生态学研究方法 8排序
高考生物生态学的研究方法
高考生物生态学的研究方法高考生物试题中经常会涉及到生态学的研究方法，为了更好地掌握这个知识点，我们需要了解生态学研究的方法和步骤。
本文将介绍生态学研究的基本步骤和常用方法。
生态学研究的基本步骤主要分为问题提出、资料收集、实验设计、观测调查、数据处理和结果分析等步骤。
第一步是问题提出，研究者首先要确定研究的目的，明确要解决的问题，并对问题进行具体的提出。
例如，研究者可能想了解某个生态系统中的物种多样性和丰富度之间的关系。
问题的提出要尽量具体且明确，以便更好地进行后续的研究。
第二步是资料收集，研究者需要在开始实验或观测之前收集相关的文献资料。
这些资料可以包括已有的研究结果、统计数据、地图等，以便为研究提供背景知识和参考依据。
第三步是实验设计，研究者需要根据问题的特点和要求设计符合现实情况的实验方案。
实验设计要具备科学性和可操作性，以确保实验的准确性和可重复性。
第四步是观测调查，研究者需要根据实验方案在所选的研究区域进行观测和调查。
观测和调查可以包括采样、标本收集、数据记录等活动。
观测和调查的过程要尽量规范和系统，以确保获取到准确的数据。
第五步是数据处理，研究者需要针对采集到的数据进行整理和处理。
数据处理可以包括数据的分类、整理、转换、计算等。
数据处理的目的是为了更好地整合和分析数据，以得出有意义的结果。
第六步是结果分析，研究者需要对经过处理的数据进行分析和解读。
结果分析可以采用统计学方法和图表绘制等手段。
通过结果分析，研究者可以对研究问题给出科学的解答，并得出相应的结论。
综上所述，生态学研究的方法包括问题提出、资料收集、实验设计、观测调查、数据处理和结果分析等步骤。
每一步都具有重要的作用，对于研究问题的解答具有重要的意义。
在实际操作中，研究者需要根据具体问题和研究条件灵活运用不同的方法和技巧，以获得可靠和科学的结果。
当然，生态学研究还包括其他更加深入和专业的方法，如生态模拟、生态建模等。
这些方法在高考中可能不会涉及到，但在科研和实际应用中具有重要的作用。
生态学的研究方法
生态学的研究方法
生态学是研究生物和环境之间相互作用关系的一门学科。
为了深入了解这些关系，生态学研究采用了多种不同的方法。
1. 野外实验
野外实验是生态学研究中最常用的方法之一。
这种方法通常涉及到在自然环境中进行实验，研究生物和环境之间的相互作用。
野外实验的优点在于它可以捕捉到真实的生态环境，从而提供更精确的数据。
2. 实验室实验
实验室实验是另一种生态学研究方法。
这种方法通常是在控制环境条件下进行的，研究生物和环境之间的相互作用。
实验室实验的优点在于它可以更好地控制实验条件，从而提供更准确的数据。
3. 观察研究
观察研究是生态学研究中最基本的方法之一。
这种方法通常涉及到观察自然环境中的生物和环境之间的相互作用。
观察研究的优点在于它可以提供大量的数据，从而让研究人员更好地了解生态系统的运作。
4. 模型研究
模型研究是另一种生态学研究方法。
这种方法通常是使用计算机模型来模拟生态系统中生物和环境之间的相互作用。
模型研究的优点在于它可以提供大量的数据，从而让研究人员更好地了解生态系统的运作，同时还可以控制实验条件。
总之，生态学研究方法的选择将取决于研究的问题和研究人员的目标。
了解这些方法的不同优缺点，可以帮助研究人员选择最适合他们的方法，从而更好地理解生态系统的运作。
生态学研究方法总结
生态学研究方法总结摘要：生态学作为一门关于自然界生物和环境相互作用的学科，是解决环境问题和保护生态系统的重要工具。
研究方法是生态学研究的核心，本文总结了生态学研究中常用的方法，包括实地调查、实验研究、遥感技术和数学模型等，旨在为生态学研究者提供参考和指导。
关键词：生态学，研究方法，实地调查，实验研究，遥感技术，数学模型1. 引言生态学是研究生物与环境之间相互作用的学科，旨在探索自然系统的结构、功能和演化。
为了实现人与自然的可持续共存，生态学研究方法的选择和应用至关重要。
本文将总结生态学研究中常用的方法，包括实地调查、实验研究、遥感技术和数学模型等。
2. 实地调查实地调查是生态学研究中的重要方法之一，通过直接观察和记录自然系统中的生物组成和生境特征，来获取研究数据和信息。
