种多样性指数。 Simpson指数: Dc=1-Pi2=1-Ni/N2=1-(99/100)2+(1/100)2=0.0198 DB=1-(50/100)2+(50/100)2=0.5000 Shannon-wiener指数: HC=-Ni/N ln Ni/N i=-0.99ln0.99+0.01ln0.01=0.
4、056 HB=-(0.50ln0.50+0.50ln0.50)=0.69 Pielou均匀度指数: Hmax=lnS=ln2=0.69 EA= H/Hmax=-(1.0ln1.0)+0/0.69=0 EB=-(0.50ln0.50+0.50ln0.50)/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 多样性 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,多样性越大。准确地测定多样性具有重要的意义。这是因为:
5、它可以指示生境被物种隔离的程度;多样性的测定值可以用来比较不同地段的生境多样性;多样性与多样性一起构成了总体多样性或一定地段的生物异质性。 1Whittaker指数w w=S/m-1 式中:S为所研究系统中记录的物种总数;m为各样方或样本的平均物种数。 2Cody指数c c=gH+lH/2 式中:gH是沿生境梯度H增加的物种数目; lH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。 3Wilson Shmida指数T T=gH+lH/2 该式是将Cody指数与Whittaker指数结合形成的。式中变量含义与上述两式一样。 多样性主要指标为物种数S多样性测定沿
6、海拔梯度具有两种分布格局:偏锋分布与显著的负相关格局。动物多样性及动物多样性的保护动物是生物界的一个重要组成局部。在各国科学家关心全球的生物多样性问题时,我国的动物学家对本国动物多样性受到的破坏与威胁同样深为关切。许多有识之士已认识到:现生生物的多样性及其分布格局是亿万年生物进化历史形成的。众多的现生动物不依赖于人类已生存了数千万或数亿年,而人类假设一旦失去这些动物却难以生存。因而,保护动物的多样性是为人类自身的生存的一项刻不容缓的工作。生态系统是特定生态空间中所有生物及其生活环境间在物质循环与能量流动过程中所形成的统一整体。我国地域辽阔,地处寒温带、温带、暖温带、亚热带与热带。从东南沿海到西
7、北内陆,又有湿润、半湿润、半干旱与干旱不同的地区。在动物地理学上跨越古北界与东洋界两大界。第四纪以来,由于北半球冰期的发生与青藏高原的隆起,使我国的自然分带有所增加。更因地形复杂而增加了我国生态系统的复杂性。据初步统计,我国的森林生态系统就有16个大类,约185类生态系统,还有4大类草原、7大类荒漠,以及高山植被等约460类生态系统。这样规模的生态系统的多样性是其他国家难以比较的,是我国的一项珍贵财富。可惜由于人口增长的巨大压力,经济开展造成环境的改变与污染,以及主观认识的缺乏,各类生态系统遭到严重的破坏。不但造成气候恶化、土壤侵蚀、江河泛滥等恶果,而首当其冲的是其中许多动物物种遭到灭绝或濒临
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