生物多样性评估

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生物多样性的测度方法

生物多样性的测度方法

生物多样性的测度方法一、物种多样性测度方法:1. 物种丰富度(Species richness):指在一个特定地域或样地中物种的数量。

物种丰富度越高,生物多样性越丰富。

2. 物种均匀度(Species evenness):衡量各物种个体数量的分布均匀程度。

若各物种个体数量相对平均,物种均匀度较高。

3. Simpson指数(Simpson's index):用于衡量物种丰富度和均匀度的综合指标,数值越小表示物种多样性越高。

4. Shannon-Wiener指数(Shannon-Wiener index):度量物种多样性的指标,考虑了物种在一个区域内出现的频率和相对丰度。

二、遗传多样性测度方法:1. 遗传变异度(Genetic variation):通过测量表型或基因频率上的变异,来评估群体内部的遗传多样性。

2. 核酸序列差异(Nucleotide sequence divergence):通过比较不同个体或种群之间的基因或基因组的核酸序列,来评估遗传多样性。

3. 随机增殖多态性(Random amplified polymorphic DNA,RAPD):使用PCR技术扩增一些随机选择的DNA片段,通过分析片段的长度变异来评估遗传多样性。

三、生态系统多样性测度方法:1. 生境多样性(Habitat diversity):用于描述一个地区或区域内不同生境类型的数量和种类。

生境多样性越高,生态系统多样性越丰富。

2. 生物量(Biomass):指生态系统中所有生物的总生物质量,可以作为评估生态系统多样性的指标。

3. 功能多样性(Functional diversity):指在一个生态系统内不同物种的功能差异。

一个生态系统内具有更多的功能多样性,可以提高其稳定性和生态系统功能。

以上只是一些常用的生物多样性测度方法,随着科学的发展,还会有更多新的测度方法不断涌现。

这些测度方法可以帮助我们更好地理解和评估生物多样性,从而制定出更有效的保护措施,确保地球上各种生物的持续繁荣。

生物多样性的评估及保护

生物多样性的评估及保护

生物多样性的评估及保护随着人口的增长和经济的发展,生物多样性的丧失已经成为一个全球性的问题。

生态系统中的种类和数量的下降给人类社会带来了重大的危害,如疾病的爆发、食品安全问题和气候变化等。

为了解决这些问题,保护生物多样性已经成为一个全球关注的话题。

本文将从评估生物多样性入手,探讨生物多样性保护的重要性及其挑战。

一、评估生物多样性生物多样性评估是增进了解和应对生物多样性问题的一种方法。

其主要目的是了解生态系统的健康状况,包括物种的数量、分布、群落结构、生境类型和生态功能等。

由此可以更好地预测生物多样性损失的影响和解决生态问题。

生物多样性评估可以分析任何区域的生态系统,包括极地、荒漠、森林、湿地、珊瑚礁和海洋等环境。

生物多样性评估的方法包括地面和遥感测量。

地面测量是通过野外调查和标本区域的分析,测量物种或群落组成和分布状况,了解生态系统的健康状况。

而遥感测量利用卫星等生态数据源,对物种的分布、生存环境和生态系统类型等进行分析。

这两种方法的结合可以更全面地了解一个生态系统的情况。

二、生物多样性保护的重要性生物多样性保护是生态系统和人类生活的重要组成部分。

生物多样性的下降意味着生态系统的破坏,这不仅仅是对自然界的伤害,也会对人类产生深远的影响。

例如,失去了许多物种会导致食物链的破裂,疾病的爆发和生态系统的崩溃。

此外,生物多样性保护还对经济有着重要的影响,因为它涉及到食品、药品和其他物质的生产和使用。

