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宁夏啮齿动物地理区系与分类管理

【摘要】:利用属性对群落进行排序的过程称为正排序;而利用群落对属性进行排序的过程被称为逆排序。前苏联学者Ramensky首先使用一个或两个生态因素的梯度为坐标研究了群落的排序问题。20世纪50年代前后,群落排序方法逐渐成熟。

排序(ordination)是以群落属性(或群落)为坐标轴,把群落(或群落属性)作为点进行排列出来的方法。其目的是群落或物种在一定的空间进行排列定位,使得排序能够反映一定的生态梯度,从而解释物种和群落的分布结构与环境因子间的生态联系。利用属性对群落进行排序的过程称为正排序(normal ordination);而利用群落对属性进行排序的过程被称为逆排序(inverse ordination)。前苏联学者Ramensky

(1930)首先使用一个或两个生态因素的梯度为坐标研究了群落的排序问题。20世纪50年代前后,群落排序方法逐渐成熟。按照排序坐标轴的属性,其方法基本可以被分为两类,即,以环境因素的改变为轴的排序称为直接排序或直接梯度分析(direct gradient analysis);以群落结构为轴的排序称为间接排序或间接梯度分析(in direct gradient analysis)。

(一)极点排序(polar ordination;PO)

极点排序是20世纪50年代中期由Wisconsion学派创立的排序方法,又称为Bray-Curtis(1957)方法。其排序过程如下:

第1步,确定相似性或相异性指数(Djk)群落的相似性或相异性指数一般用群落间的距离系数来衡量。其计算公式如下:

式中,i为物种数,i=1,2,3,……p,j,k为群落(或样方)数,j=k=1,2,3,……n;Djk为群落(或样方)j和群落(或样方)k之间的距离系数;xij,xik为物种i在群落(或样方)j和群落(或样方)k中组成比或密度。

第2步,选择分类轴(X轴)的端点选择分类轴(X轴)的端点是极点排序的重要特征。一般选择距离系数(相异系数)最大的两个群落(或样方),作为第一排序轴的两个端点,其中一个坐标值为0,另一坐标值等于两者之间的距离系数。

第3步,计算其他各群落(或样方)在分类轴(X轴)上的坐标和对分类轴的偏离值X为群落C在分类轴上的坐标值;0和maxDjk为分类轴的两个端点D0和DmaxDjk为群落C与分类轴两端点群落的距离系数;为样方C对分类轴的偏离值。故其计算公式如下:(www.chuimin.cn)

第4步,选择Y轴的端点选与分类轴(X轴)偏离值最大的群落作为Y轴的端点,并使其Y轴尽量与分类轴(X轴)垂直。然后选取第二个端点,使其满足两个条件一是两个端点间的距离系数最大;二是两个端点在分类轴(X轴)上的投影相差最小。坐标端点选择好后,按照第3步的方法计算其他群落在Y轴上的坐标值。

第5步,制图用分类坐标(X轴和Y轴)组成坐标图,将各群落标在坐标上。

(二)主成分分析(Principal Components Analysis;PCA)

主成分分析又叫主分量分析,是近代群落排序研究中采用较多的一种方法。1954年,Goodall首次采用主成分分析法进行了植物数量分析。由于该方法不需要考虑选择端点和全重,因此分析结果更接近实际。但是该方法计算十分复杂,需要借助计算机统计软件才能完成。随着计算机技术的飞速发展,该方法逐步得到了广泛的应用。

(三)群落的聚类分析

聚类分析就是根据群落或属性间的相似或相异关系,将群落或属性划分为若干组,使组内的群落或属性尽量相似,而组间群落或属性尽量相异,从而实现客观上分类的目的。在聚类分析中,一般把实体作为分类的基本单位,就群落生态学而言,实体可以是样方、标准地、区域、地段、甚至整个群落。而描述实体特征的各个信息项目,诸如群落种的组成、种的频度、个体密度、环境因子等都作为属性。不同的聚类方法只是实现分类过程的一种手段。