全 文 ：f 7-；
第1 8卷第1期
1 9 9 8年 1月
生 态 学 报
ACTA EC()L0GICA SlNICA
V0l 1 8．No．1
Jan ． 1 998
北京东灵山地区植物群落多样性研究
Ⅶ。 几种类型植物群落临界抽样面积的确定
刘灿然 马克平 于顺利 王 巍
中国科学嚏植物研究所．北京 ．100099)
5 ， j-t-7
摘要 根据群落均种数目估计拘结景．并利用10条挣 面积曲线 东是山地区几十类型植物群落的临界抽样
面积进行了研究．井与其 三几十群落最小面胡的确定方法进行了 出较 结果发现甩各种方法确定的临界抽样
面积是不同的，并且各 进爱种 面积曲线不同彤式影响的程度也不同，但方法1受的影响最小．其意义比
较直观 明确，由它得到的结果也比较可靠 5十群落来说．要抽到这5个群落的开 漕、草及整十群落60 的
种所需的临界抽样面积分别为325～925m (13～21个5m×5m的样方】、100～500mz(4～20个样方)、1 75～
279m (7～Il十砰 )和225～350m 2(9～14十样方 )。
关键词：晶小面积．临界抽样面积 植物群兰，物种数目，种面积曲线。 辛} 兰 —- -——— —一 』
PLANT COM M UNITY DIVERSITY IN DoNGLINGSHAN
MoUNTAIN．BEIJlNG．CHINA
Ⅶ ．THE DETERM INATION OF CR1TICAL SAMPLING AREAS
FOR SEVERAL TYPES OF PLANT COM M UNITIES
I_iu Canran M a Keping Yu Shunli W ang Wei
(]nslitu~ofBotaay，Cfii~ese Acadrmy ofSciences．Beijing．100093．China)
Abstract A method v．,as developed to determine the critical sargpling area(CSA)．which
utilizes the estimated number of species in a community and species area curve
． It was ap
plied to 5 plant communities in Dongling Mountain，Beijing，China，to calculate their CSAs，
and compared with other 5 methods．The results show that the CSAs calcuIated with these
methods were different from one another．They were affected by different forms of species
area curves in varying degrees．But method l was affected in the least degree
． Its meaninz
is intuitive and definitive，and the result calculated with it is reliahie．The CSAs corre—
sponding to 60 of the total numbers of spec es of trees，shrubs，herbs and communitv for
the 5 communities were 325～ 525m (equivalent to 1 3～ 21 quadrats of 5m × 5m )，100～
500m (4～ 20 quadrats)，l 75～ 275m (7～ 11 quadrats)，255～ 350m。(9～ 1 4 quadrats)，re—
spectively．
* 国家 自然科学基金资助项目(39570125)~国家基础重大项同(85 PD一31 03)的部分由容
# 通 讯作者
收稿 曰期：1 997 05 1 5，修改穑收到 日期 ：1997 08—1 5。
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惑 学 报 18卷
Key words： minimun area，critical sampling area，plant comnm nity．number of species
species—area curve．
植被或多或少是非连续的．是由相对同质的、具体的植物群落的镶嵌构成的，而这些植物群落是由狭
窄的、异质的过藏带隔开的。而且这些具体的植物群落的面积在相同的群落娄型中变化很大．于是．就产生
了需要多大的样地，才能对群落绐出 个完整的或者至少是一个代表性的、适当的描进的问题 =另 一方
面，从种 面积关系的角度来看，起初物种数目随抽样面积的增加而急速增加．随后物种数日增加的速度越
来越慢 ．要想抽到与以前同样数 目的“新”(指在前 面未抽到过)的物种．就要付出成倍的代价．即抽样面
积需要成倍地增加。这是很不经济的，一般情况下也是不必要的。过就要求人们确定 个台适的抽样面积，
即临界抽样面积．它在一定程度上反映了所研究群落的物种组成特征。已经提出过 些群落最小面积和l临
界样本大小等方法，本文也将提 出 种方法．并 与其它方法进行 比较，最后对东是lfl地区的几种类型的植
物群落蛤出临界抽佯面积，以供今后类似群落抽样时参考。
1 研究方法
在北京东灵山小龙f]林场选择5块样地．其中辽东栎成熟林 (群落1)和幼林(群落2)各 一块，面积分别
为3Om×5Om和100m×20m，华北落叶松』、工林(群落3)和油松人工林(群落4)各一块，面积分别为50m×
50m和70m×l 5m．落叶阔叶混交林(群落5)一块 ．面积为40m×50m。调查时将其划分为5m×5m的阿格．
在每个5m×5m的小样方内分乔、灌、草计数种并测量各种指标。
1．1 种 面积曲线的选择
本文仍选择本系列研究之 W中所用的10条种 面积曲线=它们分别是：
S一 + aA (I)
S一 1。 Ln A (2
S— o+口Ln A) (3
S—n I n ( 一1) (4)
S— d Ln (hA + 1 (5)