生物多样性保护可以采取许多不同的措施。

其中一项是保护生态环境。

以保护生态系统为例,通过用生态学原则进行可持续的土地管理、限制工业活动和限制采矿中的人类活动等,生物多样性都可以得到更好地保护。

此外,保护野生动植物种群的措施是生物多样性保护的另一个重要方面。

这些措施包括禁止走私、限制猎捕、保护栖息地、保护自然保护区等。

三、生物多样性保护的挑战生物多样性保护面临着许多挑战和困难。

首先,缺乏公众的支持和理解是生物多样性保护的主要难题之一。

生物多样性评估的方法与应用

生物多样性评估的方法与应用

生物多样性评估的方法与应用生物多样性是指生物体的种类、数量、质量、分布和群落组成的多种多样性。

随着人口的不断增长,对资源的过度利用和环境的污染,生物多样性正面临着越来越大的威胁。

为了保护和维护生物多样性,评估其现状和趋势变得尤为重要。

本文将介绍生物多样性评估的方法与应用。

一、生物多样性评估的方法1.目视调查法目视调查法是利用人的观察力,通过在区域内实地观察野生生物的种类、数量、分布及其生境状况,来进行生物多样性评估的方法。

此方法操作简单,低成本,适用于小规模调查和教学活动中。

2.带网捕捉法带网捕捉法是利用网捕捉小型生物,了解其种类和数量的方法。

此方法适用范围比较广,可以调查森林、草原、河流湖泊等不同生境类型的生物多样性现状。

3.室内实验法室内实验法是利用实验室种植土壤来分离出其中的微生物,并通过DNA分离和分子生物学技术鉴定各种微生物,来评估地下生物多样性的方法。

此方法可对微生物进行非常精确的检测,但也较为复杂和耗费时间,只适用于小面积调查。

二、生物多样性评估的应用1.基础性调查生物多样性评估的最基本目的就是对生物多样性的现状进行调查,了解各种生物种类、数量、分布及其生境状况。

基础性调查是生物多样性评估的基本内容,为进一步开展生物多样性的保护和管理提供了基础数据依据。

2.环境影响评估环境影响评估是指对某种环境因素可能带来的影响进行评估和预测。

如果某种环境因素可能对当地的生物多样性造成威胁,对其进行生物多样性评估将是必要的。

例如,某个处理厂的建设可能会对当地的土壤、水源和空气造成污染,从而对当地的生物多样性造成影响,需要对其进行评估。

3.保护和管理规划生物多样性评估可以为生物多样性的保护和管理规划提供数据支撑。

例如,根据生物多样性评估的结果,可以针对特定的生物物种、生境类型和地区划定生物多样性保护区,并在其中制定相应的保护规划。

4.科学研究在科研领域中,生物多样性评估可为研究生物多样性的物种多样性、空间分布规律、物种间相互作用等提供初步数据支撑。

生物多样性知识:生物多样性保护成效的评估方法

生物多样性知识:生物多样性保护成效的评估方法

生物多样性知识:生物多样性保护成效的评估方法生物多样性保护成效的评估方法生物多样性是指生命体的多样性,包括种类、基因和生态系统格局在内的多层次、多领域的多样性。

保护生物多样性已经成为人类生存和发展的重要问题。

为此,各国政府和国际组织已制定出一系列法律、政策和计划,利用各种手段进行保护。

但如何评估这些保护措施的效果呢?本文将对生物多样性保护成效的评估方法进行介绍。

1.监测方法监测是评估生物多样性保护成效的关键手段。

通过用同一的方法、工具和时间间隔对生物多样性进行监测,可以定量地确定变异和生态系统功能的变化,从而表明保护措施的效果。

(1)生境监测方法生境监测是对生物多样性保护措施比较直观的评价,其准确性和实用性也比较高。

采用“样点”或“四方格”等设定标准和代表性的生境描述方法,以生境的面积、形状、结构、质量和代表性为监测指标,了解生境的状况和农业、林业、畜牧业、生态旅游等人类活动影响的程度。

