实验二植物群落物种多样性的测定
植物群落物种多样性的测定
生物多样性是指生物中的多样化和变异性以及物种生境的生态复杂性。它包括植物、动物和微生物的所有种及其组成的群落和生态系统。生物多样性可分为遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。物种多样性具有两种涵义：一是指一个群落或生境中物种数目的多寡（数目或丰富度）；二是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。
一实验目的
掌握植物群落多样性的α-多样性测定方法；加深物种多样性对植物群落重要意义的认识。
二实验器材
1.实验器材
样方测绳（100m），皮尺（50m），卷尺，测高仪，GPS，海拔仪，计算器，标本夹等。
2.调查统计表：依照表1、表2和表3印制野外群落调查统计表
表1 森林群落样地标本情况调查表
调查者：植物群落型：地理位置纬度：地貌：坡向：群落内地质情况：
样方号：
经度：坡度：
日期：海拔：
土壤类型：地形：人为及动物活动情况：
坡位：
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表2 森林群落样方乔木层调查表
乔灌层：样方面积：总郁闭度：
表3 森林群落样方灌草层调查表
灌草层：样方面积：总盖度：
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三方法与步骤
1. 样地的选择
样地是指能够反映植物群落基本特征的一定地段。样地的选
择标准是：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。在符合上述五个选择标准的基础上确定样地，并将样地基本情况记入表1中。
2. 群落类型及样方大小的选择
在野外选择一个天然次生落叶阔叶林群落，按样地的选择标准选择样地。可采用样方面积为10m×10m，并将10m×10m 的样方划分为5m×5m的4个网格的小样方。
3. 群落内各数量指标的调查
①乔木层数据调查：在每个5m×5m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。并将数据记录到表
2中。
②灌草层数据的调查：在同样的5m×5m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10m×10m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，并将数据填入表3中。
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。将这些数据及情况填入表4中。注意这些地理数据与群落内的其它情况记录越详细，就越有利于对群落物种多样性高低的环境理解。
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表4 不同森林类型中物种多样性指数随海拔变化情况
4 多样性指数的计算
植物尤其是草本植物数目多，且禾本科植物多为丛生的，计数很困难，故采用每个物种的重要值来代替每个物种个体数目这一指标，作为多样性指数的计算依据。因此，首先按照下面的重要值的计算公式，计算出每个物种的重要值，再将每个物种的重要值代入辛普森多样性指数和香农-威纳指数计算公式中，分别计算群落的多样性指数。
辛普森（Simpson）多样性指数（D）：
D＝1－Pi
i 1
s
2
式中：Pi―― 种i的重要值；S―物种数目。香农-威纳
(Shannon-weiner)指数（H）
H PilnPi
i 1
s
式中：Pi－种i的重要值；S―物种数目。重要值的计算方法：
1乔木的重要值Ivtr
300
灌木和草本植物重要值
（相对密度+相对优势度+相对频度）
I
vsh
1
（相对密度+相对优势度+相对频度）300
式中：相对密度= 每个种的密度/所有种的密度之和×100
相对高度= 每个种的所有个体高度这和/所有种个体高度之和×100
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相对优势度= 每个种所有个体的胸径断面积和/所有种个体的胸径断面积和×100