实地调查可以包括物种调查、样地调查和生态评估等。
研究者需要选择适当的调查方法和工具，如生境分类、计数和密度估算等，以确保数据的准确性和可比性。
3. 实验研究实验研究是生态学中用于控制和模拟特定条件的重要方法。
通过在受控环境中进行实验，研究者可以探索特定因素对生物群落和生态系统的影响。
实验研究分为野外实验和室内实验两种形式。
野外实验可以提供更真实的环境条件，但受限于自然条件的不可控性；室内实验可以更好地控制环境因素，但受限于人为条件的缺乏。
实验研究需要合理设计实验方案、收集和分析数据，并进行统计处理和解读结果。
4. 遥感技术遥感技术是通过卫星、飞机或其他无人平台获取遥感数据，用于研究和监测大范围的生态系统和环境变化。
遥感技术可以提供多维度、多尺度和高精度的信息，如植被覆盖、土地利用和水文特征等。
研究者可以利用遥感数据进行景观分析、时空动态监测和环境变化模拟等。
遥感技术的应用需要学习和掌握遥感数据的获取和处理方法，以及相关的地理信息系统技术。
5. 数学模型数学模型在生态学研究中的应用越来越广泛，可以帮助研究者理解和预测生态系统中的复杂过程和动态变化。
生态学研究和实验方法
生态学研究和实验方法生态学研究是一门研究生物和环境之间相互作用的学科，通过观察、实验、建模等方法来揭示生态系统的结构、功能和演化方式。
在生态学研究中，实验方法是一种重要的手段，可以帮助我们理解和解决生态问题。
下面将介绍几种常见的生态学实验方法。
一、实地观察方法实地观察方法是生态学研究中最直接、最常用的方法之一、通过在自然环境中观察和记录物种组成、数量分布、行为习性等信息，可以了解生物群落和生态系统的结构和功能。
实地观察方法通常需要长时间的观察和大量的数据收集，可以借助于无人机、遥感等技术手段进行辅助，同时也需要充分考虑数据的可比性和验证性。
二、野外实验方法野外实验是在自然环境中设置控制和处理组，通过对照组的比较来研究环境因子对物种群落和生态系统的影响。
野外实验方法可以通过调整环境因子如光照、温度、湿度等的强度和频率，来模拟不同的环境条件，并观察物种的适应性和生存策略。
野外实验通常需要长期的观察和监测，要注意实验设置的可行性和考虑各种可能的干扰因素。
三、室内实验方法室内实验可以在受控的实验室环境中进行，通过对实验条件的精确控制，来研究生物对环境因子的反应和适应机制。
室内实验方法可以用于研究物种的生理生态特性、生物化学反应、种子发芽等过程。
室内实验方法可以通过控制温度、湿度、光照等因子，创建虚拟环境来揭示生物对环境变化的响应。
四、实验模拟方法实验模拟是在实验室中通过模拟自然环境、生物群落和生态系统的过程和功能，来探究环境变化对生物的影响。
实验模拟方法可以通过模拟气候变化、土壤污染、废物处理等情景，来研究物种的适应性、竞争和共生关系等生态过程。
实验模拟方法可以使用温室、生态箱、草地模型等设备和模型来实现。
总结起来，生态学研究和实验方法包括实地观察方法、野外实验方法、室内实验方法和实验模拟方法等。
不同的方法在实践中有着各自的优势和限制。
生态学研究需要根据问题的特性和研究目的选择合适的方法，并注意数据的可靠性、结果的解读和推广的可行性。
08生物群落的分类与排序
直接梯度分析：利用环境因素的排序，即以群落生 境或其中某一生态因子的变化，排定样地生境的序 位，又称直接排序，或梯度分析
间接梯度分析：用植物群落本身属性排定群落样地 的位序，称间接排序，又称组成分析
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直接梯度分析
2019/8/19
第八章 生物群落的分类与排序
主要内容
生物群落的分类√ 生物群落的排序√
计 过程：
属性数量化 相似系数计算(不同方法) 聚类分析(不同方法) 结果处理
自学为主，尽可能了解
2019/8/19
第八落的分类√ 生物群落的排序√
直接梯度分析√ 间接梯度分析
思考题
2019/8/19
群落排序的概念
概念：把一个地区内所调查的群落样地，按照 相似度来排定各样地的位序，从而分析各样地 之间及其与生境之间相互关系
2019/8/19
植被型分类
