Shannon-Wiener多样性指数两种计算方法的比较研究

在应用群落多样性指数评价调查海域群落物种多样性或进行海域生态环境评价时,常用基于样方数据(方法 1)或基于区域混合样数据(方法 2)2种方法计算Shannon-Wiener多样性指数。为了比较哪种方法所得结果能更好地反映调查海域群落多样性状况,并且分析多样性指数与样本含量的关系,本实验根据2009年胶州湾潮滩湿地大型底栖动物季度调查数据,应用再抽样模拟方法对2种多样性指数计算方法进行了比较研究。结果表明,对于相同样本含量,基于样方数据计算的Shannon-Wiener多样性指数值小于基于区域混合样数据计算的结果。方法 1所计算的群落多样性指数与样本含量无关;而方法 2计算的多样性指数值随样本含量的增加而增加,并在样本含量为20时接近"真值"并趋于稳定,其相对估计误差(REE)和相对偏差(RB)较小,表明样本含量影响方法 2的多样性指数的计算。在评价调查海域群落物种多样性或进行海域生态环境评价时,应该使用基于区域混合样数据的计算方法,并保证足够的样本含量,才能客观地反映海域群落生物多样性现状。

基于Shannon-Wiener指数的中国森林物种多样性保育价值评估方法

针对森林物种多样性保育价值评估尚缺乏逻辑推理方法的现状,提出了更为客观合理的Shannon-Wiener指数评估法。此方法通过森林生态系统的Shannon-Wiener多样性指数和林分面积,计算其物种多样性保育价值。基于此方法,利用第六次全国森林资源连续清查数据和来自中国森林生态系统定位研究网络(CFERN)所属生态站的数万个观测数据,对中国森林物种多样性保育价值进行了计算。结果表明,黑龙江和云南两省生物物种保育总价值在全国名列前茅,海南省尽管单价最高,但森林面积较小,其总价值较低。广大西北以及华北地区森林平均单位面积价值和总价值普遍较低。将全国39种林分类型归为如下几类:单价高总量少型、单价高总量大型、单价低总量少型、单价低总量大型和中间类型,针对不同的类群采取不同的保护政策,有利于推动生物多样性保护工作。与目前流行的支付意愿法(WTP)相比,Shannon-Wiener指数评估法的优越性在于:以生态系统的自然属性为基础,每个指标都具有明确的意义,评价结果更接近理论认识,且结果之间可比性强。

电针对慢性应激抑郁大鼠行为学和肠道微生物每孔颜色平均变化率、Shannon-Wiener多样性指数的影响

目的观察电针对慢性应激抑郁大鼠行为学和肠道菌群每孔颜色平均变化率(Average well color development,AWCD)、Shannon-Wiener多样性指数的影响,探讨电针治疗抑郁症的作用机制。方法将60只SD大鼠随机分为正常组、模型组、调神畅情组和普通电针组,建立温和不可预见性应激抑郁模型,造模成功后予不同干预方法,观察各组大鼠行为学及肠道微生物AWCD、Shannon-Wiener多样性指数的变化。结果与正常组比较,模型组大鼠呈抑郁样表现,AWCD、Shannon-Wiener多样性指数均显著降低。与模型组比较,调神畅情组和普通电针组大鼠抑郁样症状明显改善,AWCD、Shannon-Wiener多样性指数均明显升高。结论电针能够改善慢性应激抑郁大鼠行为学表现,并提高其肠道微生物群落AWCD和Shannon-Wiener多样性指数,这可能是电针治疗抑郁症的作用机制之一。

基于Shannon-Wiener指数的艾丁湖流域植被分布及物种多样性研究

采用植被样地调查,应用植被种类、数量及长势统计结果计算流域尺度及单个样地的ShannonWiener指数,结合样地浅井采集的土壤易溶盐样、重量含水率样测试结果,初步建立了艾丁湖流域荒漠区及湖畔区天然植被群落盖度、物种空间分布与土壤含水率、含盐量之间的关系,对比分析了艾丁湖流域荒漠区及湖畔区不同生境条件下的物种多样性特征。研究表明:(1)研究区内共统计到天然植物19种,其中疏叶骆驼刺分布最为广泛,芦苇次之;(2)流域尺度植被物种香农多样性指数为1.39,香农均衡度指数为0.47,物种较少,均衡度差;(3)因地势、地下水、土壤理化性状和气象的差异,荒漠区和湖畔区植被分布在群落结构和物种组成上差异明显,表现为多样性和均衡度变化的不一致性。