相对盖度= 每种的盖度/所有种的盖度之和×100
四探索性实验
应用辛普森多样性指数（D）和香农-威纳指数（H）的计算方法，在同一地区，试根据表4的要求，对落叶阔叶林群落、针叶林群落和针阔叶混交林群落的物种多样性进行调查与计算，将结果填入表中，分析结果并回答下列问题：
1. 落叶阔叶林群落、针叶林群落和针阔混交林群落多样性随海拔高度的变
化规律有何差异？为什么会有这种差异？
2.相同海拔下，落叶阔叶林群落、针叶林群落和针阔叶混交林群落多样性有什么不同分析原因。
植物群落多样性调查与分析报告范文 题目：植物群落多样性调查与分析 院(系)：旅游学院专业：班级：姓名：学号：成绩：完成日期： 应化14组 20xx年10月 植物群落多样性调查与分析 调查时间：20xx年9月 调查地点：四川农业大学校园及其周边地区(都江堰) 调查人员：xx 目的意义：通过对植物群落多样性调查，掌握群落多样性调查方法。通 过对植物群落多样性分析，掌握群落内多样性和群落间多样性分析方法。
调查内容：调查的植物包括青杠、银杏、香樟、紫荆、七叶树、红叶李、 构树、玉兰、荷花玉兰、紫薇、木槿、乌蔹莓、狗尾草、鸡矢藤、刺儿菜、茜草、刺槐、山枣、葎草、蒿草、灰绿藜、苦苣菜、曼陀罗、牵牛花、头状蓼、一年蓬等校园内及周边植物。 调查过程与方法 1.调查设计 调查前设计的物种记录表格如下： 注：(1)种名：发表或权威书籍上的中文名;(2)俗名：地方名;(3)拉丁学名：国际统一拼写标准;(4)特有性：中国特有N,省级特有P;(5)用途：材用、观赏、药用等;(6)利用情况：大量、少量、偶尔等;(7)分布：县级行政地名;(8)凭证：文献资料记载、标本记载、实地调查等。 2.任务分配
小组共4名成员。其中，记录员：1名;照片采集：1人;标本采集：1人;样方划分及其状况测量：1人。 3.取样 本次调查前经过实地考察比较，分别选择在林岩山、校门外正北约一公里处、校园内荒地三处地区共计取三个样方。其中，半山中的4个样方近期没有认为修整，而校外的样方这是位于野外，三个样方在一定程度上保持较好的原生态。其中包含乔木群落、灌木群落以及草本群落，便于不同群落间的对比分析;植物种类丰富，群落层次区分均较明显，便于群落内部的比较爱和分析。三次取样均以植物种类分布情况，采用面积扩大的方法适当划分取样，并尽量增加样方的多样性。 4、文献检索 根据在样方地采集的照片以及标本，回到学校内，通过图书馆的文献以及网络资源等方式，查询各个植物的科、种、属以及辨别特征等信息。做好详细记录，并对结果进行分析讨论。记录分析过程。 5、调查结果及分析样方16
植物群落多样性的的测定(1) 井冈山大学 1杂草群落多样性测定。实验目的: (1)掌握植物群落多样性的α多样性测量方法(2)对井冈山大学植物种群的组成和数量的初步认识(3)通过实验操作掌握人群现场调查和抽样的基本方法第二，实验原理: 生物多样性是指生物的多样性和可变性以及物种栖息地的生态复杂性它包括所有种类的植物、动物和微生物及其群落和生态系统目前提出的大量生态多样性指数可分为三类:α多样性指数；β多样性指数和γ多样性指数我们的实验主要是测量植物多样性，采用α-多样性测量方法阿尔法多样性是一个衡量指标，用于衡量生态系统中生物物种的数量和生物物种之间的相对丰度。三、实验设备: 样方量绳(25m)、卷尺(50m)、卷尺等。四、编制项目: 1。调查研究前，实验的目的、要求、对象、范围、工作时间、参加人数、使用的方法等。必须明确定义，并且必须收集相关数据。2.现场调查设备的准备 3。样地选择:实验前在校园内选择一个杂草样地，选择样地后用明显的物理标志进行标记，以明确观察范围。本试验中，我们选择的样地位于井冈山大学变电站前的杂草地，面积为5m×5m 样地 4。调查记录表的制作:实验前制作植被层表1野外抽样调查表问卷调