(2)物种监测方法物种监测是生物多样性保护中最常用的方法。

它利用单一物种作为生态系统状态的指示器,通过对单一物种的变化进行监测,来反映生态系统的变化。

物种数、生物量、覆盖度等是量化物种监测的指标,物种分布范围、环境生态需求等则是非量化性的其他监测指标。

(3)遗传监测方法遗传监测涉及到基因组的多样性、稳定、流动性和变异程度等。

可以通过开展种内遗传结构、种间互相关系和遗传多样性的研究,从而提高对生物多样性保护成效的评价水平。

2.统计方法统计方法是评估生物多样性保护成效的重要手段之一。

既可以借助于Excel、SPSS、SAS等专业工具,解决大数据的处理和分析,也可以利用各种图表、图形、数据分析技术来诠释数据,以方便评估结果的表述和解释。

(1)相关分析法通过相关分析法,可以建立监测指标之间的相互关系,以确定措施的目标、权重和指标变化等方面的影响。

如将生境类型、植被覆盖、土地利用型分别设为自变量,鸟的丰度设为应变量,通过相关分析法可以分析重要因素对物种丰度的影响程度。

生物多样性评估

生物多样性评估

生物多样性评估生物多样性评估是一个综合性、复杂的过程,旨在评估和量化特定地区或生态系统中的生物多样性水平。

通过这种评估,我们可以更好地了解和保护我们周围的自然环境,同时为可持续发展提供科学依据。

本文将详细介绍生物多样性评估的定义、方法和应用,并提出一些相关的案例和挑战。

I. 定义生物多样性评估是指通过定量和定性的方法,对一个特定地区、生态系统或群落中的生物多样性进行测量、评估和描述的过程。

生物多样性评估的目标是获得全面而准确的生物多样性数据,以便制定保护措施和可持续管理策略。

II. 方法生物多样性评估的方法多种多样,根据不同的目标和研究对象选择合适的方法很重要。

下面是一些常用的生物多样性评估方法:1. 物种丰富度评估物种丰富度评估是最常见的生物多样性评估方法之一。

通过对样本区域的生物物种进行采样和鉴定,我们可以计算出该区域的物种丰富度指数,并分析物种组成和分布情况。

2. 功能多样性评估功能多样性评估关注的是生物体的功能特征和角色。

通过挖掘生物体的功能性数据,例如营养转化、种子传播等,我们可以评估生态系统中不同物种的功能差异和互补性。

3. 遗传多样性评估遗传多样性评估主要针对物种内部的遗传变异程度。

通过分析物种的基因组信息和DNA样本的比较,我们可以推断出不同种群之间的遗传差异和遗传流动情况。

III. 应用生物多样性评估在各个领域有着广泛的应用。

以下是一些常见的生物多样性评估应用案例:1. 自然保护通过生物多样性评估,我们可以了解到一个特定地区的生物多样性状况,进而制定相应的自然保护策略。

例如,根据评估结果,可以建立保护区、禁止非法狩猎或砍伐等措施,保护物种和生态系统的完整性。

2. 可持续发展生物多样性评估是可持续发展的重要组成部分。

通过评估生态系统的生物多样性,可以帮助决策者制定可持续管理措施,促进自然资源的合理利用和可持续利益分配。

IV. 案例与挑战在实施生物多样性评估的过程中,我们面临着一些挑战和困难。

生物多样性保护评估制度

生物多样性保护评估制度

生物多样性保护评估制度简介生物多样性保护评估制度是指为了评估和监测生物多样性保护工作的有效性而建立的一套制度和流程。

生物多样性保护是指保护和维护地球上生物多样性的各种措施,旨在保护生物物种的多样性、生态系统的完整性和生物资源的可持续利用。

评估目的生物多样性保护评估制度的主要目的是评估和监测生物多样性保护工作的成效,包括掌握保护措施的有效性、了解保护区域内的生物多样性状况、发现存在的问题和挑战等。

通过评估结果,可以及时调整和改进保护工作的策略和措施,以提高保护效果。

评估内容生物多样性保护评估的内容主要包括以下几个方面:生物多样性指标评估:评估和监测不同生物物种的数量、分布、种群状况以及生态系统的完整性等指标,以了解生物多样性的变化情况。

