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| ==生物多样性类型及其测度方法==
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| 生物多样性通常分为四个层次:'''遗传多样性'''、'''物种多样性'''、'''生态系统多样性'''和'''功能多样性'''。每个层次有不同的测度指标,具体如下:
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| '''1. 遗传多样性(Genetic Diversity)'''
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| '''定义''':同一物种内不同个体或种群间的遗传变异。
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| '''测度指标''':
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| * '''等位基因数目(Number of Alleles)''':特定基因座上不同等位基因的数量。
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| * '''杂合度(Heterozygosity)''':
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| ** '''预期杂合度(He''He'')''':根据哈迪-温伯格平衡计算的杂合度,He=1−∑pi2''He''=1−∑''pi''2,其中pi''pi''为等位基因频率。
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| ** '''观测杂合度(Ho''Ho'')''':实际观测到的杂合个体比例。
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| * '''核苷酸多样性(π,Pi)''':衡量DNA序列中平均每对核苷酸的差异数,适用于分子数据。
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| * '''有效种群大小(Ne''Ne'')''':反映种群遗传多样性的维持能力,Ne''Ne''越大,多样性越高。
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| '''应用场景''':
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| * 濒危物种保护(如评估华南虎的遗传瓶颈);
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| * 农作物种质资源评价(如水稻抗病基因多样性分析)。
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| '''2. 物种多样性(Species Diversity)'''
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| '''定义''':特定区域内物种的丰富程度及其分布均匀性,通常分为三个层次:
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| '''(1) α多样性(Alpha Diversity)'''
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| '''测度指标''':
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| * '''物种丰富度(Species Richness)''':区域内的物种总数,最基础指标。
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| * '''香农-维纳指数(Shannon-Wiener Index, H')''':
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| H′=−∑i=1Spilnpi''H''′=−''i''=1∑''S''''pi''ln''pi''
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| ** S''S''为物种数,pi''pi''为第i''i''种的个体比例。
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| ** 值越大,多样性越高,对稀有物种敏感。
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| * '''辛普森指数(Simpson Index, D)''':
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| D=1−∑i=1Spi2''D''=1−''i''=1∑''S''''pi''2
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| ** 值越大,多样性越高,强调优势种的作用。
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| * '''均匀度(Evenness)''':
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| J′=H′lnS''J''′=ln''SH''′
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| ** 反映各物种个体分布的均匀程度。
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| '''应用场景''':
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| * 森林群落调查(如热带雨林与温带森林的多样性对比);
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| * 保护区管理效果评估。
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| '''(2) β多样性(Beta Diversity)'''
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| '''测度指标''':
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| * '''Bray-Curtis相异度(Bray-Curtis Dissimilarity)'''
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| ** BC=∑∣xi−yi∣∑(xi+yi)
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| ** ''xi''和''yi''为两个群落中第i''i''种的个体数。
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| ** 值范围0(完全相同)到1(完全不同)。
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| **
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| * '''Jaccard指数(Jaccard Index)''':
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| ** ''J''=A/(''A''+''B''+''C)''
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| ** A''A''为两群落共有种数,B''B''和C''C''为独有种数。
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| * '''Sørensen指数''':类似Jaccard,但计算方式为2A/(2A+B+C)
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| *
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| '''应用场景''':
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| * 比较不同生境间的物种组成差异(如湿地与草原);
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| * 评估环境梯度对群落的影响。
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| '''(3) γ多样性(Gamma Diversity)'''
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| '''测度指标''':
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| * '''区域总物种数''':大地理范围内(如整个山脉)的所有物种数目。
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| * '''α与β多样性的乘积''':γ=α×β''γ''=''α''×''β''(Whittaker公式)。
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| '''应用场景''':
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| * 生物地理区划(如全球生物多样性热点区识别);
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| * 区域生态保护规划。
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| '''3. 生态系统多样性(Ecosystem Diversity)'''
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| '''定义''':不同生态系统类型及其结构、功能的多样性。
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| '''测度指标''':
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| * '''生态系统类型数''':区域内森林、湿地、草原等类型的数量。
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| * '''景观异质性指数''':
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| ** '''斑块密度(Patch Density)''':单位面积内的斑块数量。
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| ** '''香农景观多样性指数''':类似物种多样性,反映景观类型丰富度与均匀度。
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| * '''生态过程指标''':如生产力、养分循环速率、抵抗力稳定性。
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| '''应用场景''':
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| * 国家公园生态系统分类管理;
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| * 评估土地利用变化对生态服务的影响。
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| '''4. 功能多样性(Functional Diversity)'''
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| '''定义''':物种功能性状(如体型、食性、生长速率)的差异及其对生态系统功能的贡献。
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| '''测度指标''':
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| * '''功能丰富度(Functional Richness)''':功能性状空间被占据的体积。
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| * '''功能均匀度(Functional Evenness)''':功能性状分布的均匀性。
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| * '''功能离散度(Functional Divergence)''':物种性状偏离群落平均的程度。
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| * '''功能分散度(Functional Dispersion)''':加权平均的性状差异。
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| '''应用场景''':
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| * 预测生态系统功能(如碳储量、抗干扰能力);
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| * 农业多样化种植设计(如混合种植不同根系深度的作物)。
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| '''5. 系统发育多样性(Phylogenetic Diversity)'''
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| '''定义''':基于物种进化历史的多样性,反映物种间的遗传差异时间。
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| '''测度指标''':
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| * '''Faith’s PD指数''':系统发育树上所有分支长度的总和。
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| * '''净亲缘关系指数(NRI)''':群落内物种亲缘关系与随机期望的偏差。
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| '''应用场景''':
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| * 保护优先区划定(如优先保护古老孑遗物种);
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| * 解析群落构建机制(如环境过滤 vs. 竞争排斥)。
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