查方法如下: 表1。植被层 群落名称样区字段编号层次名称层高度层覆盖优势种调查时间调查员编号植物名称多重覆盖/m2密度高度现象阶段注释五.实验步骤: 1。样地选择:样地是指能够反映植物群落基本特征的某一部分2.群落类型和样本量的选择:选择一个样本量为5×5m的校园天然杂草群落 3，确定样地的物种数和各物种的个体数，并记录在相应的表中4。样本广场定量指标调查——样本广场植被层物种识别测量每种植被的丰富度和覆盖率，观察其物候期，获得其优势种，并将数据记录在表1中如果在测量过程中观察到动物种类，则记录在后记栏中。各指标的测量方法如下: 度测量度是指群落中一个物种的个体数通常有两种多重统计方法:一种是个体直接计算法，即“注册计算法”；另一个是视觉评估一般而言，视觉估计通常用于植物个体数量多、植物体积小的群落，如灌木和草本群落，或者用于一般观察。对于树种，或者在详细的群落研究中，通常使用注册的方法。注册计算方法直接计算某一地区样地中每个群落的个体数量，然后计算某一植物在相同生活方式的个体植物总数中所占的比例。每单位面积的个体数量可以通过视觉估计法师的多重性的预定水平来估计。等级的分类和表示如下表所示 几种常用的多级 Drude Soc非常多的元素D优势布劳恩-布兰克5非常多的4更多的
华南师范大学实验报告 一、实验题目 草本群落调查与分析 二、实验目的 生物群落是指在相同时间内聚集在同一地段上的各物种种群的集合。植物种类不同，群落的类型和结构也不相同，种群在群落中的地位和作用也不相同。因此，我们可以通过对群落物种多样性的调查研究来更好地认识群落的组成，变化，发展，以及环境保护的状况。同时掌握群落调查的基本方法和群落分析方法。 三、采集方法 1、仪器和材料 样方框（50cm×50cm），皮尺，卷尺 2、测定方法 （1）样地调查：采用样方法进行野外调查，于2011年3月21日在华南师范大学石牌校区网络学院门口的草坪上选好样地，在样地中每隔2m 设置1个50cm×50cm的样方，共计19个样方。调查记录的内容主要包括：草本植物的植物名、株数、盖度、高度及物候相等。 （2）数据分析：本次实验采用重要值作为多样性指数计算和群落划分的依据，而群落多样性的测度选用Simpson 多样性指数D 和Shannon –Weiner多样性指数H 。 四、实验材料
皮尺、卷尺、25cm*25cm的铝合金取样框。 五、实验步骤 在华南师范大学网络中心旁的草地上，采取东西走向每3米取一样方，每组取3个样方，且实验小组间距离为两米。样方取好后即可统计草本群落中的物种数量，各自的盖度，频度等数据。 六、实验结果 1、草本植物群落样方测定记录 （1）物种组成 根据调查统计,春季华南师范大学网络学院旁草坪共有草本植物15科24种。其中，主要优势科是禾本科。呈现出整体科数多,但种类稀少、单种科较多的分布特点。 表1 华师网络学院旁草坪草本植物的种类构成统计（取样地点：华南师范大学网络学院旁草坪记录时间：2012-5-10）科种科种 禾本科8 车前草科 1 菊科 2 大戟目 1 伞形科 2 蝶形花 1 炸酱草科 2 豆科 1 秋海棠科 1 爵床科 1 苋科 1 鳞毛蕨科 1 玄参科 1 蔷薇科 1 荨麻科 1
植物群落多样性调查与分析 目的意义：过对植物群落多样性的调查，掌握群落多样性调查方法。通过对 植物群落多样性分析，掌握群落内多样性和群落间多样性分析方法；通过对校内外荒地杂草群落多样性的调研，分析人为因素对于杂草生长的影响。 调查内容： 调查的植物包括狗尾巴草（禾本科）、马唐（早熟禾科马唐属）、狗牙根草（禾本科狗牙根属）、灰枝笕、灰绿藜、葎草（桑科）、龙葵（茄科）、臭草（禾本科）、草熟禾、打破碗碗花等常见野生杂草。 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：测绳。 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、标本夹、标本纸、放大镜。 三．内容与方法 (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
实验报告课程名称植物地理学实验项目名称 班级与班级代码 实验室名称 专业 任课教师 学号 姓名 实验日期
姓名实验报告成绩 评语： 指导教师（签名） 年月日说明：指导教师评分后，实验报告交院（系）办公室保存
一、实验目的 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。加深物种多样性对群落重要意义的认识。 二、实验内容 （1）调查一个样地内，草本层、灌木层、乔木层的群落各数量指标 （2）对植物群落进行多样性分析 三、实验设备 测绳、皮尺、卷尺、胸径尺、测距仪 四、实验步骤 （1）根据研究目的选择适合的样地 （2）根据植物群落类型设定样方 （3）调查群落内各数量指标 （4）根据拟解决的科学问题进行多样性分析 五、实验结果与分析
