?表中
a+c b+d n=a+b+c+d a、b、c、d 是实际观测值:
a:是两个种均出现的样方数, b:是仅出现物种 A 的样方数, c:是仅出现物种 B 的样方数, d:是两个种均不出现的样方数。
如果两物种是正关联,那么绝大多数样方为 a和 d 类; 如果属负关联,则为 b 和 c 类;
如果是没有关联的,则a、b、c、d各类样方数出现机率相等,即完全是随机的。 ?例如有两种草,x和y,现记录它们在1平方米的样方内的出现率,其结果如下:
?如果两物种是完全正相关的,则a+d应为150;如果完全负相关的,b+c应为150;如果完全不相关的,则a,b,c,d应相等。现在a+d=28,b+c=122,b+c明显地大于a+d,可见这两个物种具有负关联的倾向。能否定量地表示出其关联的程度,就需要计算其关联系数,可按下式计算关联系数:
?式中 v是关联系数,a、b、c、d的定义如上述。关联系数值的变化范围从-1到+1。关联系数是正值、负值、还是零,取决于上式右侧的分子值。
?若ad>bc,v为正值,表示正关联;若ad<bc,v为负值,表示负关联;若ad=bc,v为零,表示不关联。
计算结果表明,x与y种属负关联,与直觉结果一致。 x2——检验
? 将上列数据代入,则
2×2列关联表的自由度为L,因此,如果x2>3.84( x2 0.05,L=3.84)测表明关联显著,达95%显著性水准;如果x2 >6.63( x2 0.01,L=6.63),则表明关联极显著,达99%显著水准。
2
本例的x =58.45,可见负关联是非常显著。
22.相似性系数:在群落生态学研究中,要把特征相似的群落进行比较,找出它们之间相似程度,即为群落系数(coefficient of commounity)。计算群落相似性系数的方法很多,下面介绍几种常用的方法:
?(1)Srensen相似性系数 ?(2)Motyka相似系数
23.(1)Srensen相似性系数 该系数是求法最简单,应用较广的一种。它是根据群落中有无各种物种来计算的,其计算公式:
? 式中S为群落系数,即相似性系数;a为A群落中的种数;b为B群落中的种数,c为A、B两个群落中的共有种数。
? S值变动的范围从0—1之间,如两个群落没有共有种,则S=0。
? 如两个群落中所有物种都相同,则S=1。因此,S值由0逐渐扩大到1,表示完全不相似到完全相似。
2
?求得 X值并检验: 22
?X = ∣实测值-理论值∣/ 理论值 或 n(ad-bc)2
X2 =------------------------------
(a+b)+(c+d)+(a+c)+(b+d)
若计算得到的 X2 值大于理论值(表中查到的),说明两物种彼此独立的假设不成立。 若两个种有显著的相关 ,可用一些指数来测定关联程度的大小。 24.几种主要的相关指数:仍 2×2 联列表以为基础 ?Jaccard(1901,瑞士)指数:I = c /(a + b + c) a:是仅出现物种 A 的样方数 b:是仅出现物种 B 的样方数 c:是两个种均出现的样方数
其中,I 值又称为:物种群落系数或物种共同出现百分率。
相关系数:当两个种都存在于所有样方时,一般通过用数量数据()计算种间相关系数来衡量两种间的相关程度。
25.物种的相似性:考察两个群落种类组成的相似性 ?瑞士学者Jaccard,ISJ = c /(a + b + c)×100% a:第一个样方独有的物种的种数 b:第二个样方独有的物种的种数 c:两个样方共有的物种种数。 ?Srensen,ISS=2C/(A+B)×100% A:第一个样方物种数 B:第二个样方物种数
C:实际上两个物种出现的概率,
(A+B)/2:理论上两个物种同时出现的概率。
26.盖度coverage :植物体垂直投影面积与单位土地面积之比,叫投影盖度,简称盖度。 基部盖度:植物基部面积与样地面积之比,又叫显著度、优势度。 草本植物2.5cm高处草丛断面积,乔木取1.37m高处断面积(胸高断面积DBH)。 盖度—多度关系 :个体数量多,盖度大→灌木;
多度大,盖度小→草本
多度小,盖度大?乔木
27.群落盖度
样方法—格网法(草本)
乔木层投影盖度—林分郁闭度
1.0-0.9:高度郁闭;0.8-0.7:中度 0.6-0.5:弱度; 0.4-0.3:极弱度; <0.2:疏林。
乔木如为多层林,应分层测定,方法如下: 投影法:样方,分格,树冠冠幅—坐标纸标注。 (树高-活枝下高)/林木序号
? 统计法:随机设置N个样点,其中m个落在树冠投影下 ? 则:盖度=m/N
样线法:郁闭度=(样线总长-林冠空隙总长)/样线总长 28.重要值(important value)与优势度
? 重要值=(相对密度+相对频度+相对显著度)/300
相对密度=(某种株数/总株数)100% 相对频度=(某种频数/总频数)100%
相对显著度=(某种显著度/总显著度)100%
? (草本:=相对密度+相对频度+相对盖度)
? 优势度=(相对多度+相对盖度+相对频度+相对高度)/400 (3) 其它数量指标
高度、重量、体积(林木材积) 29.种间关联
