構(gòu)建基于EXCEL的植被群落統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng).pdf

1、植被數(shù)量生態(tài)學(xué)就是用數(shù)學(xué)的方法從大量的植被、環(huán)境觀測(cè)數(shù)據(jù)之中，通過(guò)復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算，綜合分析，找出植物與植物之間，植物與環(huán)境之間存在的內(nèi)在聯(lián)系，最后給出具有生態(tài)意義的結(jié)果。其分析計(jì)算的方法稱(chēng)為植被數(shù)量分析方法。在計(jì)算機(jī)廣泛應(yīng)用以前，植被數(shù)量生態(tài)學(xué)因?yàn)橛?jì)算量太大，人工手動(dòng)計(jì)算費(fèi)時(shí)費(fèi)力，發(fā)展較慢。計(jì)算機(jī)的發(fā)展為植被數(shù)量分析提供了方便，新理論、新方法不斷涌現(xiàn)。同時(shí)，植被數(shù)量分析相關(guān)的生態(tài)學(xué)軟件也隨之應(yīng)運(yùn)而生。如今在計(jì)算復(fù)雜的群落排序分類(lèi)方面，已

2、經(jīng)出現(xiàn)了大量的生態(tài)學(xué)軟件，如Comell生態(tài)學(xué)系列軟件，Pc-ord生態(tài)學(xué)軟件，Canaco生態(tài)軟件等。這些軟件經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展已經(jīng)相當(dāng)成熟，廣泛地為世界生態(tài)研究者采用。但是在植被數(shù)量生態(tài)學(xué)的其它領(lǐng)域，如群落組成分析、群落多樣性計(jì)算、種群空間格局等，相關(guān)的生態(tài)學(xué)軟件還比較少或者尚不完善。 本文構(gòu)建了一個(gè)植被群落的分析系統(tǒng)，直接面對(duì)原始樣方調(diào)查數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)其統(tǒng)計(jì)、分析、運(yùn)算，從而實(shí)現(xiàn)群落種類(lèi)組成分析、群落多樣性分析、種群分布格局分

3、析等內(nèi)容。本系統(tǒng)是在微軟公司的Office系列Excel軟件基礎(chǔ)上，利用VBA語(yǔ)言二次開(kāi)發(fā)。因此繼承了Excel軟件的用戶廣泛，操作便利，運(yùn)行快速，維護(hù)更新簡(jiǎn)單，以及對(duì)計(jì)算機(jī)硬件要求較低等優(yōu)點(diǎn)。相對(duì)傳統(tǒng)的人工手動(dòng)統(tǒng)計(jì)分析來(lái)說(shuō)，利用該系統(tǒng)可以極大地提高工作效率，減少花費(fèi)在統(tǒng)計(jì)分析上的時(shí)間，從而可以將更多的精力用于關(guān)注分析結(jié)果的生態(tài)意義和生態(tài)解釋。 本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的統(tǒng)計(jì)分析功能有：①根據(jù)原始樣方數(shù)據(jù)，快速自動(dòng)地統(tǒng)計(jì)出群落物種組成，以及繪

4、制相應(yīng)的“種一面積”曲線；②統(tǒng)計(jì)出群落各組成物種的數(shù)量特征——頻度、多度、蓋度、高度，并以此計(jì)算出相對(duì)頻度、相對(duì)多度、相對(duì)蓋度、相對(duì)高度、重要值和群落的優(yōu)勢(shì)度指數(shù)；③采用了Simpson多樣性指數(shù)、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、McIntosh多樣性指數(shù)、Patrick豐富度指數(shù)等8個(gè)多樣性指數(shù)進(jìn)行群落物種多樣性分析；④種群空間格局分析部分分別設(shè)計(jì)了Poisson分布檢驗(yàn)、負(fù)二項(xiàng)分布檢驗(yàn)，以及擴(kuò)散系數(shù)、Morisita指數(shù)等8