乔木层样方面积:5*5m2 总盖度:30% 调查人：李伟玮日期：2020/6/18 序号物种胸径高度枝下高郁闭度 1 木棉树0.8m 6.5m 2m <0.1 2 垂榕树0.3m 3m 2.5m 0.1 3 蒲葵树0.2m 3.5m 0.7m <0.1 （二）植物群落物种多样性测定 选择香农多样性指数和辛普森指数作为本调查的多样性指数 草本层灌木层乔木层 S=5 P1=0.04 P2=0.13 P3=0.03 P4=0.15 P5=0.65 H=1.21 S=0.64 S=5 P1=0.3 P2=0.25 P3=0.12 P4=0.6 P5=0.15 H=6.27 S=0.4606 S=3 P1=0.2 P2=0.5 P3=0.3 H=1.029 S=0.62 六、结论与问题 1.选择的样地的标准:①种类成分分布均匀；②结构完整，层次分明；③生境条件一致； ④避免过渡地带；⑤明确观察范围 2.确定样地后，要记录样地的基本情况，样地情况记录越详细，越有利于对生物多样性进行环境因子的分析 3.设定样方时，首先要确定样方面积。取样面积太大会耗费太多时间耗费人力；取样面积过小又不能完全反映群落物种多样性的基本情况。通常采用最小面积发来设置样方，物种面积曲线，随着样方面积的增加，样方内的物种数目也在增加。样方的面积扩大，到一定程度，曲线有明显变缓的趋势｡一般来说，组成群落的物种越丰富，样方最小面积就越大。 4.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。 5.辛普森数据越大，表明物种分布越均匀，种类越丰富。从分析数据中可以得出，在所选样地中，草本植物是物种多样性最丰富的种类，其次是灌木、乔木 6.本实验所选择的灌木层是人工灌木层，为了美化环境，该样地的灌木种类和数量相较于天然灌木层多，因此分析得出的香农多样性指数远高于草本层和乔木层
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。
生态学实验报告 井冈山大学校园植物多样性调查 摘要： 关键词： 0 前言 1 调查方法 1.1 样地选择： 调查时间为2021年4月～5月，调查采用样方法。选择井冈山大学校本部医护室侧面湿地松地，植被类型包括乔木、灌木和草本，地形为山地地带，地势较陡，面积约为 5×5m2，在设立的样地内进行植物群落学和多样性调查。 1.2 植物资源调查： 乔木层记录植物的种名、株数、高度、胸径、盖度及生长状况；灌木层和草本层记录每种植物的种名、盖度、高度及生长状况等信息（草本不包括野生种类）。在此基础上，计算出显著度、相对重要值、生物多样性指数等，并进行分析讨论。 1.3 生命表的编制 生命表是表达种群死亡过程的有力工具。通过编制生命表，可获得有关种群存活率、存活曲线、生命期望、世代净增殖率、增长率等有重要价值的信息。我们依据生物性质划分年龄阶段，作为表中最左边的一列x,观察同一时期出生的同一群生物从出生到死亡各年龄阶段开始时的存活情况，将观测值nx列再x值右边一栏，根据这些值即可算出表中其他栏目数据。p58 1.4 不同类型群落比较研究90 通过对天然次生林群落与人工林群落的对比研究，探寻天然次生林群落与人工林群落在群落组成、结构群落的发展趋势以及生物多样性等方面的差异，充分认识自然群落在维持生态系统的生物多样性、稳定性以及对环境改造作用的重要性。p90 2 数据整理 群落的结构特性及多样性分析85 植物群落的数量特征分析方法 植物群落调查中，必须了解各种群在群落中的数量特征，对物种组成进行数量分析是近代群落分析方法的基础。选用的描述植物群落数量特征的其他数据如 下： 多度：样地内各植物种的个体数。 相对多度：某物种个体数占样地内所有物种个体数的百分比。 公式为：相对多度=某物种个体数/所有物种个体数×100% 频度：某物种出现于样方的次数。
