木本植物物种多样性调查与分析评价

高通量测序：环境微生物群落多样性分析

(5)高通量测序：环境微生物群落多样性分析微生物群落多样性的基本概念环境中微生物的群落结构及多样性和微生物的功能及代谢机理是微生物生态学的研究热点。长期以来，由于受到技术限制，对微生物群落结构和多样性的认识还不全面，对微生物功能及代谢机理方面了解的也很少。但随着高通量测序、基因芯片等新技术的不断更新，微生物分子生态学的研究方法和研究途径也在不断变化。第二代高通量测序技术（尤其是Roche 454高通量测序技术）的成熟和普及，使我们能够对环境微生物进行深度测序，灵敏地探测出环境微生物群落结构随外界环境的改变而发生的极其微弱的变化，对于我们研究微生物与环境的关系、环境治理和微生物资源的利用以及人类医疗健康有着重要的理论和现实意义。在国内，微生物多样性的研究涉及农业、土壤、林业、海洋、矿井、人体医学等诸多领域。以在医疗领域的应用为例，通过比较正常和疾病状态下或疾病不同进程中人体微生物群落的结构和功能变化，可以对正常人群与某些疾病患者体内的微生物群体多样性进行比较分析，研究获得人体微生物群

落变化同疾病之间的关系；通过深度测序还可以快速地发现和检测常见病原及新发传染病病原微生物。研究方法进展环境微生物多样性的研究方法很多，从国内外目前采用的方法来看大致上包括以下四类：传统的微生物平板纯培养方法、微平板分析方法、磷脂脂肪酸法以及分子生物学方法等等。近几年，随着分子生物学的发展，尤其是高通量测序技术的研发及应用，为微生物分子生态学的研究策略注入了新的力量。目前用于研究微生物多样性的分子生物学技术主要包括:DGGE/TGGE/TTGE 、 T-RFLP 、SSCP、FISH 、印记杂交、定量 PCR、基因芯片等。 DGGE 等分子指纹图谱技术，在其实验结果中往往只含有数十条条带，只能反映出样品中少数优势菌的信息；另一方面，由于分辨率的误差，部分电泳条带中可能包含不只一种 16S rDNA 序列，因此要获悉电泳图谱中具体的菌种信息，还需对每一条带构建克隆文库，并筛选克隆进行测序，此实验操作相对繁琐；此外，采用这种方法无法对样品中的微生物做到绝对定量。生物芯片是通过固定在芯片上的探针来获得微

关于生物多样性的调查研究报告

关于生物多样性问题的调查研究背景：中国是生物多样性特别丰富的国家，同时，中国又是生物多样性受到最严重威胁的国家之一。中国的原始森林长期受到乱砍滥伐、毁林开荒等人为活动的影响，总面积不断减少，其结构和功能的降低或丧失使生存其中的许多物种已变成濒危种或受威胁。在中国广阔的海域内，人们不顾后果的开发导致海洋渔场也被无情破坏，生态系统的退化导致了珊瑚礁面积的大量减少和许多珍稀鱼类的灭绝另外种子资源保护不利，很多资源被破坏。一、中国生物多样性的特点（一）.生态系统类型多据统计，中国的陆地生态系统共有27个大类、460个类型（其中，森林有16个大类、185个类型；草地有4个大类、56个类型；荒漠有7个大类、79个类型）；湿地和淡水水域有5个大类；海洋生态系统有6个大类、30个类型。在这38个大类中，有5个是全球唯一的生态区。（二）.生物种类多中国的植物种类共有3.28万种，包括470科和3700余属，占世界植物物种总数的12%，仅次于马来西亚（4.5万）和巴西（4万），居世界第三位。中国的苔藓植物有106科，蕨类植物52科，分别高达全球总数的70%和80%。中国的动物种类共有10.45万种，约达世界动物物种总数的10%，其中已发现哺乳类499种，鸟类1 186种，爬行类370种，两栖类279种，鱼类2804