基于Shannon-Wiener指数的三明市森林生物多样性评价

参考LY/T 1721—2008森林生态系统服务功能评估规范,以2006年三明市森林资源二类调查数据为基础,采用Shannon-Wiener指数计算三明市森林生物多样性保护价值。结果表明:三明市森林生物多样性保护价值为396.80亿元,单位森林面积生物多样性保护价值为2.28万元·hm-2,森林生物多样性保护价值占到福建省的20.58%,单位森林面积生物多样性保护价值略高于福建省平均水平(2.11万元·hm-2),高于全国平均水平(1.40万元·hm-2)。

云南三个地区马铃薯内生真菌多样性研究

为研究云南马铃薯(Solanum tuberosum)内生真菌的多样性,该文以采自云南省德宏芒市、大理喜洲和临沧双江3个地区的马铃薯植株为研究对象,采用组织块分离法、尖端菌丝挑取法对马铃薯根、茎及块茎中的内生真菌进行分离纯化,并采用形态学鉴定方法和ITS序列分析法对分离得到的内生真菌进行鉴定,对内生真菌的定殖率、分离率及多样性指数进行计算和分析。结果表明:(1)共分离得到内生真菌98株,其中从德宏芒市的样品中获得40株,从大理喜洲的样品中获得27株,从临沧双江的样品中获得31株。(2)经鉴定,分离得到的马铃薯内生真菌共涵盖10目10科13属,大多为子囊菌门和担子菌门,优势菌为镰刀菌属(Fusarium)和青霉属(Penicillium),褶皱裸孢壳(Emericella rugulosa)、接骨木镰刀菌(Fusarium sambucinum)、毛韧革菌(Stereum hirsutum)、Psathyrella sulcatotuberculosa和Epicoccum catenisporum 5种真菌均为首次从马铃薯植株中分离得到。(3)马铃薯块茎内生真菌的定殖率最高,根部内生真菌定殖率最低;内生真菌的分离率以马铃薯根部为最高,而茎部最低;不同组织中内生真菌的多样性指数趋势均为根>块茎>茎。从综合来看,云南马铃薯植株中的内生真菌具有较高的多样性,不同地区的马铃薯样品中内生真菌优势菌不同,马铃薯根部具有最丰富的内生真菌种群和最高的分离率,是最适合进行内生真菌分离的材料。该研究结果为后期探究马铃薯内生真菌对病原菌的拮抗作用奠定了基础,也为马铃薯内生真菌多样性研究提供了参考数据。

生态旅游型乡村的乡土景观植物遗传多样性

乡村景观植物是生态旅游型乡村营建中的关键因素,研究乡村景观植物遗传多样性,揭示其群体内遗传变异的丰富度和遗传结构的稳定性,为乡村生态景观营建和生物多样性维护提供重要理论依据,对美丽乡村建设具有重要意义。本文以两个生态旅游型乡村为研究对象,选取了8个乡土景观物种,采集了整体村域的植物样品,对表型性状进行了测量并开展了ISSR-PCR试验:通过表型性状和分子标记遗传多样性检测分析,计算植物表型Shan-non指数和Nei’s基因多样性指数等,揭示乡土景观植物在不同区域的遗传多样性水平。研究结果表明:基于表型性状聚类分析划分出5类枫香、6类福建青冈、4类青冈、16类榉树、7类香椿、10类马兰、5类野菊和6类蓬蘽的品系资源。8个乡土景观植物的表型变异系数为0.23~0.58,Shannon指数为1.51~6.74。8种植物在整体村域、人工区域和自然区域的Nei’s基因多样性指数分别为0.240~0.536、0.244~0.540和0.193~0.367,多态性位点百分率范围为45.00%~100.00%,等位基因数范围为1.45~2.00,有效等位基因数范围为1.30~1.64。讨论分析表明,8个乡土景观植物的表型(Shannon指数)和分子(Nei’s基因多样性指数)遗传多样性水平总体高于多种景观植物的平均水平,遗传变异丰富;部分乡土植物总体遗传多样性高,但自然区域和人工区域的遗传多样性水平有所差异。在乡村景观建设中应关注乡土景观植物群体的遗传多样性水平的变化,采取相应措施提高群体的遗传多态性和基因分布均匀度,维护乡土景观植物遗传多样性水平,保证乡村生态景观的稳定性和长效性。