生态系统结构分析及生物多样性测定实验报告 1，1生态系统的基本组分 生态系统由生物与环境两大组分构成。当环境因子不构成对生物生存威胁时，极度简化的生态系统亦必需具备生产者和分解者两类生物成员，其成员不能少于两种，它们分别为光合和还原即生产者和分解者。即使从理论.上认为如此简化的生态系统可以存在，其功能亦将极其脆弱，在自然界中将难以正常运转、亦难持续存在。只有当生物种类渐次增加，生态系统的功能才能逐渐充实和完善。 1.2生态系统形成与演替的物种现象 植物群落是生态系统的躯体。植物群落发生初期，通常是少数先锋种类首先进入裸地，随演替的进程，种类组成渐趋多样。对准噶尔盆地中部龟裂地的沙丘植丛发生与形成的研究，注意到一些植物在极其严峻的立地条件下定居后，随之引起积沙现象。-些原来不能在此生存的物种随沙堆的出现而进入，通过这些植物与环境的作用与反馈，推动沙丘植丛的发生发展（黄培祐，1995)。植物群落发生与形成过程普遍经历少数先锋种类定居成功而导致新的种类相继进入，随植物种类的增加逐渐形成其结构并完善其功能。 生态系统结构与功能的渐趋完善，从大量资料证实，是与该系统形成
过程物种的有序加 入相一致，系统内种的协调关系亦日趋完善。 2.1系统的稳定与生物多样性 生态系统的稳定性与物种的多样性的相互关系，存在不同的见解。有人认为物种多样性与生态系统的稳定性存在不确定关系（邬建国等，1992)，甚而认为物种多样性会破坏稳定性，但在自然生态系统中似乎是多样性的增加导致稳定。构成某一生态系统物种数较少，在一定程度表明其较为脆弱，而种类组成繁多的系统即普遍较稳定，前者如寒带冻原、后者如热带雨林。当一系统的物种组成处于上升状态，通常与其稳定程度的增加相一致。群落形成期这一性状较为明显，当该系统的物种构成明显减少，除群落演替阶段的盛期由于均匀程度的提高而产生的相应现象外，通常显示该系统或生物群落处于衰退，由稳定转向其反面。
实验题目：实验2 、群落调查与分析 一、实验内容 群落调查取样方法、种群分布、群落种类组成分析、物种多样性与均匀度分析。二、目的要求： 掌握种群和群落调查的基本方法、了解群落结构分析方法、掌握群落物种多样性计算的基本方法，了解群落的结构和功能的关系。 三、主要仪器设备 罗盘仪、GPS、皮尺、测绳、胸径围尺、记录夹等。 四、实验地点： 嘉应学院情人山。 五、实验方法及原理： 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（species richness），即一个群落或生境中物种数目的多寡；（2）种的均匀度（species evennessor equitability），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（Simpson's index）、香农-威纳（Shannon－WIener）指数及均衡度指数。 1. 辛普森多样性指数（Simpson's diversity index）：该指数指数假设，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Pi2，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）及均衡度：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：，。 式中：H为香农指数；E为香纳均衡度指数；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。
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a多样性测度来测量所查区域内森林群落的物种多样性。 a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a 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a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°弓I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 ②面积扩大的方法 A. 从中心向外逐步扩大法：通过中心点0作两条互相垂直的直线。在两条线上依次定出距离中心点的位置。将等距的四个点相连后即可得到不同面积的小样方，在这些小样地中统计植物种数 B. 