保护区域管理评估:评估和监测保护区域的管理措施和管理效果,包括保护区域内的法律法规执行情况、资源利用管理情况、监测和执法力度等。

社会参与评估:评估和监测社会各界对生物多样性保护的参与情况和效果,包括公众的认知和理解程度、参与保护工作的积极性以及社会组织的参与情况等。

信息共享和国际合作评估:评估和监测信息共享和国际合作机制的建立和运行情况,包括科学研究、数据共享、保护经验交流等方面的评估。

评估方法生物多样性保护评估采用多种方法和技术,其中包括:实地调查和监测:通过实地考察和数据采集,了解和记录生物多样性的状况和变化。

数据分析和模型预测:利用统计分析和模型预测等方法,对采集到的数据进行处理和分析,以获得更全面和深入的评估结果。

参与评估和专家咨询:通过邀请相关专家和利益相关方参与评估工作,获取更多的专业意见和建议,提高评估的科学性和可靠性。

公众参与和问卷调查:通过开展公众参与和问卷调查等形式,收集公众的意见和建议,增加社会参与的程度和广度。

评估结果应用生物多样性保护评估结果可以用于指导和改进生物多样性保护工作,包括:制定和调整保护策略和措施,以提高保护效果。

提供科学依据和参考,支持政府决策和政策制定。

生物多样性评估的标准及其应用

生物多样性评估的标准及其应用

生物多样性评估的标准及其应用生物多样性是指生物种类、遗传变异和生态系统的丰富程度和复杂度。

保护生物多样性,已成为全球性的环保行动。

而为了能够有效地评估生物多样性水平,需要有一套严格的标准和方法。

本文将讨论生物多样性评估的标准及其应用。

1.评估标准(a) 物种多样性评估物种多样性的常用指标包括物种丰富度指数、优势度指数、Shannon-Weiner指数和Simpson多样性指数等。

物种丰富度指数是一个用于描述区域内物种数量的指标。

优势度指数是描述物种在一个社区中出现频率的指标。

Shannon-Weiner指数是评估生态系统复杂度的指标。

Simpson多样性指数是评估生态系统内物种多样性和优势物种的比例的指标。

(b) 遗传多样性评估遗传多样性的指标包括基因型频率、群体结构、遗传多样性水平,和分子遗传学指数等。

基因型频率是描述一个基因在一组群体中分布的指标。

群体结构是描述不同基因型在一个群体中的数量比例的指标。

遗传多样性水平是一个从群体看遗传多样性特征的综合指标。

分子遗传学指数是用来评估群体内有多少个基因类型的指标。

(c) 生态功能多样性生态功能多样性是一个从物种的生态学特征和能力的综合评估,用于描述不同物种在生态服务中所扮演的角色。

(d) 生态系统多样性生态系统多样性是评估生态系统的数量和类型,用于解析生态系统的复杂性的一组指标。

主要包括生态系统类别、覆盖类型和系统的形态大小等。

2. 应用(a) 管理评估生物多样性水平对生态系统的监控和管理至关重要。

通过监测生物群落并利用生物多样性数据,既可以增强对物种数量、生态系统功能、以及植入物种和入侵物种的影响的了解;同时可以制定措施,以保护本地生态系统中的物种和遗传多样性。