5、個(gè)集聚強(qiáng)度指數(shù)進(jìn)行空間分布格局檢驗(yàn)，同時(shí)使用等級(jí)方差分析法、雙項(xiàng)軌跡方差分析法、隨機(jī)配對(duì)法和斑塊一間隙分析法進(jìn)行格局規(guī)模分析和格局紋理分析。 同時(shí)，本研究還在重慶市榮昌縣吳家鎮(zhèn)大壩村進(jìn)行了植被群落調(diào)查。按照不同的海拔、坡度及植被狀況，采用代表樣地法取樣，有選擇性地設(shè)置樣地，取樣調(diào)查。所調(diào)查得到的數(shù)據(jù)，利用植被群落統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和計(jì)算。 大壩村植物物種組成統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明：該地區(qū)喬木有側(cè)柏(Platycladus o

6、rientalis)、構(gòu)樹(shù)(Broussonetiapapyrifera)等10種，灌木有八角楓(Alangium chinense)、黃荊(Vitex negumdo)、馬桑(Coriaria nepalensis)等24種，草本有艾蒿(Artemisia vulgaris L.)、飛蓬(Erigeronannuuss)、地瓜藤(Ficus tikoua)等102種。群落組成物種數(shù)量特征分析結(jié)果表明：?jiǎn)棠緦觾?yōu)勢(shì)度指數(shù)為0.58，其中側(cè)

7、柏占據(jù)了主要優(yōu)勢(shì)地位，非人工林中主要由鹽膚木、構(gòu)樹(shù)等次生闊葉樹(shù)為主要樹(shù)種；灌木層優(yōu)勢(shì)度指數(shù)為0.11，以次生灌叢為主，多出現(xiàn)黃荊、馬桑、八角楓所形成的純林；草本層優(yōu)勢(shì)度指數(shù)為0.06，以白茅、芒、粟褐苔草、野菊花、野古草、牡蒿、地瓜藤主要草本，部分地區(qū)形成純草叢。 群落多樣性分析結(jié)果表明：?jiǎn)棠緦痈黜?xiàng)多樣性指數(shù)值都很低，這是因?yàn)樵摰貐^(qū)以人工林為主，結(jié)構(gòu)單一，物種種類(lèi)很少；灌木的種類(lèi)比喬木種多，且沒(méi)有占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的種，因此灌木層物種多

8、樣性指數(shù)比喬木層有一定的提高；草本層多樣性指數(shù)相較灌木層和喬木層都有一定程度的提高，這與草本層的物種遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于喬木灌木層有關(guān)，但是Pielou均勻度指數(shù)和Alatalo均勻度指數(shù)較灌木層低，說(shuō)明草本層的頻度、高度和蓋度等指標(biāo)更為集中。綜合來(lái)說(shuō)，大壩村物種多樣性較低，特別是喬木層，需要加強(qiáng)林木撫育，增加喬木物種，改善林地結(jié)構(gòu)。 種群格局分析結(jié)果表明：選取喬木層側(cè)柏和灌木層黃荊、馬桑、八角楓等4個(gè)種進(jìn)行種群格局檢驗(yàn)，其結(jié)果均為集聚分布

9、。連續(xù)樣方中選取灌木黃荊和野漆樹(shù)進(jìn)行種群格局規(guī)模分析，其結(jié)果為黃荊種群有2級(jí)聚塊規(guī)模，平均規(guī)模面積為100m<'2>和400m<'2>；野漆樹(shù)種群1級(jí)聚塊規(guī)模，平均規(guī)模面積為500m<'2>。黃荊種群和野漆樹(shù)種群的種群斑塊－間隙分析結(jié)果為，2種群的間隙指數(shù)走勢(shì)接近，k=10時(shí)問(wèn)隙規(guī)模為最大；黃荊種群的斑塊指數(shù)出現(xiàn)2個(gè)波峰，分別為k=2和k=7時(shí)，說(shuō)明該種群的斑塊規(guī)模為20m和70m；野漆樹(shù)種群的斑塊指數(shù)在k=3時(shí)出現(xiàn)波峰，說(shuō)明野漆樹(shù)的斑