? 表: ? ? A ? ? 非A ? B ? 非B ? ? V?ad?bc(a?b)(a?c)(c?d)(b?d)? a ? c ? a+c ? B ? d ? b+d ? a+b ? c+d ? N=a+b+c+d ? 联结系数: χ2>6.64, 极显著联结(P=0.01) ? χ2>3.84, 联结(P=0.05)
30.群落的最小面积,指能包括组成群落的大多数物种的面积。 组成群落的物种越丰富,群落的最小面积越大。
? 热带雨林,50×50㎡ ? 常绿阔叶林,20×20㎡ ? 针叶林及落叶林,10×10㎡ ? 灌丛, 5×5 或 10×10㎡ ? 草地, 1×1 或 2×2㎡
31:种类组成的性质分析
V?[?1,?1]? 优势种:对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用的植物。 ? 建群种:优势层中的优势种。
? 亚优势种:指个体数量与作用都次于优势种,但在决定群落性质和控制群落环境方面仍
起着一定作用的植物种。
? 伴生种:伴生种为群落常见种类,它与优势种相伴存在,但不起主要作用。
? 偶见种:偶见种是那些在群落中出现频率很低的种类,多半是由于种群本身数量稀少的
缘故。
? 指示种、特征种 32.种类组成的数量特征
? 多度与密度
? 多度,群聚度
? 密度,相对密度,密度比
? 盖度
? 投影盖度:总盖度,层盖度/郁闭度,种盖度 ? 相对盖度,盖度比,基盖度/优势度
? 频度
? Raunkiaer频度定律:A>B>C≥D ? 重要值 ? IV=相对密度+相对频度+相对优势度 / 相对盖 群落的结构 一、群落的结构要素(components of community structure) ?生活型(life form) ?叶片大小、性质及叶面积指数(LAI) ?层片(synusia) ?同资源种团(guild) ?生态位(niche) ?群落外貌( community physiognomy)是指生物群落的外部形态或表相而言。* ?水生生物群落(aquatic community)的外貌主要取决于水的深度和水流特征。 ?陆地生物群落(terrestrial community)的外貌主要取决于植被的特征,是由组成群落的植物种类形态及其生活型所决定的。 二植物的生活型 生活型(life form):是生物对综合环境条件长期适应的外部表现形式,对植物而言,其生活型 是植物对于综合环境条件的长期适应,而在外貌上反映出来的植物类型。 同一生活型的植物表示它们对环境的适应途径和适应方法相同或相似。 亲缘关系很近的植物却可属于不同的生活型。 三.生活型分类(Raunkiaer系统) ①高位芽植物(Phanerophytes) 更新芽位于距地面25㎝以上,又可根据高度分为四个亚类,即大高位芽植物(高度﹥30米),中高位芽植物(8-30米),小高位芽植物(2-8米)与矮高位芽植物(25厘米~2米)。* ②地上芽植物(chamaephytes) 更新芽位于土壤表面之上,25㎝之下,多为灌木、半灌木或草本植物。* ③地面芽植物(Hemicryptophytes) 更新芽位于近地面土层内,冬季地上部分全部枯死,多为多年生草本植物。* ④隐芽植物(Cryptophytes) 更新芽位于较深土层中或水中,多为鳞茎类、块茎类和根茎类多年生草本植物或水生植物。* ⑤一年生植物(Therophytes) 以种子越冬 -> 四.生活型谱(life form spectrum):统计一个地区或者一个植物群落内各类生活型的数量对比 关系称为该地区或者该群落的生活型谱。 五制定生活型谱的方法: 列植物名录→确定每种植物的生活型→同一生活型的种类归到一起→按下列公式求算: 该地区该生活型的植物种数 某一生活型的百分率??100 该地区全部植物的种数上述Raunkiaer生活型被认为是植物在其进化过程中对气候条件适应的结果,因此它们可以作为某地区生物气候的标志。 ?通过生活型谱可以分析一定地区或者某一生物群落中植物与生境的关系。 六.我国几种群落类型的生活型谱 七.植物的生长型 生长型(growth form):根据植物的可见结构分成的不同类群。 陆生植物大体可分为以下4种主要生长型: I. 木本植物 II. 半木本植物 III. 草本植物 IV. 叶状体植物 生长型反映植物生活的环境条件,相同的环境条件具有相似的生长型,是趋同适应的结果。 生态等值种(ecological equivalents):由于趋同进化而具有相同形态结构特征(如植物的生长型)的物种。 八.动物的生活型,例如兽类中有飞行的(如蝙蝠),滑翔的(如鼯鼠),游泳的(如鲸、海豹),地 下穴居的(如鼹),地面奔跑的(如鹿,马)等,它们各有各的形态、生理、行为和生态特征,适应于各种生活方式。但动物生活型并不能决定陆地群落的外貌和结构。 九.叶片大小、性质及叶面积指数 ?最佳叶片大小就是根据经济学上收益-成本分析方法,以平衡蒸腾失水的植物根吸水量作为成本,以光合收益高低作为收益,从这两个参量随叶子增大而变化的相互关系中,求得收益与成本相差最大时的叶子大小。 ?叶面积指数LAI(leaf area index) 总叶面积(单面计算) LAI?单位土地面积十.