(b) 经济生物多样性评估不仅有助于环境管理,而且对经济发展也有重要的意义。

通过保持或增加生物多样性,可促进旅游业和生态旅游业的发展,以及保障某些药材、天然离子交换树脂和其他医药成分等的来源。

生物多样性评估的方法与指标

生物多样性评估的方法与指标

生物多样性评估的方法与指标生物多样性是指地球上生物物种的丰富程度和多样性,反映出不同物种之间的相互作用和生态系统的复杂性。

评估生物多样性的方法和指标可以帮助我们更好地了解和保护自然界的生态平衡。

本文将介绍几种常用的生物多样性评估方法和指标。

一、物种丰富度指标物种丰富度是衡量一个区域内物种数量的指标,常用的计算方法是通过调查物种清单或抽样方法来估计物种的丰富度。

其中最常用的指标有物种数目(species richness)、丰度指数(abundance index)和均匀度指数(evenness index)。

1. 物种数目:物种数目是最直接的评估物种丰富度的指标之一。

通过对一个特定区域的生物进行调查或抽样,记录下不同物种的数量,可以得到该区域的物种数目。

2. 丰度指数:丰度指数是指在一个特定区域内各物种的相对丰富程度。

常用的丰度指数有Shannon-Wiener指数和Simpson指数。

Shannon-Wiener指数基于物种丰富度和相对丰度的信息,可以反映出一个区域内物种的均匀度。

3. 均匀度指数:均匀度指数衡量了不同物种在一个区域内分布的均匀程度。

常用的均匀度指数有Pielou's均匀度指数和Simpson均匀度指数。

二、生态位宽度指标生态位宽度指标是通过研究物种在生态系统中的角色和功能来评估生物多样性的方法之一。

生态位宽度可以体现一个物种在资源利用、空间分布和生物间关系等方面的适应能力和差异。

1. 功能多样性:功能多样性是指生物种类间在功能上的差异程度。

通过对物种的功能特征进行调查和研究,可以得到一个区域内不同物种在资源利用和生态系统功能方面的变化情况。

2. 生态位模型:生态位模型是一种基于生物特征和环境数据的分析方法,可以预测物种的生态位宽度。

通过建立物种与环境之间的关系模型,可以推测物种在不同环境条件下的适应能力和生态位。

三、生物多样性指数生物多样性指数是将物种丰富度和生态位宽度等信息综合考虑后得出的评价生物多样性的指标。

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生物多样性评估摘要生物多样性由遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个部分组成。

由于物种多样性是生物多样性各层次中研究最成熟的层次,故我们将物种多样性作为研究的重点。

通过传统生物多样性的度量模型,我们知道有两个评估生物多样性的指标,即物种的丰富度指数和均匀度指数。

考虑到传统度量模型在使用时,多以物种相对多度作为群落多样性测度的变量,因而其计算结果在某种程度上就不可避免的存在着某种不合理性。

为此我们引进改进后的DIV多样性指数模型,该模型是对物种丰富度指数的推广,着重强调个体数量对群落多样性贡献的差异。

在此基础上,我们根据指标构建原则和层次分析法,特别针对森林生态系统并在原有评价指标的基础上,又用层次分析法给出了两个评价指标,即森林物种多样性综合指数和森林濒危植物多样性综合指数,以此扩大评价指标的范围,使对生物多样性的评价更加全面有效。

关键词:生物多样性、丰富度指数、均匀度指数、层次分析法一、问题重述2010年是联合国大会确定的国际生物多样性年。

保护地球上的生物多样性已经越来越被人类社会关注,相关的大规模科研和考察计划也层出不穷。

但迄今为止,几乎所有的考察计划都面临着一个基本的问题:如何评价被考察区域的生物多样性。

针对这一问题,许多专家学者提出了不同的评价方法,但现在还缺少一种能全面考虑不同因素对生物多样性进行测定的方法。

于是在此背景下,本文要求建立一种合理的数学模型,设计一个全面而有效的评价生物多样性的指标,以利于今后考察和科研工作。

二、问题分析在全面分析问题的基础上,我们首先对生物的多样性的概念有了一个清晰的认识。

生物的多样性就是所有生物种类、种内遗传变异和他们生存环境的总称,具体包括遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性三个层次]1[。

生物的多样性是可持续发展的前提,由于考虑到物种多样性指标体系的研究是生物多样性综合管理的重要内容。

并且在具体的实施过程中,植物的物种多样性相对比较容易测定,因此本文我们着种通过分析植物多样性的评价指标来间接给出评价生物多样性的指标]2[。

在模型1中,我们主要采用传统生物多样性的度量模型]17,16,3[来计算生物的多样性,但我们通过例子发现它们都存在着缺陷,具体体现在它们对种间的个体数分布过于敏感,即各物种在群落多样性检测中所起的作用不是相互独立的,因此应用起来就会产生一些模糊性的结论。