从一点向一侧逐步扩大法：通过原点作两条直角线为坐标轴。在线上依 次取距离原点的不同位置，各自作坐标轴的垂线分别连成一定面积的小样地，统计植物种数。 C. 成倍扩大样地面积法：根据每一级面积均为前一级面积的2倍逐步扩大。 ③记录方法：以面积大小为x轴，以种数为y轴，填入每次扩大面积后所调查的数值。并连成平滑曲线。则曲线上由陡变缓之处相对应的面积就是群落的最小面积。 ④植物群落调查所用的最适样方大小：乔木层惯用样方大小为10X10〜40 x 50m2，灌木层为4X 4〜10X 10mi，草本层为1X 1〜3X 3.3m2。 ⑤样方数目：乔木：2个；灌木：3个；草本：5个。 （2）样线法 ①样线的设置：主观选定一块代表地段，并在该地段的一侧设一条线（基线）。然后沿基线用随机或系统取样选出待测点（起点）。沿起点分别布线进行调查。 ②样线的长度和取样数目：草本：6条10m样线；灌木：10条30m样线；乔木：10条50m样线。 ③样线的记录：在样线两侧0 . 5 m范围内记录每种植物的个体数（N）。 （3）四分法（中心点四分法，中点象限法） ①样点选定：在选定调查地块之后，在调查地块内随机布点（样点）。每个调查地段的取样点理论值至少要20个点。 ②建立象限：将事先准备好的“十字架”中心点与任一样点重合。在地面上构成四个象限。 ③测定方法：在每一象限内找到最靠近中心点的个体。
生态学实验报告 生态学实习报告 实习一森林群落的组成结构调查 一、实验目的 通过调查，初步掌握植物群落的调查方法及各统计指标的含义 二、工具备品 皮尺、钢卷尺、测绳、枝剪、粉笔、铅笔、标签、方格纸、调查表格、植物检索表等。 三、调查方法 全面踏查和样方法相结合。其基本步骤是： 全面踏查：对所要进行调查的植物被地全面踏查一遍，选定若干个具有代表性的区域作为（固定或）临时样地。 样地调查： （1）样地面积：森林：20*20平方米，其中：灌木样方五个，2*2平方米，草本样方五个，1*1平方米 （2）每木调查：具体按测树学方法进行。平均胸径大于8厘米者，2厘米一个径阶；小于8厘米者，1厘米一个径阶。 （3）植被及灌木调查： 植被调查在1*1平方米小样方中进行，下木调查在2*2平方米小样方中进行，乔木调查在实习中绘制树冠投影图。 植物名称：记录植物中名或学名，并采集有关植物标本（实习中只采集野外不能识别的标本。经鉴定后再将植物名称填入，但在鉴定前要填入代号）。由于标本不完整，鉴定有困难时可暂时填入**科或**属的一种。如苔草属的一种。 层次：可根据植物高度划分为几个层次。若一种植物分布在几个层次中，按其分布情况记入分布最多的层次中 层次盖度：即该层次植物投影面积占该样方面积的百分比。 按植物自然情况进行测定。范围指最低高度到最高高度。如果植物最低为0.3米，最高为1.5米，则记为0.3-1.5米。
多度：指该植物投影面积占该样地面积的百分比。用德鲁提的多度等级进行分级。 分布：指丛生、片状、稀疏、单株等。 （4）统计及报告： 按测树学统计林木组成和平均胸径。 植被统计频度和多度。 描述群落的组成结构特征。 四、实验数据 表1森林群落类型调查表 一、样地基本概况 标准地面积：20*20 平方米地点名： 调查日期：2015.05.26 海拔：150米 经纬度：坡位：半山腰 坡度：15.2°森林类型：天然林 生态系统类型: 森林生态系统林分郁闭度：80% 二、地质、土壤调查 土壤类型：壤土母岩类型：砂岩、砾岩、岩石风化残积土壤厚度：一米以上岩石露头：10% 土壤A层厚度：棕色枯落物厚度：1.5cm 土壤颜色：棕色土壤质地：黄棕壤 土壤侵蚀状况：很少排水状况：良好 三、经营历史与人为活动状况： 表2样地每木调查表 序号树种名称胸径cm 树高m 冠幅m*m 1 α33.5 2 20.6 8.7*5.1 2 麻栎21.82 17.15 4.5*4.4 3 麻栎28.45 26.5 8.3*7.5 4 麻栎28.60 24.0 6.1*5.4 5 麻栎37.38 22.4 9.2*8.3