植被型组：凡建群种生活型相近而且群落外貌相似的植 物群落联合为植被型组。这里的生活型是指较高级的生 活型。
植被型：在植被型组内，把建群种生活型相同或相似， 同时对水热条件的生态关系一致的植物群落联合为植被 型。
植被亚型：是植被型的辅助单位。在植被型内根据优 势层片或指示层片的差异来划分亚型。这种层片结构的 差异一般是由于气候亚带的差异或一定的地貌，基质条 件的差异而引起。
A
0.47
0.40
0.35
B
0.00
0.60
0.00
C
0.33
0.40
0.26
D
0.50
0.50
0.30
E
0.53
0.47
0.35
F
0.60
0.00
生态学研究方法知识点概括以及生态学研究方法
生态学研究方法第一章绪论第一节生态学及其学科特性化一、生态学的概念生态学从科学的角度来看，生态学是运用层次观和系统论的方法，是研究生物与生物之间、生物与环境之间的相互关系的科学。
这些相互关系会从生物分子、个体、种群、群落、生态系统、区域景观、全球等不同层次上对生物的和环境系统的结构和功能产生各种影响。
因此，生态学是研究这些相互关系的产生方式、影响途径和作用后果有关规律的学科。
二、研究层次及其学科现代生态学在研究层次上相宏观与微观两极发展。
由于生态学研究对象的极其复杂性，它现已发展成为一个庞大的学科体系根据研究性质分，生态学可概分为理论生态学和应用生态学两大体系。
从研究对象的水平和层次来看，生态学可分为：分子、个体、种群、群落、生态系统、景观、区域、全球生态学。
（分辨率和空间尺度增加）三、生态学的实验科学属性科学的发展与研究方法和技术设备有关。
在传统的生态学研究中，生态学侧重于研究对象的描述，所采用的研究方法（如直观描述，调查分析，数理统计，单项实验等）都很简单。
设备也很简单。
因此，生态学被误认为是一门描述性的、近似于思维方法论的和社会科学的一门学科。
特别是近十几年来，随着生态学向经济科学和人文社会学科的渗透，使人们感觉到生态学似乎越来越偏离自然科学，而向社会科学靠近了。
然而，生态学来源于生物学，其研究对象是生物与环境之间的相互关系。
它始终围绕着生物与环境之间的物质循环、能量流动、信息传递（乃至资金流动）开展研究，就必然要与生物学实验、环境学实验、物理、化学实验等打交道，就需要通过实地观测与调查研究，获取实验数据来认识和回答各种种样的生态学过程及其内在机理。
因此，总体上讲，生态学必然是一门实验科学，它的天然实验室就是自然界（或人类社会）。
生态学实验的特点：1）生态学是一门与空间、时间相关的科学，因此，其实验必然涉及空间位置与时间的测定，与地理学密切相关；2）生态学是研究生物与环境相互关系的科学，那么，其实验必然涉及生物学与环境学；3）生态学的综合性与系统性，决定了解到其实验必然是多元化的，并与其他学科具有交叉渗透性；4）生态学的不同尺度，决定了其不同实验方法的巨大差异性，如宏观生态学的研究方法与微观生态学研究方法。
生态学主要研究法
要注意破坏性采样，如测定不同时期的生物量就需要整个植株采样，这样的话， 每个小区重复数一定要足够多，设计的时候要考虑总共采样多少次，每次采样多 少株，再加上成活率等意外影响
每个植株或者器官采样之后进行生长、生理生化指标的测定，每个指标的测定也 需要重复
以水分胁迫对银杏幼苗的生理特性的影响研究为例 如果因子少，如单一研究不同水分胁迫水平的影响，一般采用单因素随机区组设
测定目标个体与其最近个体的距离 继续寻找离目标个体次近个体，测定目标个体与次近个体间的距离 点-四分法 以群落中一个个体作为中心点，画出坐标图 在四个坐标象限中将其他个体进行定位，测定各个个体与中心点的距离
无样方法种群分布格局的判断 集群系数 7.2.2 种群的动态研究 （1）传统的方法： 种群生命表 种群存活曲线 以生命表为常见 适合小尺度的种群动态研究 植物种群一般采用静态生命表 即：用一次调查的该种群的种子、一年生幼苗、幼树、成年大树、衰老大树的数量
作为基本数据，计算各个年龄段的死亡率和存活率得到的结果 是一种空间代时间的方法
棕榈的静态生命表 对于一、二年生植物可以采用动态生命表的方式 即：跟踪一批同时出生的新个体，间隔一定的时间统计存活数，直至这些个体全部