种，昆虫已定名的有4万多种。中国鸟类中的鹤类有9种，兽类449种，分别达全球的60%和11%。全球海洋生物40多门，中国几乎都有，而且数量很大。除这些动、植物外，中国还记录了真菌约8000种，藻类约50O种，细菌约5000种，分别占世界已记录物种数的17%、16.3%和18.6%。（三）.特有种属多在中国已知的动物中共有667个特有种，植物中共有253个特有属，中国特有物种约占全球相应物种总数的10.2%。大熊猫、白暨豚、鹦鹉螺、鲎、水杉、银杏等素有活化石之称。许多特有物种具有重要的科学研究和经济价值。（四）.驯化物种及其野生亲缘种多

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

微生物学[第十三章微生物物种的多样性]山东大学期末考试知识点复习

第十三章微生物物种的多样性一、要点提示 1．生物的多样性系指遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。由于微生物具有与高等动植物迥然不同的特点，使微生物在营养类型、呼吸类型、代谢类型3方面也呈现出丰富的多样性。 2．长期以来人们对细菌的认识仅从形态结构、生理生化、免疫学特性、生态分布进行区分。由于分子生物学方法的建立和发展，特别是16S rRNA寡核苷酸的序列分析，改变或修正了对细菌人为地传统分类的概念，进入了细菌系统发育和自然进化的研究阶段。按照Woese的观点，真细菌占据自然界生物三大域中的一个域，即：细菌域。在确认了16S rRNA中标志性的寡核苷酸保守序列后，真细菌被划分为12个独特的类群。每个类群可以看成是独立的门，它包括了《伯杰系统细菌学手册》中所描述的23个门的细菌。腐生型的细菌在自然界中碳、氮、硫、磷4种元素的循环和能量流动中起着不可替代的作用；一些种是动、植物和人的致病菌，与动、植物的生长和人体健康密切相关；一些具有特殊形态，如具附属物或鞘的细菌，产子实体的黏细菌等，它们的存在丰富了微生物物种的多样性。 3．古生菌是极端环境微生物，它们在形态结构、营养代谢、生理特性、遗传物质及生态分布等方面与真细菌具有十分明显的差异。16S rRNA寡核苷酸序列分析表明它们是生物总系统发育中一个重要的域，包括：产甲烷古生菌、极端嗜热S0代谢菌、极端嗜盐古生菌、无细胞壁的热原体和还原硫酸盐古生菌5个类群。古生菌的发现为人们利用古生菌中的嗜热酶(例如：Taq、Pfu DNA聚合酶)、产甲烷辅酶及其他参与碳、氮物质代谢的酶类，进行分子生物学研究和进行酶法水解、酶法转化制取有用产品提供了丰富的微生物资源。另外，对古生菌嗜热、嗜酸、厌氧、耐高盐、产甲烷、还原硫酸盐及光介导ATP合成的研究，为探索地球上早期原始生命的起源，提供了有力的佐证。 4．生物的共同祖先沿着真细菌、古生菌、真核生物3条路线进化。目前认

生物多样性调查报告

生物多样性调查报告生物多样性的概念：生物多样性是指一定范围内多种多样活的有机体有规律地结合所构成稳定的生态综合体。这种多样包括动物、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。生物多样形的形成：生物进化的过程中，物种和物种之间、物种和无机环境之间共同进化，导致物种多样性的形成。生物多样性受威胁的原因原因1:人口迅猛增加 - 自从有了人类以来，人口的数量就在增长。在生产力落后的时候，人口的数量受到自然因素如旱灾、虫灾、火灾、水灾、地震