长江南京段着生藻类生物多样性观测及其与环境因子相关性分析

2021年在长江南京段设置6个着生藻类生物多样性观测点,累计观测到40种(属)着生藻类,分属5门6纲13目21科27属,以硅藻门为主。各观测点着生藻类检出种(属)类数相差较大,最多检出30种(属),最小检出15种(属)。各观测点位平均密度为8.70×10^(4)个/cm^(2)。长江南京段着生藻类多样性指数平均值为2.76,均匀度指数0.52,评价均为良好。通过IBM SPSS Statistics 20分析着生藻类和环境因子的相关性,发现着生藻类的密度与高锰酸盐指数存在显著相关;着生藻类的种属数量与水温、pH存在极显著相关。

外来入侵植物紫茎泽兰对植物多样性的影响

采用样方法调查了云南省和四川省5个受紫茎泽兰入侵的样地中草本植物和灌木的种类和数量,分析了其物种丰富度指数、多样性指数和均匀度指数。结果表明,5个样地采得本地植物87种,其中常见本地植物32种,隶属19科31属。紫茎泽兰入侵造成5种生境条件下物种丰富度指数下降显著或极显著。除样地d外,其他样地紫茎泽兰入侵的样方Simpson多样性指数和Shannon-Wiener多样性指数下降显著或极显著。而紫茎泽兰入侵对Pielou均匀度指数的影响则没有表现出明显的规律。不同生境条件下,植物群落的季节变化有所不同,以一年生草本植物为主的群落,其多样性指数和均匀度指数下降趋势较以多年生草本植物和灌木为主的群落更为明显。

基于Shannon多样性t检验法的土地利用景观分区研究——以重庆市永川区为例

[目的]根据区域景观差异性进行土地利用景观分区,以期为土地利用分区和土地利用政策制定提供理论依据。[方法]文章以重庆市永川区为研究对象,以2005年和2015年的遥感影像为基础数据源,借助RS和GIS技术对2期的影像进行解译,得到永川区2期土地利用类型图;利用景观指数法与Shannon多样性t值检验法进行全区土地利用景观格局变化的数量结构和各乡镇土地利用景观变化显著性分区研究。[结果](1)从类别层级分析,2005—2015年间,建设用地、林地表现为增加趋势,耕地、草地、未利用地表现为减小趋势。耕地为永川区的优势景观类型(2005年和2015年各占土地总面积54. 46%、49. 76%),耕地、建设用地、林地受人为干扰强烈且趋于规则化。(2)从景观层级分析,蔓延度指数增大,Shannon多样性指数、Shannon均匀度指数、散布与并列指数、景观形状指数均减小。(3)利用Shan-non多样性t检验法对永川区进行土地利用景观格局分区。景观变化极显著区,主要位于主城区及其周围地区,城市化现象显著,人为活动影响大;景观变化显著区,该区土地利用程度较弱,2005—2015年林地和水域面积增大,耕地面积减小;景观变化不明显区,该区主要分布在远离中心城区,经济欠发达,景观格局变化不明显,人为活动干扰不明显。[结论]永川区各乡镇的土地利用景观格局变化差异性,表明在自然因素稳定的条件下,今后应因地制宜地加强人为因素的调控,保证各乡镇土地利用景观格局稳定协调发展。

广西苦树群落类型划分及其物种多样性

采用样地调查法调查苦树Picrasma quassioides群落,以分析其生境特征、物种组成、区系成分、群落类型和物种多样性。结果表明,苦树群落物种组成丰富,10个样地共有维管植物85科207属255种,主要优势科为大戟科、豆科、禾本科、桑科等。苦树群落种子植物分为14个区系类型,以泛热带和热带亚洲成分为主,热带成分占总属数的72.73%,具明显的热带区系特点;群落划分为4个类型,苦树在群落Ⅰ和群落Ⅳ中生长旺盛且为优势种,是苦树的理想生境。调查样地内Margalef指数、Shannon-wiener指数、Pielou指数均表现为灌木层>乔木层;群落Ⅱ乔木层和灌木层的3个多样性指数均最高,群落Ⅳ乔木层Margalef物种丰富度指数较高而Shannon-wiener多样性指数最低。苦树根系萌芽力强,封禁措施对苦树居群恢复具有积极意义。