实验二常见植物识别与样方调查 1实验要求 1、认识150～200种实验地区常见的园林植物，掌握植物标本的采集、压制、记载、定名的基本方法； 2、掌握植被野外调查的基本方法； 3、能初步分析植被与环境要素（如坡度、海拔、土壤、小地形等）之间的关系； 4、掌握实验区植被分布规律，对实验区地理格局有初步的认识。 2实验必备工具 1、大皮尺（50米）、标本夹、枝剪、罗盘、放大镜、望远镜（除望远镜外以上工具每组必备一份） 2、样方本、标签、钢卷尺、实验地区植物检索表（或植物志）（以上工具每组必备若干） 3、野外记录簿、橡皮、小刀、铅笔（以上工具人手一份） 3 样方法简介 如何测定植物群落的种类组成以及评价它们在群落中所起的作用一直是群落生态学研究的重要内容。 为了分析组成某一植物群落的种类，必须在该植物群落分布的范围内选取一定数目的样地进行统计，这种方法称为样地法。一般说来，样地应该选择在植物分布比较均匀、有代表性的地段。取样可以分为主观取样和客观取样两种。主观取样一般是在对一定地区的植物群落有充分了解的基础上，根据研究者的研究目的进行的。客观取样又可以分为规则取样和随机取样两种，这种方法一般用于研究者对当地植物群落缺乏了解，或研究者需要用概率统计的手段来支持他们的结论时。 (1)样地设置 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。 随着样地面积的增大，种类数目逐渐增加。在一定的样地面积以上，种类数目基本保持稳定（图2-2）。我们把植物种数不再有明显增加时的样地面积称为
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%样方二以酢浆草为主，分盖度大约为%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
实验二植物群落物种多样性的测定 生物多样性是指生物中的多样化和变异性以及物种生境的生态复杂性。它包括植物、动物和微生物的所有种及其组成的群落和生态系统。生物多样性可分为遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。物种多样性具有两种涵义：一是指一个群落或生境中物种数目的多寡（数目或丰富度）；二是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。 一实验目的 掌握植物群落多样性的α-多样性测定方法；加深物种多样性对植物群落重要意义的认识。 二实验器材 1.实验器材 样方测绳（100m），皮尺（50m），卷尺，测高仪，GPS，海拔仪，计算器，标本夹等。 2.调查统计表：依照表1、表2和表3印制野外群落调查统计表 表1 森林群落样地标本情况调查表 调查者：样方号：日期： 植物群落型： 地理位置纬度：经度：海拔： 地貌：土壤类型： 坡向：坡度：地形：坡位： 群落内地质情况：人为及动物活动情况：
表2 森林群落样方乔木层调查表 乔灌层：样方面积：总郁闭度： 表3 森林群落样方灌草层调查表 灌草层：样方面积：总盖度：
三方法与步骤 1. 样地的选择 样地是指能够反映植物群落基本特征的一定地段。样地的选择标准是：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。在符合上述五个选择标准的基础上确定样地，并将样地基本情况记入表1中。 2. 群落类型及样方大小的选择 在野外选择一个天然次生落叶阔叶林群落，按样地的选择标准选择样地。可采用样方面积为10m×10m，并将10m×10m 的样方划分为5m×5m的4个网格的小样方。 3. 群落内各数量指标的调查 ①乔木层数据调查：在每个5m×5m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。并将数据记录到表2中。 ②灌草层数据的调查：在同样的5m×5m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10m×10m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，并将数据填入表3中。 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。将这些数据及情况填入表4中。注意这些地理数据与群落内的其它情况记录越详细，就越有利于对群落物种多样性高低的环境理解。
