丰富度模型在南亚热带常绿阔叶林和热带雨林的预测效率评估

Biodiversity conservation is becoming one of the focuses studies of ecology in the global range, and species richness estimator is an important content of biodiversity. However, there are still some questions. For examples, do species richness models have different performance in subtropical forestry and tropical forestry? Which one is the best performance model that can exactly describe the species abundance in the region?In these studies, based on data from a subtropical forestry in Dinghu mountain 20ha plot and its satellite plots, we used model fitting combined with server concurrent processing to calculate. We use eight to eleven years continued data from plot survey and experiment to compare predictive effect and performance of richness models in a subtropical forest. And then compare with tropical forest results. For the purpose of us are following:(1) to discover the community development trend and law of subtropical evergreen broad-leaved forest, and provide scientific basis for forest sustainable development and biodiversity protection;(2) Based on a series of integrated forest plots system from tropical rain forest to subtropical evergreen broad-leaved forest and its satellite plots, we can evaluate species richness models performance and predictive effect. This is a good solution for ecologist to obtain species number in a specific region with low cost and high efficiency way, and make an original contributions to the field of richness estimator in subtropical forestry.

生物多样性保护已成为全球生态研究关注的焦点之一，物种丰富度模型则为生物多样性研究的其中一个重要内容，但是我们还不清楚各种丰富度模型在南亚热带森林和热带雨林的表现是否不同，哪一种模型更优并能更精确地计算出区域的物种数量？本研究拟以国内首批大样地之一的鼎湖山常绿阔叶林20公顷样地及其卫星样地为研究平台，以模型拟合和服务器并行运算为手段，通过8-11年连续的样地实验，研究丰富度模型在南亚热带常绿阔叶林的预测效果，并与热带雨林的进行比较。旨在阐明:(1）南亚热带常绿阔叶林的群落发展趋势和规律, 为森林可持续发展与生物多样性保护提供科学依据。（2）基于从热带雨林到南亚热带常绿阔叶林,再到周边四个卫星样地这一系列完整的样地系统, 评估丰富度模型从热带到南亚热带的预测效果,为低成本和高效率地获取一个地区物种数提供理论依据及解决方案,为南亚热带森林丰富度模型领域的研究做出原创性贡献。

生物多样性保护现已成为全球生态研究关注的焦点之一，它和全球变化、可持续发展成为世界各国所面临的重要问题。而物种丰富度是衡量生物多样性的一个最常用的指标之一。藉由本项目的资助，我们从不同层面进行探索南亚热带森林群落结构的时空变化，并对丰富度模型在南亚热带常绿阔叶林的预测效率进行了深入研究。通过在中国广东省鼎湖山自然保护区南亚热带森林的大型固定样地(20公顷)调查所得的数据,本项目比较了10个丰富度模型的预测结果(局部样方物种数测定值、4个种－个体曲线模型和5个非参数模型)。由于在野外调查中20公顷样地内所有胸径大于1cm的乔木和灌木物种总数为210，故本研究以210作为丰富度真值。该丰富度真值用以计算每个模型的评估指标：无偏性、准确性和精确性。综合无偏性和准确性指标，所有模型的表现都优于局部样方物种数测定值。然而是在准确性和精确性方面，两个参数模型（Logistic and Logarithm）比其他模型表现都要优异，这与以往热带森林大多数研究结果是相反的，以往研究结果大多数认为非参数模型要优于参数模型。本研究还提出来一个新的评估指标－取样效率指标，它可被用以指导样地调查，决定进行丰富度预测时所需建立样地尺度的最小值。本文研究结果进一步验证了该论断：选择丰富度模型进行生态研究时，尺度对模型表现的影响是需要重点考虑的。由于在本研究中两个参数模型：Logistic和 Logarithm表现优异，故建议在以后物种丰富度模型的对比研究中可根据实际情况考虑这两个模型。迄今为止，研究成果共发表中英文论著6篇，其中3篇SCI论文，申报专利2项，已授权1项。