山东蒙山植物多样性及其海拔梯度格局

2007年7月和2008年7月,采用典型取样法,沿海拔梯度对蒙山自然植被进行调查,发现区域地带性植被为麻栎(Quercus acutissima)林,主要植被类型为麻栎群落、赤松(Pinus densiflora)群落、油松(Pinus tabuliformis)群落、日本落叶松(Larix kaempferi)群落、黑松(Pinus thunbergii)群落和刺槐-麻栎(Robinia pseudoacacia-Q.acutissima)群落,麻栎群落略占优势,已具备继续向温带落叶阔叶林演替的条件基础。蒙山各层次植物物种丰富度呈现出草本层>灌木层>乔木层特征,Shannon-Wiener多样性指数和Simpson多样性指数整体规律为灌木层>草本层>乔木层。以蒙山森林群落不同层次的各种物种多样性指数和森林群落总体重要值为测度指标,均判断蒙山植被演替正处于亚顶极群落阶段。蒙山植物多样性沿海拔梯度呈现出近似中海拔高的单峰格局,这除受温度、湿度、人为干扰与面积外,蒙山植被亚顶极群落演替现状与所调查区域仅有800m的海拔梯度也是重要影响因素。

天山南坡高寒草地海拔梯度上的植物多样性变化格局

山地气候随海拔梯度变化使山地成为研究生物多样性的热点区域。在天山南坡巴音布鲁克高寒草地，对不同海拔梯度下的物种多样性进行了研究。结果表明：共调查样地9个，出现植物34种，分属17科29属；物种丰富度随海拔升高呈明显的偏峰格局，在海拔3060m的天山羽衣草（Alchemilla tianschanica）草甸，物种组成最为丰富，出现植物17种，分属12科17属；Shannon—Wiener指数的变化范围为2．02～2．40，最小值出现在海拔2760m以紫花针茅（Stipapurpurea）为优势种的高寒草原，峰值则出现在3060m的天山羽衣草草甸，Shannon—Wiener指数随海拔梯度的变化趋势与物种丰富度基本相同，呈明显的偏峰格局；随海拔升高，Cody指数表现出明显的单峰格局；Shannon—Wiener指数与生长季温度存在显著负相关，而与生长季湿度和土壤含水量存在显著正相关。

天山南坡高寒草地物种多样性及地上生物量研究

在新疆天山巴音布鲁克草原对高寒草甸、高寒草原和高寒草甸化草原的物种多样性进行了研究,结果表明:盖度+高度指标测度群落物种多样性指数要优于盖度和株数指标,更适于测度高寒草地的物种多样性指数。丰富度指数、Margalef指数与Shannon-wiener指数相关性显著,在小的空间研究尺度内,草地植物群落物种多样性指数受丰富度指数的影响较大。地上生物量与丰富度指数、Margalef指数和Shannon-wiener指数呈负相关关系。

黄河中游砒砂岩地区土地利用对生物多样性的影响评价

作者以长川流域附近的阿贵庙自然保护区的主要植被类型为对照,通过对黄河中游砒砂岩地区长川流域内的各土地利用/覆盖类型之间的生物多样性的比较分析,综合评价了人类土地利用活动对当地生物多样性的影响。结果表明:沙棘(Hippophaerhamnoides)灌丛、草地、油松(Pinustabuliformis)林地和中间锦鸡儿(Caraganainter-media)灌丛等土地利用类型的生物多样性指数较高;进一步运用S?renson指数分析发现,仅中间锦鸡儿灌丛、草地和油松林三类与主要自然植被类型有着较高的相似性,其S?renson指数均在40%左右。综合考虑Shannon-Wiener指数与S?renson指数,草地、中间锦鸡儿灌丛、油松林地等类型对当地物种多样性的影响相对较弱,有利于当地物种多样性的保护,在植被恢复和建设过程中应相对增大种植比例。