死亡为止 （2）基于GIS的种群动态研究方法 以农业害虫的种群动态为例 获取研究区域的土地利用图或者分类后的卫星影像图和遥感影像图 建立各种土地利用类型的基本属性数据库，包括自然气候土壤特征、作物品种、
生态学基本研究方法
生态学基本研究方法
1. 观察法呀，这就像侦探在寻找线索一样！比如说我们去观察一片森林里小动物的生活习性，看看它们啥时候找吃的，啥时候睡觉，这多有意思啊！
2. 实验法呢，好比我们自己动手搭建一个小生态系统，然后改变一些条件，看看会发生什么变化。
就像在实验室里做有趣的小实验一样，说不定还能有大发现呢！
3. 野外调查法也很棒啊！这就像是去大自然中冒险，深入了解各种植物和动物的分布情况。
举个例子，去山上调查不同海拔的植被有啥不同，哇，想想都很刺激呢！
4. 模型法，就如同搭建一个生态的微缩世界，通过这个模型来预测和理解生态系统的运作。
像研究气候变化对某个地区的影响，用模型来模拟，多酷啊！
5. 系统分析法，哎呀，这就像是把生态系统当成一个大拼图，我们一点一点来分析各个部分的关系诶。
比如说分析一条河流的生态系统，搞清楚上下游的关联，好神奇！
6. 统计分析法，这不就是从一大堆的数据里找出规律嘛！比如统计一年里某种鸟类出现的次数，看看有没有什么变化趋势，这多有挑战性！
7. 文献研究法，哇哦，就像是在知识的海洋里畅游，看看别人都研究了些啥关于生态的有趣内容。
假设我们研究某个古老的生态文献，说不定能发现宝藏呢！
8. 类比法，这就好像给生态现象找相似的例子来理解呀！比如把一个小池塘类比成一个大海洋的缩影，这样不就能更好地理解海洋生态啦？
9. 追踪法，好比跟着一个小动物的足迹或者一个物种的迁移路线。
想象一下追踪一群大雁的飞行，去了解它们的迁徙规律，多好玩呀！
我觉得生态学的这些基本研究方法都超有趣的，能让我们更加深入地了解神奇的大自然，还等什么呢，赶紧去探索吧！。
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• 图6.1 三个环 境因子在排 序图上的变 化 • (a)海拔高度； （b）泥炭深 度；（c）坡 度（引自 Tall序图上的分 类 • Phleum; (b)鸭茅; （c）猪秧 秧； （d） Helictotric hon;(e)黄 花茅； （f） Sieglingia
种类 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
顶级 适 应 1 值 1 2 3.5 3.5 4 5 6 7 7.5 8 8 8.5 9 10 9 8 6 3 5 2 3 0 2 0 4 0 0 0
样 方 号 2 8 9 6 5 4 0 4 0 2 0 0 0 0 0 3 3 8 2 6 9 0 0 5 4 0 2 0 0 0 4 5 7 7 6 9 0 6 0 5 0 2 0 0 0 5 6 0 0 6 7 3 9 2 6 2 5 0 0 0 6 0 0 2 4 7 5 8 0 0 7 7 5 0 5 7 5 0 0 5 4 6 7 0 5 6 8 6 7 4 8 0 0 0 0 6 4 6 2 0 6 8 4 4 8 9 0 0 0 4 0 3 4 0 2 7 8 0 6 8 10 0 0 0 1 2 0 3 2 5 6 7 3 5 9
• 图6.1是以数量等级来表示三个环境因子在植被数 据排序图上的变化。在图上，这三个因子都表现出 明显的变化趋势，说明植被的分布与这三个因子密 切相关。但各因子的影响又有所不同，比如第一和 第二排序轴都与海拔高度（a）有较大的相关性， 而土壤泥炭的厚度（b）则主要与第一排序轴相关 联。 • 图6.2是6个植物种在排序图上的分布，图中数值为 频度等级，1代表频度〈25%，2=26%-50%， 3=51%-75%，4=76%-100%，短线表示种不存在。 实线表示等值线。6个植物种分别是 (a) Phleum bertolonii; (b) Dyctylis
glomerata; (c) Gahum verum; (d)Helictotrichon pubeccens; (e) Anthoxanthum odoratum; (f) Sieglingia decumbens。
