测量生物多样性

概念教师准备学生实验方案
0 次观看05:41 分钟
Print Procedure Steps
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. 样方与样线
    • 在本实验活动中，你将使用沿样线布置的样方来测量教室附近三种不同生境中植物物种的生物多样性。首先将人员分组，每组四人最为合适。
    • 在每组中选出一人作为数据记录员，其余三人作为数据采集员。
    • 接下来，每组取一个样方（或呼啦圈），将其放置在一条样线（或绳子）的一侧，紧邻一个绳结，以便识别被样方圈定范围内的植物物种。假设：本实验的备择假设为α多样性小于γ多样性，即不同生境中存在的物种组成存在差异；本活动的零假设为α多样性与γ多样性相等，即所采样的群落之间不存在物种多样性差异。
    • 每位数据采集员必须调查并识别本组样方内不同的植物物种或任何形态上可区分的变种，并将所识别的每种植物名称告知数据记录员。起初可能看起来只有少数几个物种，但请仔细观察，可能需要数分钟才能发现全部物种。
    • 除记录物种名称外，数据记录员还必须在表格中撰写简短描述，以便在后续样方中再次识别每个物种。点击此处下载表1
    • 当样方内所有物种均被识别后，拾起呼啦圈，移动到同一样线上的下一个绳结处。
    • 继续调查并逐个移动至下一个绳结，直至完成整条绳样线。
    • 完成第一条样线后，转移到另一种生境中的样线，开始识别新样线上每个样方内的不同物种，直至每组均完成三条样线（每种生境一条），共调查15个样方。
    • 当所有物种数据采集完成后，将样线和样方带回教室。
  2. 物种累积曲线及丰富度/均匀度
    • 在下一个实验活动中，你将计算并比较两个不同种群的物种丰富度和均匀度，此处以两个不透明袋子中不同颜色的珠子代表这两个种群。本练习开始时，每组取一个装有珠子的纸袋。
    • 由一人伸手进入袋中，在不看的情况下随机取出三颗珠子。
    • 记录取出珠子的颜色，以及从袋中取出的不同颜色总数，并填入表格。点击此处下载表2假设：本活动中，备择假设为两个群落的物种均匀度不同，而丰富度相同；零假设为两个群落的物种丰富度和均匀度均相同。
    • 记录颜色后，将珠子放回袋中。
    • 然后摇晃袋子，由组内下一位成员再随机抽取三颗珠子。
    • 将他们抽取的珠子颜色和数量记录在表格中。
    • 将颜色记录在第二行，累计抽取的不同颜色总数记录在最后一列。
    • 轮流从袋中抽取三颗珠子，直至完成20次抽样。
    • 接下来，与另一组交换袋子（来自另一个“群落”的袋子），重复进行20次抽样，并将颜色数据记录在表格中对应的群落列中。
    • 当所有数据记录完成后，将珠子放回袋中，并将袋子归还给指导教师。
  3. 结果
    • 为计算本组采集的样线与样方数据的α多样性，请使用数据记录员记录的各物种数据，并将其填入多样性表格中。点击此处下载表3
    • 然后，将每种生境的α多样性数值填入表格中相应列。
    • 利用样方与样线表格中的物种数据，将β多样性数据填入多样性表格中相应的数据单元格。注意：β多样性是指两个生境之间特有的物种数量。在本视频示例中，两个地点之间共有三个共有物种，但总计有六个特有物种，因此A地与B地之间的β多样性为6。
    • 为计算本实验的γ多样性，请使用样方与样线表格中的数据，并将γ多样性数值填入相应的数据单元格。注意：γ多样性是指单个研究区域内所有生境中的物种总数，它并非所有α多样性数值的总和，因为跨生境共有的物种仅应计数一次。
    • 为构建两个珠子抽样群落的物种累积曲线，请使用珠子颜色选择数据，绘制物种数量随抽样努力程度（即每次抽样累计获得的不同颜色总数）的变化图，分别对应两个珠子袋所代表的群落。
    • 通过观察所绘数据点的趋势，估计曲线的渐近线，并预测在每个群落中可能发现的物种总数。注意两条曲线在形态上的任何差异。若其中一个群落的物种数量更易估计，请提出一个假设以解释此观察结果。
    • 为构建两个珠子抽样群落的等级-多度曲线，请使用珠子颜色数据填写表格中群落A和群落B的信息，在“颜色”列中列出抽样过程中识别出的颜色，在“多度”列中填入每种颜色珠子的总数。点击此处下载表4
    • 现在，在“等级”列中为每种颜色分配一个等级，将数量最多的颜色赋予最高等级（等级1），数量最少的颜色赋予最低等级（等级10）。若存在多个颜色数量相同的情况，可为其分配连续的等级。
    • 分别绘制群落A和群落B的个体等级-多度曲线，横轴为按多度从高到低排序的物种等级，纵轴为个体数量。比较两条等级曲线的陡峭程度，对比两个群落的丰富度与均匀度，并判断你认为生物多样性更高的群落。