于是在此基础上我们引进模型2—新型DIV多样性指数模型]4[。

模型2作为对模型1的一个改进模型,与模型1相比其优势主要体现在:它将物种的数目作为主要的测度指标,并且每个物种的作用是彼此独立的,在此基础上考虑各物种个体数量对群落多样性贡献的差异,以及均匀度的影响。

通过模型1、模型2我们可以得到评价生物多样性的指标包括物种的丰富度和物种的均匀度。

但但是随着林业的发展,物种的濒危状况、更新幼苗、林分内枯木等也成为物种多样性的重要内容]7,5[,而这些内容并没有包含在两类指标中,因此有必要对物种的多样性指标作进一步的研究。

于是在此背景下,我们建立了模型3,进一步利用层次分析法研究物种多样性的指标。

通过本模型,我们在原有两个评价生物多样性指标的基础上又给出了两个在评价森林生态系统生物多样性的指标:森林物种多样性综合指数和森林濒危植物多样性综合指数。

三、模型假设1、假设所研究的地域不仅自然状况保持良好,而且景观层次分明、物种资源丰富;2、假设所研究的生态系统自我调节机制运转正常,外界干扰没有超过其限度,即生态系统没有遭到破坏;3、假设所研究的生态系统不包括人工生态系统(如植物院、种植园或牧场、农田、菜地、果园等),但包括大面积的人工林和防护林;4、假设我们在研究生物的多样性时主要研究森林生态系统中植被的物种多样性;5、假设在调查植物多样性时,抽样面积不能小于12hm。

四、符号说明及名词解释(a:表示为对个体数敏感程度的控制参数;)01、遗传多样性:指地球上生物个体中所包含的遗传信息的总和。

2、物种多样性:是地球上生物有机体变异的一个概念,他是用一定空间范围内物种数量和分布的频率来恒量的。

3、生态系统多样性:它涉及的是生物圈中生物群落、生境与生态过程的多样化,它即与生境的变化有关,业与物种本省的多样性有关。

4、物种的丰富度:所谓物种的丰富度是指一定空间范围内物种的总和。

5、物种的均匀度:所谓物种的均匀度是指各物种在一定的区域或一个生态系统中分布多少的程度。

6、盖度(cover degree,或coverage):指的是植物地上部分垂直投影面积占样地面积的百分比,即投影盖度。

7、多度(abundance):多度是对物种个体数目多少的一种估测指标,多用于群落野外调查。

8、物种的丰富度指数:指的是物种水平上的生物多样性测度。

9、β多样性:将沿着一个环境梯度两个相邻群落之间组成的变化成为β多样性,因此也称其为生境间的多样性,控制β多样性的主要生态因子有土壤、地貌以及干扰等。

10、α多样性:α多样性主要关注局域均质生境下的物种数目,因此也被称为生境内的多样性。

11、相对频度:相对频度=100×某个种在统计样方中出现的次数/所有种出现的总次数。

12、相对优势度:相对优势度=100×某个种的胸高断面积/所有种的胸高断面积之和。

13、相对多度:相对多度=100×某个种的株数/所有种的总株数。

14、重要值)(IV:重要值=(相对多度+相对优势度+相对频度)/3。

五、模型的建立与求解模型1:传统生物多样性的度量模型]17,16,3[我们假设随机调查两个完全相同的森林群落样方,发现样方1共有乔木10种,且每种乔木共有10株,样方2也同样有10种乔木,但每种乔木均有100株,利用当前常用的物种多样性指数(包括丰富度)计算公式可以算的两个样方中乔木的物种多样性指数(见表1)表 1 常见物种多样性(丰富度)指数计算公式及样方实例计算结果结果表明,无论采用哪种计算方法,样方1的物种多样性均大于或等于样方2的物种多样性,从保护生物多样性的角度看,意味着样方1的生物多样性的现状是由于样方2的。

同样也可以理解,如果将样方2中的每种乔木砍掉90株,即保留10株,则从理论上,这一行为不但对该群落的物种没有影响,反而还有可能有正的作用,显然这是与事实不相符的。