《生态学实验》 实验一 植物种群空间分布格局的调查 [5课时] 一、实验目的 通过各检验方法的实际训练，使学生认识群落中不同种群个体空间分布表现出的不同类型（随机分布型、集聚分布型、均匀分布型），并掌握检验植物空间分布类型的方法。 二、实验材料 皮尺、样方框（20×20，50×50，l00×100cm 2）、铅笔、野外记录表格、计算器。 三、实验原理 群落中种群个体空间分布类型的检验方法研究得比较深入。从1922年Svedberg 提出群落中植物分布的非随机性，以及给出检验植物非随机性的标准方法以来，到现在已经相继提出10多个非随机性检验的估计量。本实验选用2 χ检验法和C x 分布系数法检验。 1. 2χ检验法：如果一个种群的个体分布是随机的，那么各样方包含0、1、2、3、……、n 个个体的概率分布都是符合泊松（Poisson ）级数的，级数可写成下列形式： e -m ，me -m ，!22 m e -m ，!33m e -m ，……，! n m n e -m 其中m 是样方中的平均个体数目，即均值x 。 检验是用2χ值检验实测值（即含0、1、2、3、……、n 个个体样方的分布频次）与理论期望值（即泊松理论的期望频次）是否吻合，有无显著差异。其统计量为： ∑-=理论期望值 理论期望值）（实测值22 χ 查2χ分布百分比表，比较2χ的计算值与查表值，通常可做出如下判断： 若2χ≥()f 01.02χ ，可认为偏离或很不适合泊松分布，即属于非随机分布； 若2χ＜()f 05.02χ ，可认为适合泊松分布，即属于随机分布； 若()f 05.02χ≤2χ＜()f 01.02χ，可认为可能不适合泊松分布。 检验时每一级的理论值必须大于5，若小于5，可将相邻区间合并直至满足要求。 2. 分布系数法（扩散系数法）：该方法根据Poisson 分布具有方差与均值相等的性质，来统计和检验野外调查数据。分布系数C x 的统计量为： C x =x s 2 式中：x —均值； s 2 —方差 若C x =0，种群属于均匀分布；0＜C x ＜1，属于规则分布；C x =1，属于泊松分布（随机分布）；C x ＞1属于集群分布。在统计学上，采用t 检验来确定C x 的实测值与理论预测值1差异的显著程度。T 检验的公式为：
第六章生物多样性测定 一、遗传多样性的检测 遗传多样性是生物多样性的重要组成部分，从某种程度上说它是生态系统多样性和物种多样性的基础和核心。遗传多样性的最直接的表现形式是遗传变异水平的高低。但是，对于任何个体来说，其生命总是很短暂的，由个体构成的种群或种群系统（例如种、亚种）才是在时间上是连续不断的，才是进化的基本单位，这些种群或者种群系统在自然界有其特定的分布格局，所以遗传多样性不仅包括变异水平的高低，同时也包括变异的分布格局，即种群的遗传结构。对于大范围的异交植物来说，种群之间的遗传变异会明显增加，种群遗传结构上的差异是遗传多样性的重要表现，一个物种的进化潜力和抵御不良环境的能力取决于种内遗传变异的大小，同时也有赖于遗传结构。 遗传结构是遗传变异在种群内和种群间的分布。它包括基因的种类及比例，而基因型的种类及比例、基因频率及演化规律是种群遗传结构的核心问题。因此研究种群遗传结构有利于阐明自然条件下的生物变异。 人们对遗传多样性的检测最初是从形态学开始的。随着染色体的发现及其结构和功能的澄清，人们又把研究的重点转向染色体上。上世纪60 年代，酶电泳技术以及特异性组织化学染色法应用于群体遗传和进化研究，使科学家们从分子水平来客观地揭示遗传多样性成为可能，并极大地推动了该领域的发展。进入80 年代，分子生物学和分子克隆技术的发展带来了一系列更为直接的检测遗传多样性的方法，即直接测定遗传物质本身DNA 序列的变异。从不同水平上检测遗传多样性的各种方法在灵敏度、可行性以及检测目的等方面差别很大，目前检测遗传多样性的常用手段基本上是以形态学性状为主的表型分析和分子水平的检测。 1、形态学（表型）检测从形态学或表型性状上来检测遗传变异是最古老也最简便易行的方法。由于表型和基因型之间存在着基因表达、调控、个体发育等一系列复杂的中间环节，如何根据表型性状上的差异来反映基因型上的差异就成为用形态学方法检测遗传变异的关键。 通常所利用的表型性状主要有两类。 ①是符合孟德尔遗传规律的单基因性状（如质量形态性状、稀有突变等型性状），如 豌豆的花色、种子形状，果蝇的眼色、翅形，人类的ABO 血型等；居群中出现的一些稀有突