等的控制; 另外，人类自身制造的灾难如战争、贫困也使得人口数量得以控制.但是,现代科学技术的进步使人的数量与寿命都提高了 - 19世纪工业革命后，人口的增加就成了全球的主流，在经济发展中国家最为明显。1830年全球人口只有10亿，1930年达到20亿，2000年达到了60亿，现在达到65亿。 - 中国1790年人口约3亿，1860年约4亿, 1970年8亿人口, 2000年就超过13亿人口了 - 人口增加后，必须扩大耕地面积，满足吃饭的需求，这样就对自然生态系统及生存其中的生物物种产生了最直接的威胁 - 由于人口增长过快，加上大跃进等政策错误，我国形成了大量的退化生态系统。目前，我国境内水土流失面积约为180万平方公里，占国土面积的19%，其中黄土高原地区约80%地方水土流失 - 北方沙漠、戈壁、沙漠化土地面积为149万平方公里，占国土面积的16%, 1987年已沙漠化土地20万平方公里，潜在沙漠化土地13万平方公里 - 目前有5900万亩农田和7400万亩草场受到沙漠化威胁。草原退缩面积13亿亩, 每年以2000万亩增加。每年使用农药防治面积23亿亩次，劣质化肥污染农田2500万亩。原因2: 生境的破碎化 - 生物多样性减少最重要的原因是生态系统在自然或人为干扰下偏离自然状态，生境破碎，生物失去家园

微生物多样性研究—β多样性分析概述

微生物多样研究中的—β多样性分析概述

一、β-多样性分析介绍 1. β（Beta）Diversity：是对不同样品/不同组间样品的微生物群落构成进行比较分析。 ?β多样性分析前的数据“来源”： 1）OTUs的丰度信息表； 2）OTUs之间的系统发生关系，计算Unweighted Unifrac及Weighted Unifrac距离。 ?通过多变量统计学方法主成分分析(PCA，Principal Component Analysis)，主坐标分析(PCoA，Principal Co-ordinates Analysis)，非加权组平均聚类分析(UPGMA，Unweighted Pair-group Method with Arithmetic Means)等分析方法，从中发现不同样品（组）间的差异。

2. PCA & PCoA分析 ?主成分分析（PCA）是多变量统计学中最为人熟知的分析方法，它通过线性变换，将原始的高维数据投影至少量新合成的变量（即主成分），从而简化数据结构，展现样品的自然分布。 ?主成分分析不考虑原始变量之间可能存在的相互关系，并且是基于欧式距离评价样品之间的相似度。 ?多维尺度分析与主成分分析类似，但是它可以采用任何距离评价样品之间的相似度。主坐标分析（Principal coordinates analysis，PCoA）是经典的多维尺度分析方法。

3.UniFrac距离 ?由于微生物极其多样，不同微生物彼此之间的系统发育关系往往千差万别，仅仅将群落中不同微生物成员视为相互独立的变量显然并不合理。 ?因此，在比较不同群落样品之间的差异时，需要考虑两个群落成员之间的系统发育关系是否相似。 ?基于这个思想，计算微生物群落样品间距离的UniFrac距离应运而生，通过比较两个群落各自独有的微生物成员之间系统发育关系的远近，更为客观地反映两个群落样品之间的相似程度。

微生物的生物多样性简介

微生物的生物多样性简介微生物是地球上生物多样性最为丰富的资源。微生物的种类仅次于昆虫，是生命世界里的第二大类群。然而由于微生物的微观性，以及研究手段的限制，许多微生物的种群还不能分离培养，其已知种占估计种的比例仍很小。从下面的两张统计表中可以看出。中国微生物已知物种数与世界已知物种数的比较微生物的已知种数和估计总种数

微生物是生物中一群重要的分解代谢类群，没有微生物的活动地球上的生命是不可能存在的。它们是地球上最早出现的生命形式，其生物多样性在维持生物圈和为人类提供广泛而大量的未开发资源方面起着主要的作用。微生物的多样性包括所有微生物的生命形式、生态系统和生态过程以及有关微生物在遗传、分类和生态系统水平上的知识概念。物种是生物多样性的表现形式，与其它生物类群相比，人类对微生物物种多样性的了解最为贫乏。以原核生物界为例，除少数可以引起人类、家畜和农作物疾病的物种外，对其它物种知之甚少。人们甚至不能对世界上究竟存在多少种原核生物作出大概的估计。真菌是与人类关系比较密切的生物类群，目前已定名的真菌约有8万种，但据估计地球上真菌的数量约为150万种，也就是说人们已经知道的真菌仅为估计数的5％。微生物的多样性除物种多样性外，还包括生理类群多样性、生态类型多样性和遗传多样性。微生物的生理代谢类型之多，是动植物所不及的。微生物有着许多独特的代谢方式，如自养细菌的化能合成作用、厌氧生活、不释放氧的光合作用、生物固氮作用、对复杂有机物的生物转化能力、分解氰、酚、多氯联苯等有毒物质的能力，抵抗热、冷、酸、碱、高渗、高压、高辐射剂量等极端环境的能力，以及病毒的以非细胞形态生存的能力等。微生物产生的代谢产物种类多，仅大肠杆菌一