我们通过上面的列子可以形象、直观地发现这些传统模型计算生物多样性的测度方法存在的缺陷。

我们认为出现上述结果的原因是由于上述传统计算方法均没有考虑群落中各种群在个体数量上的绝对差异,忽略了种群大小在维持生物多样性中所作的贡献。

因此并不能客观地反映群落生物多样性的现状。

因此,要科学地量化物种的多样性,势必将群落中各种群的个体数量的绝对差异考虑进去。

由于上述多样性测度模型在使用时,在原有取样的基础上逐渐扩大取样面积时,物种数目和各物种的个体数都是单调增加的,但Shannon指数却经常出现降低的情况,表明使用物种的相对多度作为群落多样性测度的变量,其计算结果在某种程度上具有不合理性。

为此,我们在结合传统经典模型的基础上提出了一种新的群落α多样性测度指数模型,以克服测度模型的缺陷。

模型2:DIV 多样性指数模型DIV多样性指数模型又称作α多样性测度指标模型。

它是对物种丰富度指数的一个推广,并且它将物种的数目作为主要的测度指标,并且每个物种的作用是彼此独立的,在此基础上考虑各物种个体数量对群落多样性贡献的差异,以及均匀度的影响。

一个包含n 个物种,且种i 有i N 个个体的群落,其α多样性可表示为:∑∑==⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=ni ai ni i N n N DIV 11212111,(0≥a ) (1)上式即为群落多样性测度的DIV 的指数。

其中a i N )/1(1(1-+表示第i 个种对种群多样性的贡献,1表示该物种对种群多样性的贡献为一个基本单位,ai N )/1(1(-项为该物种的个体数量对群落多样性贡献的大小,a 为对这个体数敏感程度的控制参数。

显然当0=a 时,式(1)即为物种丰富度指数,当a 值增加时,式(1)对个体的敏感性也增加,DIV 指数值也随之增加。

在具体的操作中,我们一般取a 的值分别为:0,0.25,0.50,0.75,1,2,5,10。

通过(1)式,可以发现DIV 多样性指数具有如下一些性质: 1)对于给定的物种数n 及总体个数N ,当各物种个体呈均匀分布,即nNN i =时,DIV 取极大值。

证:令()ani i n N N N N f ∑=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=1211,,, ,限制条件为()0,,,2121=-+++=ΦN N N N N N N n n作拉格朗日(Lagrange )函数:()()()()N N N N N N N N N N N f N N N F n ani i n n n -++++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=Φ+=∑= 2112121211,,,,,,,,,λλ (2)令(2)的一阶偏导数为零,得)()()⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧=+-='=+-='=+-='+++0,,,0,,,0,,,1211221112121λλλa nn N a n N a n N N a N N N F N a N N N F N a N N N F N(3)与021=-+++N N N N n 联立求解,得nN N N N n ==== 21即当各物种个体数相等时,()n N N N f ,,,21 取极小值,所以DIV 取极大值。

证毕。

由此可将群落的均匀度指数E 定义为:⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+=∑a a ani i N n n N n E 11212 (4) 2)在原有样本的基础上扩大取样尺度,此时物种数目n 及各物种的个体数i N是单调增加的,则DIV 值的大小与取样尺度有关。

设r 为取样尺度,有()()r r DIV r DIV ∆+≤ (5)3)物种组成完全不同的群落,DIV 指数具有叠加性。

设n C C C ,,,21 是n 个物种 组成完全互不相同的群落,有:()()()()n n C DIV C DIV C DIV C C C DIV +++=+++ 2121 (6) 生物多样性的研究沿环境梯度的变化规律是生物多样性研究的一个重要议题,物种多样性则是最简单有效的描述群落和区域多样性的方法,是生物多样性的本质内容。

其中,物种沿环境梯度的生态位分化]9,8[与共存是一个最早而最基本的假设山地是地球表面最普遍存在的自然环境梯度之一。

海拔梯度包含着温度、湿度、光照、土壤属性等直接生境因子的多尺度变化,复杂而活跃的山地环境过程对生物的选择性和进化压力也更强]10[,山地还保存着环境历史变迁对生物进化和生态适应影响的遗迹。

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