一种人工林物种多样性恢复功能的评测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种生态人工林的恢复检测方法，尤其涉及的是一种人工林物种多样 性恢复功能的评测方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，全球生物多样性急剧降低而引起人们的普遍关注，其中森林的砍伐是生 物多样性减少的主要原因。种植人工林一直被认为是抵御这种退化的有效措施而被大量推 广。的确，人工林在提供优质木材以及在涵养水源、减缓水土流失等方面都有着极其重要的 生态功能，但是其物种多样性的恢复功能，即人工林是"绿色荒漠"还是乡土物种的有效生 境一直是一个非常重要且颇具争议的问题。很多研宄表明，人工林的林下物种多样性普遍 较低，即使经过很长时间的恢复也很难达到天然林的水平；而另一些研宄则表明，人工林可 以为乡土物种提供较好的生境并能有效恢复物种多样性。因此，检测人工林的物种多样性 的恢复功能是指导人工林实践的理论基础。
[0003] 目前，关于人工林物种多样性的评估主要集中在a多样性水平，这对于揭示人工 林的物种多样性恢复能力具有一定指导意义。但是，众所周知，生态学的很多过程和格局发 生在多个尺度上，而这对于物种多样性格局更是如此。因此，关于人工林物种多样性恢复功 能的分歧，可能源于以前的研宄中忽略了空间尺度。引入空间尺度，对人工林林下物种多样 性格局进行多尺度研宄可能是正确评估人工林物种多样性恢复功能的有效途径。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种人工林物种多样性恢复功能 的评测方法，为判断人工林的功能恢复提供了依据。
[0005] 本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括以下步骤：
[0006] (1)进行多尺度的取样，对待测人工林和天然林进行了小样方、样方、样地的三级 尺度取样；
[0007] (2)对于给定尺度的总物种多样性Y分解为取样单元内的多样性a和取样单元 间的多样性0，y=a+0，将某一区域上人工林或天然林的物种多样性分解为多个尺度 上的物种多样性之和，y=最小尺度上的a多样性+每一尺度上的0多样性，g卩Y= a 1+ 3 1+ 3 2 + ". + 旦n;
[0008] (3)在每一尺度上计算a和|3多样性的观测值，根据Patrick丰富度指数R来计 算，R=S，S为物种数；
【主权项】
1. 一种人工林物种多样性恢复功能的评测方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 进行多尺度的取样，对待测人工林和天然林进行了小样方、样方、样地的三级尺度 取样； (2) 对于给定尺度的总物种多样性γ分解为取样单元内的多样性α和取样单元间 的多样性β，γ = α+β，将某一区域上人工林或天然林的物种多样性分解为多个尺度 上的物种多样性之和，γ =最小尺度上的α多样性+每一尺度上的β多样性，g卩γ = α 1+ β 1+ β 2 + ··· + 旦 η; (3) 在每一尺度上计算α和β多样性的观测值ajP β i，根据Patrick丰富度指数 R来计算，R= S，S为物种数；
式中Rij表示第i尺度上第j个取样单元的Patrick丰富度； (4) 通过bootstrapping随机化法使所有个体在不同取样单元内随机置换，即最小取 样尺度，获得完全随机的物种多样性格局，然后计算各个尺度上的α和β多样性的期望 值，将同一尺度上的每一期望值与观测值进行比较，通过期望值大于或小于观测值的比例 得到相应的P值来确定显著性。
2. 根据权利要求1所述的一种人工林物种多样性恢复功能的评测方法，其特征在 于，所述步骤（4)具体为：将所有个体在小样方尺度上随机置换1000次，得到每个尺度上 1000个α和1000个β多样性的期望值；将同一尺度的每一个观测值与对应的期望值进 行比较，通过期望值与观测值不一致的数目与随机置换次数的比例P值来确定显著性，若 Ρ〈0. 05,说明人工林在该尺度上具有显著的随机格局，反之则说明人工林在该尺度上不具 有显著的随机格局。
【专利摘要】本发明公开了一种人工林物种多样性恢复功能的评测方法，对被测人工林通过多尺度的取样，利用物种多样性的加性分配法实现物种多样性在多尺度上的分解，可以洞察每一尺度上物种多样性成分的贡献过程；通过bootstrapping随机化构建随机化的物种多样性格局，然后比较观测值与预期值可以揭示人工林物种多样性的构建过程(随机或者非随机过程)；以评价地区的顶极天然林为评价标准，在每一尺度上比较人工林和天然林间的差异，能有效评价人工林林下物种多样性的恢复效果以及恢复潜力。
【IPC分类】G06F19-00
【公开号】CN104680026
【申请号】CN201510109293
【发明人】王世雄, 王孝安, 赵亮, 郭华, 高贵珍, 段仁燕
【申请人】宿州学院
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年3月12日