实验五  群落物种多样性分析

一、实验原理

通过本实验，掌握生物群落多样性的测定和分析方法。

一个群落中物种数目及各物种所包含的个体数量，在一定程度上不仅反应了该群落的特征，而且体现了群落的发展阶段和稳定程度。当一个群落包含了更多的种类，而且每个种类的个体数量比较均匀地分布时，它们之间就容易形成一个较为复杂的相互关系，从而使各个物种随着群落趋于稳定而保持相对的平衡状态。多样性指数是一种测定群落结构功能的指标。多样性指数同时对物种数目的变动和种内个体分布格局的变化敏感，也受到样本大小的影响。因此对不同群落的多样性比较，要在相同调查面积、抽样方案和完整调查材料基础上进行。

本实验采用Simpson多样性指数和Shannon-Wiener多样性指数进行分析。

Simpson多样性指数公式：

       

这是在一个有N个个体的S个物种的群落中（其中第i个种有Ni个个体，i=1，2，3，…，s; ）随机抽取两个个体并且不再放回。Simpson多样性指数D值可以用下式进行计算：

      

Pi为第i个种在总体中的比例，Pi=Ni/N。

Shannon-Wiener多样性指数：

           

这个指数预测从群落中随机抽取一个一定个体的平均不确定度，考虑生物分类的等级特征，可以把多样性分离为科（F）属（G）种（s）等不同的组成部分：

二、实验材料

一平方米样方框，野外调查记载表格、计算器、随机数字表、采集包。

三、实验步骤

1、每5个学生为一组，在若干不同的作物田或野生植被里，根据情况选择一定大小的样方框，在每种类型田里重复取样10次，样方随机放置。记载每个样方内的所有昆虫、蜘蛛的物种数及每个物种的个体数量。当时不能鉴定的种记数后带回室内鉴定。

2、按群落类型整理合并数据，并分别计算Simoson 和Shannon-Wiener多样性指数，列出计算表1。

表1 生物群落多样性指数计算表

样点	各物种个体频率				总个体数(N)	物种数(s)	多样性指数
	物种1	物种2	…				D′	H′

 

为了方便计算，可查lgN和NlgN对数表.

四、实验作业

1、计算各样点、群落类型的多样性指数。

2、比较分析不同样点、群落类型的多样性指数，并给以生态学意义上的解释。