• 排序是将样方排列在种类空间或环境因子空间的过 程，使得排序轴能够反映一定的生态关系。 • 但大多数排序方法并不是同时使用种类数据和环境 数据，而是采用其中之一。 • 因此，要研究植被与环境间的关系，一般是将环境 因子的变化作为数值等级或等值线标在种类空间， 或者反过来，将种类的多度、盖度等用数值等级或 等值线表示在环境因子空间。 • 这样它们的空间变化趋势可以反映植被-环境间的关 系。
排序的表示方法
• 排序的结果一般用直观的排序图表示，排序图通常只能表 现出三维坐标。因此排序的一个重要内容是要降低维数， 减少坐标轴的数目，降低维数往往会损失信息。 • 一个好的排序方法应该是由降低维数引起的信息损失尽量 少，即发生最小的畸变，也就是说它的低维排序轴包含大 量的生态信息。 • 在研究中最常用的是二维排序图和三维排序图，前者是用 前两个排序轴组成的平面图。样方就是分布在平面上的点； 后者是由前三个排序轴绘成的立体三维坐标图。早期的排 序方法中，有的只有一维坐标，即一维排序。一维排序图 是一条直线，样方就是沿该直线分布的一些点。在现代植 被研究中，已很少使用一维排序图。
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3.线性排序和非线性排序
• 基于线性模型上所建立的排序方法叫做线性排序（linear ordination），而基于单峰模型上的排序称为非线性排序 （nonlinear ordination）。 • 非线性排序结果好于线性排序，因为它能更好地反映种— 环境间及种—种间的关系。在现代的排序方法中，依其模 型可分为两大类： • 一类是以主分量分析（Principal components analysis， PCA）为主的线性排序方法；另一类是以对应分析 （Correspondence analysis, CA）为基础而发展起来的 非线性排序方法。 • 在CA家族中有的方法如除趋势对应分析（Detrended correspondence analysis, DCA）是基于高斯模型，生态 学者和统计学者都比较满意，因此，它成为20世纪80年代 以来使用最广泛的排序方法。 排序的目的 1.排序的目的 和意义 排序 排序的表示方法
排 序
2.种类环境 关系模型
线性模型 非线性模型
3.线性排序和 非线性排序
主分量分析PCA 对应分析CA
第二节 排序方法
• 到目前为止，已建立了许多排序方法，确切数值 都难以统计（Gauch 1982），有的仅用一次就 被被淘汰。 • 本节将着重介绍现在国际上最常用的方法和较新 的方法。这些方法在以后的植被研究和生态教学 中仍起着重要作用，另外还介绍一些早期和简单 排序方法，它们计算简单，使用方便，并且在植 被数量分析方法发展过程中有着特殊地位，方法 的排列顺序基本上以该学科历史发展进程为序。 目录
在排序轴的生态意义明确以后，种类 分布与环境因子间的关系是显而易见的。
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2种类环境关系模型
• 有的排序方法本身要求使用环境因子数 据，比如梯度分析，模糊数学序等，可 以直接用于研究植被-环境关系的分析。 • 所有排序方法都是基于一定的模型之上， 这种模型反映植物种和环境之间的关系以 及在某一环境梯度上的种间关系。最常用 的关系模型有两种： • 一种是线形模型（linear model） • 另一种是非线性模型（non-linear model）。
• 图6. 3 两个种x、 y在某一环境梯 度上的关系类 型 • 左边图表示两 个种对环境梯 度反应的不同 模型，右边图 表示模型所对 应的关系，a~d 为线形模型， e~f为单峰模型。
• 在自然植物群落中，植物种和环境间的关 系十分复杂，不可能完全符合高斯曲线。 • 研究表明，即使是种数—环境关系不能与 高斯曲线（正态曲线）完全吻合，但大多 数种也表现为一个单峰曲线，即二次曲线 模型。所以有人将植物种—环境关系模型 统称为单峰模型（Unimodle modle） （Braak 1986，1987，1988）。