植物物种多样性的调查(实验)

《曹二校园草坪杂草物种多样性调查》预习学案请同学们预习以下内容，回顾物种多样性的理论知识，辛普森多样性指数的计算方法，完成以下预习作业，并自学微信小程序“形色识花”操作步骤。一、辛普森多样性指数（课本P76） D：多样性指数； N：；n i：；S：例如：一个群落中有3个物种，其中一个物种个体数为10，一个物种个体数为5，还有一个物种个体数为3，求辛普森多样性指数为多少？解：已知S=3；n1=10; n2=5; n3=3,则N=n1+n2+n3= 二、物种多样性物种：简称，是生物分类学研究的基本单元与核心。它是一群可以交配并繁衍后代的个体，但与其它生物却不能交配，不能性交或交配后产生的杂种不能再繁衍。物种多样性：地球上动物，植物，微生物等生物物种的多样化，包括某一区域内和。三、物种鉴定方法：微信小程序“形色识花”操作步骤及注意事项形色识花是利用人工智能进行设计并运行的小程序，可以用来识别各类植物，目前形色的识别正确率已经达到90%以上。其操作步骤及注意事项如下： 1、打开微信，搜索“形色识花”并打开小程序； 2、点击界面下方“拍照识花”进行拍照，或者从相册上传植物图片； 3、将匹配度高的图片信息与你需要辨认的植物进行对比，选择你认为正确的植物物种名称。

《曹二校园草坪杂草物种多样性调查》课堂活动单一、曹二小花园区域划分图二、植物物种多样性调查步骤： 1、选择样方 2、调查与记录：物种种类及物种数量 3、物种多样性指数计算：辛普森多样性指数三、调查器械及小组分工调查器械：卷尺、竹桩、绳子、计算器

四、曹二草坪杂草物种多样性调查记录表辛普森多样性指数（）数均为50，按辛普森多样性指数计算，则甲、乙两群落的多样性指数分别为：

微生物之微生物多样性分析-DGGE

变性梯度凝胶电泳（PCR-DGGE）普通的聚丙烯酰胺凝胶电泳只能通过片段大小不同在同一浓度的胶上电泳迁移率不同而分离不同的DNA片段，对于片段大小接近或相同的DNA片段无法做到有效地分离；DGGE(denaturing gradient gel electrophoresis) 即变性梯度凝胶电泳，是利用DNA在不同浓度的变性剂中解链行为的不同而导致电泳迁移率发生变化，从而将片段大小相同而碱基组成不同的DNA片段分开。 DGGE作为一种成熟的分子生物学技术被广泛应用于环境科学（土壤、海洋、河流、冰川、淤泥等）、医学（各种疾病治疗前后，病变部位微生物的差异）、人体（鼻咽、口腔、黏膜、肠道）等领域进行微生物多样性分析。实验流程图：实验结果实验结果包括以下内容 1 引物设计以下是DGGE中常用的引物，我们将根据客户的不同需求，进行针对性的引物设计。引物序列（5’-3’）