森林生态系统物种多样性保育价值评估方法

生物多样性保育是当前国际生物学研究和实践的重要领域,目前计算生物多样价值均是人为因素占主导地位,不能确切反映实际价值。本文研究了基于Shannon-Wiener指数、增加濒危指数修正和增加特有种指数再次修正的3种对森林生态系统物种多样性保育价值评估方法,并以云南省第7次森林资源清查数据对3种方法进行了论证,结果表明增加特有种指数再次修正的方法能够科学合理地反映出物种多样性保育价值。

不同油葵品种对盐碱地根际土壤酶活性及微生物群落功能多样性的影响

通过盆栽试验,研究了新葵4号、新葵6号、新葵10号和美国矮大头4个油葵品种对盐碱地土壤理化、酶活性和微生物群落功能多样性的影响,以期筛选出更适宜改善盐碱地土壤质量的油葵品种。结果表明,种植新葵6号对降低盐碱地根际土壤pH值、提高土壤全氮含量和蔗糖酶活性的效果最为显著,新葵4号对提高根际土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量以及脲酶和磷酸酶活性的效果最为显著;种植这4个品种的油葵均能显著(72 h,P<0.05)提高盐碱地根际土壤微生物对31种碳源的平均利用率(Average well color development,AWCD),并呈现如下规律:新葵4号>新葵6号>美国矮大头>新葵10号>CK。种植这4个油葵品种均不同程度地提高了盐碱地根际土壤微生物群落的Shannon多样性指数(H)、Shannon优势度指数(D)和碳源利用丰富度指数(S),并呈现出相似的规律:新葵4号根际土的微生物多样性指数最大,而CK的最小,且显著高于CK。主成分分析表明,种植油葵改善了盐碱地根际土壤微生物的群落组成;碳水化合物、氨基酸、羧酸类化合物和聚合物是盐碱地土壤微生物利用的主要碳源。因此,在盐碱地中种植油葵可提高相关土壤理化性质和酶的活性,改善微生物功能多样性,优化盐碱地微生物的群落结构,尤其是种植新葵4号对盐碱地的改良效果最为显著。

内蒙古小花棘豆遗传多样性的ISSR分析

应用ISSR分子标记对内蒙古西部地区小花棘豆(Oxytropis glabra DC.)6个地理种群进行了遗传多样性研究.结果表明:小花棘豆具有较高的遗传多样性;14个引物共扩增出327个位点,物种水平上Nei's基因多样性指数为0.1972,Shannon多样性指数为0.3287;种内总基因多样性为0.1976,种群内基因多样性为0.1653,83.67%的遗传变异存在于种群内,16.33%的遗传变异存在于种群间,种群间的遗传分化系数为0.1633,基因流为2.5613,6个种群间有一定遗传分化,但遗传漂变不会引起遗传分化.UPGMA遗传距离聚类结果表明,生态地理条件相似的种群优先聚集.

鄂尔多斯高原植物群落多样性时空变化特点

作者利用1999年和2000年野外植物群落调查资料,结合李博(1990)的植物群落调查结果,分析了鄂尔多斯高原植物群落多样性的时空变化特点。鄂尔多斯高原主要植物群落类型有23类,不同植被类型的群落多样性表现出一定的差异性,其中丰富度指数的差异不显著,而Simpson指数和Shannon-Wiener指数及群落盖度的差异明显。中东部典型草原表现为高多样性高盖度;西鄂尔多斯荒漠草原和草原化荒漠物种多样性较高,但盖度较低;毛乌素沙地植物群落物种多样性低,但盖度较高。从1986年到2000年,该地区典型草原群落、荒漠草原和沙地植被的群落多样性指数都有下降趋势;典型草原和草原化荒漠的群落盖度有所增加,荒漠草原有所下降。以上结果表明,沙地植被和草原化荒漠生物多样性已经得到了一定的保护,但还有待加强,而荒漠草原的保护亟待引起重视。

昆虫多样性参数的测定和表达

简要介绍了文献中常见的表示昆虫多样性的3个指数物种数、辛普森指数和香农-维纳指数的测定和计算方法,讨论了香农-维纳指数和均匀度的英文字符的正确表达形式。