• 从数学上讲，排序基本上是一个几何问题， 我们要把样方（实体）作为点在P维种类 （属性）空间排列，使得排列结果能客观地 反映样方间的相互关系，这种用属性（种或 环境因子）来对实体（样方）进行排序的过 程叫做正分析（normal analysis）或者正 排序（normal ordination）； • 如果反过来用实体去排列属性则叫做逆分析 （inverse analysis）或者逆排序（inverse ordination）。
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第一节 概述 第二节 排序方法 第三节 排序方法的比较
第六章 排序
林学院生态环境系
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第一节 概述
• 1.排序的目的和意义 • 早在30年代，前苏联学者Ranensky就提出了排序的概念， 并发展了一个简单的排序方法（见Sobolev和Utekhin 1973）， 但只限于在前苏联传播（Greig-Smith 1980），Ramensky当 时应用一个或两个环境因子梯度去排列植物群落，他用的名词 是德文“ordnung”。 • 直到20世纪50年代，排序对大多数生态学者来说仍是新 名词。排序最初的概念是指植被样方在某一空间（一维或多 维）的排列，这里空间指植物种空间或环境因素空间。它是 随着“植被连续体”概念的提出而诞生。 • 50年代许多学者强调植被的连续性，认为分类是确定植 被间断性的有效方法，但不能用于揭示植被的连续性。因此对 排序方法才开始研究而得以发展。当时的排序是用于分析群落 之间的连续分布关系。 • 到50年代后期，排序概念已趋完善，其不仅排列样方， 也可以排列植物种及环境因素，用于研究群落之间、群落与成 员之间、群落与其环境之间的复杂关系。
• 线性模型包括直线和曲线线性关系，其含义是某 个植物种随着某一环境因子的变化而呈线性变化 或叫线性反应（linear response）。 • 这样的模型所反映的种间关系也是线性关系（如 图6. 3a~d）。 • 大量的研究表明，植物种和环境间的关系多数情 况下不是线性关系，而是非线性关系。
• 非线性模型一般是指二次曲线模型，最著名的生 态关系模型是高斯模型（Gaussian model）或叫 高斯曲线（Gaussian curve）。 • 高斯模型是正态曲线，含义是某个植物种的个体 数随某个环境因子值的增加而增加。当环境因子 增加到某一值时，植物种的个体数达到最大值， 此时的环境因子值称为该种的最适值 （optimum）；随后当环境因子值继续增加时， 种的个体数逐渐下降，最后消失。 • 高斯模型已得到不少生态实验的证实（Austin和 Austin 1980，Zhang 1991）。非线性模型所反 映的种间关系复杂化，如图6.3e~f所示，它决定于 每个种在环境梯度上所处的位置。
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• 由于排序的结果能够客观地反映群落间的关系， 所以它可以与分类方法结合使用，而检验分类的 结果，就是先用某一分类方法对样方进行分类。 • 比如用传统的定性方法或某一数量方法进行分类， 然后再在排序图上圈定群落的界限，这样可以直 观地看出各植被类型间的关系，以检验分类的合 理性，并且可以用排序轴所含的生态意义来帮助 解释分类的结果。 • 正因为如此，有些学者也将排序归入植被数量分 类方法中（阳含熙等 1981）。
• 排序的过程是将样方或植物种排列在一定的空间， 使得排序轴能够反映一定的生态梯度，从而，能 够解释植被或植物种的分布与环境因子间的关系， 也就是说排序是为了揭示植被-环境间的生态关系。 因此，排序也叫梯度分析（gradient analysis）。 • 简单的梯度分析是研究植物种和植物群落在某一 环境梯度或群落线（coenocline）上的变化，也 就是一维排序。 • 复杂的梯度分析是揭示植物种和群落在某些环境 梯度（群落面coenoplane或群落体coenocube） 上的变化关系，这相当于二维或多维排序。