细菌 16S V3 区扩增引物 357-F-GC CGCCCGCCGCGCGCGGCGGGCGGGGCGGGG GCACGGGGGGCCTACGGGAGGCAGCAG 518r ATTACCGCGGCTGCTGG 引物序列（5’-3’）真核 18S V1-3区扩增引物 Euk1A CTGGTTGATCCTGCCAG EukA516r-GC CGCCCGGGGCGCGCCCCGGGCGGGGCGGGGGCA CGGGGGGACCAGACTTGCCCTCC 2 基因组DNA 抽提电泳检测图针对客户的样本来源不同，我们针对性优化不同的基因组抽提方法，已达到提取效果最佳。说明：1-8为样本所抽提基因组DNA，上样量3uL；M 为1kb Marker 上数第一条带为8 kb，中间的亮带为3kb，浓度为30ng/uL，其余为10 ng/uL。 3 目的片段PCR 检测说明：1-8为样本，负为负对照（说明我们的实验没有污染，这对分子实验是至关重要的），上样量为5uL；M 为DL2000 Marker，上样量3uL。其中亮带为20ng/uL，其余为10 ng/uL。 Reconditioning PCR：第一轮PCR 产物将会作为新的模板再进行少数循环的第二轮PCR 扩增，这叫做“Reconditioning PCR”。由于在“ Reconditioning PCR”的过程中引物和模板之

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：

中国微生物物种多样性研究进展_郭良栋.

生物多样性 2012, 20 (5): 572–580 Doi: 10.3724/SP.J.1003.2012.10129 Biodiversity Science http: //https://www.360docs.net/doc/176757592.html, —————————————————— 收稿日期: 2012-06-13; 接受日期: 2012-08-10 基金项目: 国家自然科学基金重点项目(30930005) ? 通讯作者 Author for correspondence. E-mail: guold@https://www.360docs.net/doc/176757592.html, 中国微生物物种多样性研究进展郭良栋* (中国科学院微生物研究所真菌学国家重点实验室, 北京 100101) 摘要: 微生物是分布最为广泛的生命形式, 几乎分布到地球上的所有生境, 具有丰富的物种多样性。我国地域辽阔, 跨越热带至寒温带, 气候条件多样, 地理环境与生态系统类型复杂, 是世界上生物多样性最丰富的国家之一。我国已开展了大量微生物多样性研究, 并证实我国多样的生境蕴藏着丰富的微生物物种多样性。目前我国已报道真核微生物(菌物)约14,700种, 其中包括真菌约14,060种、卵菌约300种、黏菌约340种, 而真菌中有药用菌473种、食用菌966个分类单元。特别是近年来通过免培养的分子生物学技术发现我国存在丰富的原核微生物多样性。本文概述了传统方法和现代分子生物学技术在我国原核微生物(古菌、细菌)和真核微生物(真菌、卵菌、黏菌)物种多样性研究的最新进展。关键词: 真核微生物, 原核微生物, 物种多样性, 培养方法, 分子技术 Progress of microbial species diversity research in China Liangdong Guo * State Key Laboratory of Mycology, Institute of Microbiology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101 Abstract: Microbes with rich species and genetic diversity are widely distributed throughout various habitats in the world. China possesses a variety of climate zones, geographic environments, and complex ecosystems, which play a large role shaping the complex biodiversity of this country. Microbial diversity has been widely studied and well documented by Chinese scientists. For example, a total of ca. 14,700 eukaryotic microbe species have been recorded, including ca. 14,060 fungi, ca. 300 oomycetes, and ca. 340 slime molds. Within the Fungi, there have been 473 medicinal fungal species and 966 edible fungal taxa recorded. However, re-cent studies have documented much high species diversity of prokaryotic microbes using molecular tech-niques, which have greatly promoted the study level of microbial diversity in China. This review paper sum-marizes recent research progress of microbial (i.e., archaea, bacteria, fungi, oomycetes, and slime molds) di-versity in China based on traditional and molecular techniques. Key words: eukaryotic microbe, prokaryotic microbe, species diversity, cultivation method, molecular technique 微生物是分布最为广泛的生命形式, 几乎分布到地球上的所有生境, 可利用各种有机化合物、无机盐等作为能源, 在有氧或无氧条件下, 在寒冷的极地、高达100℃的热泉或高盐碱度等极端环境中生活。微生物具有丰富的物种和遗传多样性, 并以高度的变异性适应不同的生境。作为生态系统中的重要组分, 微生物在自然界的物质与能量循环、生态系统的演替以及生物多样性的维持中发挥重要的生态功能。微生物与人类的生活休戚相关, 在直接或间接地为人类提供了极其丰富的物质资源的同时, 也为人类带来了巨大危害。 Woese 和Fox(1977)以核糖体RNA(rRNA)的小亚基(原核生物的16S 、真核生物的18S 基因)序列为依据, 提出了独立于真细菌(Eubacteria)和真核生物(Urkaryotes)之外的第三种生命形式——古菌(Archaea), 认为它和真核生物以及真细菌是从一个具有原始遗传机制的共同祖先分别进化而来。随后Woese 等(1990)提出了三域(Domain)分类系统, 将

