4.多样性指数的计算
a-多样性指数的计算公式很多（马克平，1994），本实验采用以下几种公式进行计算
（1）物种丰富度指数
①Gleason指数。其计算公式为
D?=S/log? A
式中，ā=i为Gleason指数；S为物种数目；A为单位面积。
②Margalef指数。其计算公式为
D?=（S—1）/log? N
式中，D2为Margalef指数；S为物种数目；N为样方内全部物种的重要值之和。
（2）物种均匀度指数
Pielou均匀度指数。
（3）综合性指数
①辛普森多样性指数。
②香农一威纳指数。
以上两指数的计算请参考本书1.1.4内容。
【实验注意事项】
1.使用GPS接收机时，应避开建筑、密林、人群等障碍物，以免影响卫星信号的接收。
2.使用快速便携式测墒计时，需将探测器完全插入被测介质中。
3.用样绳（或皮尺、卷尺）确定样方时，需将样方边框拉直，边框与边框相互垂直，呈现为完整的正方形。
4.在挖取样方内植物种时，注意植株的完整性。
5.在实际测量工作中，草本植物数目多，且禾本科植物多为丛生的，计数很困难，故采用每个物种的重要值来代替每个物种个体数目这一指标，作为多样性指数的计算依据。
【实验拓展】
实验拓展1植物群落多样性调查——以校园内人工树林为例该实验的拓展方向为调查、分析校园内人工树林或半自然人工树林群落结构及其物种多样性。许多高校校园内具有成片的、演替时间较长、具有较完整垂直结构的人工栽植树林。相对于杂草群落，树林具有较复杂的地上成层现象（垂直结构），可以分为乔木层、灌木层和草本层三层，不同层次的物种多样性并不相同，特别是那些栽种时间较长、具有一定演替的人工林。人工树林群落结构和物种多样性计算不同于草本植物群落。
本实验通过测定校园内不同人工栽植树林内乔木层、灌木层和草本层三个不同层次物种多样性，使学生掌握森林生态系统内植物群落多样性的调查、计算方法。
{供参考的实验流程}
1.实验地的选择：在校园内选择一两块不同类型的人工栽植树林，按标准选择样地。一般可选取20m*20m或10m*10m样方。若条件允许，建议选取20m*20m的样方，再将20m*20m的样方划分为4个10m*10m小样方，在将其中1个10m*10m小样方进一步划分为4个5m*5m更小样方。
2.群落的生境描述及生态因子测定：参考上述“校园内植物群落物种多样性调查”中的“操作建议”2。
3.乔木层数据调查：调查每个10m*10m小样方内乔木层物种的数目及群落的总郁闭度。统计每种乔木的株数、1.5m处胸径（换算为胸高断面积，表示优势度）、树高。
4.灌木层数据调查：调查其中2个10m*10m小样方内灌木层物种的数目。统计每种灌木的株数、盖度、树高。
5.草本层数据调查：调查其中1个5m*5m样方内的草本植物，按上述“校园内植物群落物种多样性调查”中的杂草群落的调查方式进行。
{操作要点}
1.不同层次物种的重要值计算方法不同。
乔木层物种的重要值=（相对密度十相对高度十相对优势度）/3
灌木层物种的重要值=（相对密度十相对高度十相对盖度）/3
草本层物种的重要值按上述“校园内植物群落物种多样性调查”中的杂草群落计算方式进行。
2.选取上述“校园内植物群落物种多样性调查”中的物种多样性计算公式进行各层次的物种多样性计算和分析。
{实际应用}
对校园内人工栽植的树林各层次物种多样性的计算与分析，有助于今后开展野外自然条件下不同森林植物群落的多样性计算和群落结构的分析。
实验拓展2校园不同植物群落生态效益的调查本实验的拓展方向为不同植物群落生态效益的调查与分析。植物群落与环境是不可分的。在任何一个植物群落的形成过程中，构成群落的植物不仅对环境具有适应能力，而且对环境也有巨大的改造作用，因此，植物群落在不同的发育和演替阶段，其群落内部的环境因子是不同的；并且，不同的植物群落，其群落内部的环境因子存在明显的差异。此外，植物群落在保护和净化环境上的生态效益也是显著的，主要表现在降温增湿，吸收有毒气体，滞留烟尘净化空气，降低环境噪音等。校园内不同的植物群落的类型或营建方式的差异，使它们产生的生态效益会有较大的差异。
本实验通过对校园内不同植物群落生态效益的测定，了解校园内不同地域空间上存在的生态效益的差异。同时，通过实验结果的分析，探讨如何更好地构建人工植物群落。
{实验地和测试参数的选择}
1.实验地的选择
在校园内选择不同类型植物群落（如树林、灌木林、草地），描述各类型植物群落的基本特征。
2.环境因子的测定
本实验测定的环境因子包括：光照强度，温、湿度，风速，CO?、O?、SO?、NOx、总悬浮颗粒物（TSP）、空气微生物含量等。
{供参考的实验流程}
1.在不同植物群落中，分别从各群落的边缘和内部各选取5个地点作为固定测定点。
2.分别测定地表和距地表1.5m处的光照强度、温度、空气湿度，并记录测定数据。
3.O?/CO?的测定：用O?/CO?气体测定仪（CES—O2型）测定不同群落边缘和内部的O?/CO?。
4.S0?的测定：用紫外荧光SO?监测仪或电导式SO?自动监测仪测定不同群落边缘和内部S0?。
5.NOx的测定：用GB/T15436-1995氮氧化物测定法测定不同群落边缘和内部大气中的NOx。
6.总悬浮颗粒的测定（重量法）：用HBD5SPM4210—TSP便携式气体悬浮物浓度测试仪测定不同群落边缘和内部大气中的总悬浮颗粒。
7.空气微生物的测定：可选用新型的固体撞击式多功能空气微生物检测仪（JWL—IIB型）进行不同群落大气中细菌的采集和监测。
{注意要点}
1.选择的不同植物群落样地应具有代表性。其次，注意样地中边缘地带与中心地带的距离。
2.测定不同植物群落时，一定要在相同的时间段内进行，这样获得的数据才有可比性。其次，在选定采样时间时应当尽量避免周围环境对测定数据的干扰。
{实际应用}
通过实验结果的分析，比较校园内不同植物群落生态效益的异同，并为构建人工植物群落提供理论依据。
实验2.10水体生态系统初级生产量的测定
【实验目的】
1.以“黑白瓶”测氧法为例，学习测定水体初级生产量的原理和操作方法。
2.学习估算水体初级生产量方法，为评价水体生产能力做准备。