[发明专利]一种量化植物群落物种组成差异的方法

说明书

本发明公开了一种量化植物群落物种组成差异的方法，包括如下步骤：(1)样方的选取；(2)数据的采集；(3)分析样方之间物种生物差异；(4)分析植物群落物种组成差异。与现有技术相比，本发明取得的有益效果为：同时考虑物种间的数量差异和生物差异，解决了通过群落调查数据计算群落组成差异时不包含物种间生物差异的难题，在不增加群落调查工作的同时，更加全面、精确地量化反映植物群落物种组成差异，方便易用。

技术领域

本发明涉及群落生态学技术领域，更具体的说是涉及一种量化植物群落物种组成差异的方法。

背景技术

群落组成差异反映了区域或局域尺度中物种组成在空间上的变化情况。量化群落组成差异是群落生态学和生物地理学研究领域的关键问题之一，不仅能够为生物多样性构建机制提供解释途径，还能够监测群落组成对全球气候变化的响应，指导生态系统的经营与保护。

通过收集研究区域内不同地点的物种组成数据可以量化群落组成差异。目前被广泛使用的方法包括：基于物种有无(出现或不出现)的Jaccard相异性指数、相异性指数，以及基于物种多度(数量的多寡)的Bray-Curtis相异性指数、Whittaker相异性指数等。但以上方法存在的共同问题在于，只关注群落中物种之间存在的数量差异，而忽略物种之间存在的生物差异。物种与物种之间的生物差异不仅反映了物种在形态功能以及发育进化上的不相似性，同时也是群落组成差异的重要构成部分。因此，在量化植物群落物种组成差异时，只考虑物种间的数量差异往往会高估或低估群落组成差异；只有同时考虑物种间的数量差异和生物差异，才能更加全面、精确地反映植物群落物种组成差异。然而目前仍缺乏一个行之有效的方法将群落之间的物种数量差异和生物差异结合起来，纳入到量化群落组成差异的框架中。

因此，如何提供一种能同时考虑物种间的数量差异和生物差异的行之有效的量化植物群落物种组成差异的方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种同时考虑物种间的数量差异和生物差异的量化植物群落物种组成差异的方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种量化植物群落物种组成差异的方法，包括如下步骤：

(1)样方的选取：在待研究区域内随机选取样方a、样方b；

样方的选取一般是在典型的群落中随机选取，典型群落是指保存完好，没有受到破坏，能够反映该区域物种组成特征的群落。

(2)数据的采集：采集样方a、样方b内所有物种的名称及数量；

(3)分析样方之间物种生物差异：通过被子植物分类系统(APG IV)确定物种间的分类层次，并利用物种间的分类层次表征物种间的生物差异，具体标准为同属不同种差异定义为0.2，同科不同属差异定义为0.4，同目不同科差异定义为0.6，同类群不同目差异定义为0.8，不同类群差异定义为1；

上述分类标准是依据Clarke和Warwick在1999年发表的文章Clarke,K.R.,Warwick,R.M.(1999).The taxonomic distinctness measure ofbiodiversity:weighting ofstep lengths betweenhierarchical levels.Marine Ecology ProgressSeries,184,21-29确定的。

(4)分析植物群落物种组成差异：根据数据采集得到的物种名称及数量和分析样方之间物种生物差异计算植物群落物种组成差异，其具体计算公式为：

其中，为物种i在样方a和样方b中的数量差异，为物种j在样方a和样方b中的数量差异；d_ij为步骤(3)中所得到的样方之间物种生物差异。