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。

关于生物多样性的观察研究报告

关于生物多样性问题的调查研究背景：中国是生物多样性特别丰富的国家，同时，中国又是生物多样性受到最严重威胁的国家之一。中国的原始森林长期受到乱砍滥伐、毁林开荒等人为活动的影响，总面积不断减少，其结构和功能的降低或丧失使生存其中的许多物种已变成濒危种或受威胁。在我国广阔的海域内，人们不顾后果的开发导致海洋渔场也被无情破坏，生态系统的退化导致了珊瑚礁面积的大量减少和许多珍稀鱼类的灭绝另外种子资源保护不利，很多资源被破坏。一、我国生物多样性的特点（一）.生态系统类型多据统计，中国的陆地生态系统共有27个大类、460个类型（其中，森林有16个大类、185个类型；草地有4个大类、56个类型；荒漠有7个大类、79个类型）；湿地和淡水水域有5个大类；海洋生态系统有6个大类、30个类型。在这38个大类中，有5个是全球唯一的生态区。（二）.生物种类多中国的植物种类共有3.28万种，包括470科和3700余属，占世界植物物种总数的12%，仅次于马来西亚（4.5万）和巴西（4万），居世界第三位。中国的苔藓植物有106科，蕨类植物52科，分别高达全球总数的70%和80%。中国的动物种类共有10.45万种，约达世界动物物种总数的10%，其中已发现哺乳类499种，鸟类1 186种，爬行类370种，两栖类279种，鱼类2804种，昆虫已定名的有4万

多种。中国鸟类中的鹤类有9种，兽类449种，分别达全球的60% 和11%。全球海洋生物40多门，中国几乎都有，而且数量很大。除这些动、植物外，中国还记录了真菌约8000种，藻类约50O种，细菌约5000种，分别占世界已记录物种数的17%、16.3%和18.6%。（三）.特有种属多在中国已知的动物中共有667个特有种，植物中共有253个特有属，中国特有物种约占全球相应物种总数的10.2%。大熊猫、白暨豚、鹦鹉螺、鲎、水杉、银杏等素有活化石之称。许多特有物种具有重要的科学研究和经济价值。

土壤微生物群落多样性研究方法及进展_1

第27卷增刊V ol 127,Sup 1广西农业生物科学Journal o f Guangx i A g ric 1and Biol 1Science 2008年6月June,2008 收稿日期:20080122。基金项目:广西大学博士启动基金项目(X05119)。作者简介:姚晓华(广西大学副教授,博士;E -mail:x hy ao@g xu 1edu 1cn 。文章编号:10083464(2008)增008405 土壤微生物群落多样性研究方法及进展姚晓华 (广西大学农学院,广西南宁530005) 摘要:微生物多样性是指群落中的微生物种群类型和数量、种的丰度和均度以及种的分布情况。研究土壤微生物群落多样性的方法包括传统的以生化技术为基础的方法(直接平板计数、单碳源利用模式等) 和以现代分子生物技术为基础的方法(从土壤中提取DN A ,进行G+C%含量的分析,或杂交分析,或进行PCR,产物再进行D GGE/T GG E 等分析)。现代生物技术与传统微生物研究方法的结合使用,为更全面地理解土壤微生物群落的多样性和生态功能提供了良好的前景。关键词:微生物多样性;生化技术;分子生物学技术;DN A 中图分类号:.Q 938115 文献标识码:A Advancement of methods in studying soil microbial diversity YAO Xiao -hua (Co llege of Ag ricultur e,G uangx i U niv ersit y,N anning 530005,China) Abstract:Species div ersity consist o f species richness,the total number of species,species ev enness,and the distribution of species 1Methods to measure microbial diversity in so il can be categ orized into tw o g roups:biochemica-l based techniques and m olecular -based techniques 1The fo rmer techniques include plate counts,sole carbon so urce utilizatio n patterns,fatty acid methy l ester analysis,and et al 1The latter techniques include G +C%,DNA reassociation,DNA -DNA hy br idization,DGGE/TGGC,and et al 1Ov er all,the best w ay to study soil microbial diversity w o uld be to use a variety of tests w ith differ ent endpoints and degr ees o f r esolutio n to o btain the bro adest picture possible and the most inform ation r eg ar ding the microbial co mmunity 1 Key words:microbial diversity;biochem ica-l based techniques,mo lecular -based techniques,DNA 微生物多样性研究是微生物生态学最重要的研究内容之一。微生物在土壤中普遍存在,对环境条件的变化反应敏捷,它能较早地预测土壤养分及环境质量的变化过程,被认为是最有潜力的敏感性生物指标之一[1] 。但土壤微生物的种类庞大,使得有关微生物区系的分析工作十分耗时费力。因此,微生物群落结构的研究主要通过微生物生态学的方法来完成,即通过描述微生物群落的稳定性、微生物群落生态学机理以及自然或人为干扰对群落产生的影响,揭示土壤质量与微生物数量和活性之间的关系。利用分子生物学技术和研究策略,揭示自然界各种环境中(尤其是极端环境)微生物多样性的真实水平及其物种组成,是微生物生态学各项研究的基础和核心,是重新认识复杂的微生物世界的开端。

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

教科版-科学-六年级下册-微生物的生物多样性

微生物的生物多样性微生物是地球上生物多样性最为丰富的资源。微生物的种类仅次于昆虫，是生命世界里的第二大类群。重要的分解代谢类群，没有微生物的活动地球上的生命是不可能存在的。它们是地球上最早出现的生命形式，其生物多样性在维持生物圈和为人类提供广泛而大量的未开发资源方面起着主要的作用。微生物的多样性包括所有微生物的生命形式、生态系统和生态过程以及有关微生物在遗传、分类和生态系统水平上的知识概念。物种是生物多样性的表现形式，与其它生物类群相比，人类对微生物物种多样性的了解最为贫乏。以原核生物界为例，除少数可以引起人类、家畜和农作物疾病的物种外，对其它物种知之甚少。人们甚至不能对世界上究竟存在多少种原核生物作出大概的估计。真菌是与人类关系比较密切的生物类群，目前已定名的真菌约有8万种，但据估计地球上真菌的数量约为150万种，也就是说人们已经知道的真菌仅为估计数的5％。微生物的多样性除物种多样性外，还包括生理类群多样性、生态类型多样性和遗传多样性。微生物的生理代谢类型之多，是动植物所不及的。微生物有着许多独特的代谢方式，如自养细菌的化能合成作用、厌氧生活、不释放氧的光合作用、生物固氮作用、对复杂有机物的生物转化能力、分解氰、酚、多氯联苯等有毒物质的能力，抵抗热、冷、酸、碱、高渗、高压、高辐射剂量等极端环境的能力，以及病毒的以非细胞形态生存的能力等。微生物与生物环境间的相互关系也表现出多样性，主要有互生（和平共处，平等互利或一方受益，如自生固氮菌与纤维分解细菌）、共生（相依为命，结成整体，如真菌与蓝细菌共生形成地衣）、寄生（敌对，如各种植物病原菌与宿主植物）、拮抗（相克、敌对，如抗生素产生菌与敏感微生物）和捕食（如原生动物吞食细菌和藻类）等关系。微生物资源的开发，是21世纪生命科学生命力之所在。由于动植物物种消失是可以估计的，这就意味着微生物多样性的消失现象也在发生，如何利用和保护微生物多样性已成为亟待解决的问题。近年来，世界各国和国际组织已对此做了许多努力，并提出了一项微生物多样性行动计划，随着这项计划的逐步实施，人类将从微生物生物多样性的利用和保护中受益。这项计划包括： 1．建立推动微生物多样性研究的国际组织；

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。

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