S— aA (6)
S—aA／(11。bA) (7)
S— ／(1+ de ’) (8)
S_ r de (9)
S一 ＆(11 “ ) (10)
这10条曲线分属于两类，即非饱和曲线((1 一(6))和饱和曲线((7)～(10))。其中．A为面积，S勾 中出
现的物种数H， 、6 c都是模型中的参数。
1．2 确定群落临界抽样面积或最小面积的方法
1．2．1 方法 1
假设研究的群落可以用种一面积曲线 S一 )很好地刻划，则要想得到群落总种数( ) 定比例
p(0<2p<21)的物种，所需的抽样面积，即临界抽样面积(CSA)，可以从 f(A ／S：一 中解出。其中的S 呵以
甩本系列研究之Ⅵ的方法求得
于是，用上述1 0条种 面积曲线求出的l临界抽佯面积分别为：
A 一 (pS 一6)／a
A 2一 exp((pS 6) d)
A 一 exp(((pS )。 ‘一 )／a)
A 一 exp(pS． d)一l
A c— exp(pS／a) 6 l
A 一 (pS ／a)。
A⋯ pS HaIbpS 1
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1期 刘灿然等 ：北京东是_J』地区植物群落多样性研究 Ⅶ
AR一 (LⅡ((t／(pS )1)“【])
A。一 (Ln((mpS )／a】)
Al一 (Ln(1 pSr d))岫
1．2 2 方法2
de Caprariis等(1 976) ILIj种 面积曲线(7)研究了临界样直大小的确定问题。由下用饱和种．面秘曲线
可以估计群落总的钧种数 日，所以用这些 曲线计算临界抽样面积就 需要事先知道群藩 总物种数 日。于
是 对世丁4条饱和种一面积曲线(7]～(1 0)的临界抽样面积分别为：
A 一 p／(b(1 ))
8一 (LⅡ((I，声一I)／0)j／b
q一 (LⅡ“ (I一 ) d]]／b
t o= (1_兀(1 ))
1．2．3 疗法3
Vestal(1949]提出了 种方缓来确定群落的最小面襁。fi-先在种 面积曲线上确定两个点，使其对戊的
面积比为1：50，对应的物种数 日比为1：2 也甫称几乎总是可 找到两个这样的 。他认为种 面积 线在面
积的对数尺度上是 s肜的，有时可能会有两埘这样的点。为了避免任何形式的模糊性 ．取拼点以上那 盯。
他砖这对 中的较小者对应于“最小表现面积”(smallest representative a -)，而较大者对应于“适当凡小
的群落片断”(~air sized stnnd)。最小而积定爻为“最小表现 面积”的5倍．或“适当 大小的群落片断 的
1n0m 用诙力法通过 述10条种 面积曲线求H{的最小面积分别为：
A-= 5,5／(48a)
A2— 250exp( b／a)
， 足 方程 2d
其 巾，x 是方程 aX
A 一 5 exp(6， + (Ln 50)，(2 1]
A r一 2,10
A．= 24，(5b)
A 一 5(1Jn x)／b
一 1—0 的实数解中较大的 个。
A。一 j(Lnx)／,5
2aX+c—c 的实数解L}r较大的 一个：
-n一 5(LnX )／b
其中，x是方程 x 2x+1I-0 的满足0
的条件与种 面积曲线(6)是矛盾的．因此，也没有 之对应的最小面积。
I．2 4 方法4
Kilburn(1 966) 认为幂函数模型(即种 面积曲线(6))的斜率町能会提供 一种客观地确定临 样车夫
小的疗法 本文将这一想法应用到上述1O条种 面积曲线，使其斜率等于某个值 声(0<户<1)，即可得到 种
临界抽样面积，它们分别为；
，= 口／
3是方程 (6一ⅡLⅡA) 一pA的解
一 声一 1
A0一 (曲 一 声)，(声B)
^ 一 ( ，(ab)) 一
，—一 A 一 t 0 1 i1珀
A．= (Ln ( ， 一i)))／,5
A 一 (I TI(p／(a,5)))．／b
A l 一 (1 n(P儿 d6)” ／
由于种 面积 曲线(1)的斜率是置定的，所以本方法对它不适用
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18 生 态 学 报 8卷
1 2．5 方法 5
Werger(】973)假设种 面早；i关系符台 bisher等n943)： ：提 出的方程，他用几个野外观察值求出该方
程，再将其外推到lhm ，把最小面积定义为这lhm 面积上的理论物种数目的鲫 所对应的面积Ⅲ。本文将
这一疗法应 到上述10条种一面积曲线，得到它们对应的最小面积分别为：
1— 320—0 2b／a
A 2— 4O0 exp(一0 2b／a)
A = exp((0．8。⋯ 1)b／a 0．8 Ln 400)
A 一 ((4006— 1) ～ 】)肪
A 一 400× 0 8 。
A．= 320，(1+ 8O 6)
A 一 一(Ln((ae‘㈨一 0 2)／(0 8a)))／b
A 9一 一 (Ln((0．8ae + 0．2c) (0．8a)))
J4．。一 一 (Ln(O．8e蛳。+ 0．2))
种 面积曲线(4)对应的最小面积在任何情况下都是401。 一1，这显然是不合理的=同时，由于本系列研
究中种一面积曲线中的面积是以一个50m×50m的拌方 ，即25m 为一个面积单位 ，而不是直接以lm。为一个
面积单位，所以，lhm 面积就对应于这里的400个5×5m 的样方。
1 2．6 方法6
f
．~ain和 Castro(1959)提出将面积增加 l- 导致物种数 目增加 的点对应的面积作为临界抽样面积，
此如，面积加倍使物种数目增加10 ．本文根据这后一个条件用上述1O条种 面积曲线求出的临界抽样面
积分别为：
_4- 6／(9a)
Az= exp(10 Ln 2一 b／a)
A 一 9．／( )
A 一 一 (Ln(n一 d 一 1)_44a／(2．2a)))．／b
^=一(L (1．1 + F二 i (幻)))／b
Al。一 (Ln 10]／b
种 面积曲线(3)、(4)、(5j，(6)或者绐出的结果极 合理或者无解，这里就不再给出它们的表进式了。
2 结果与分析
2．1 5-法1的结果
在本系列研究之 Ⅵ中，对所研究的几个群落总的物种数日已有了充分的了解，并做出了合理的估计。
将这些结果与本系列讲究之 V中各种一面积曲线的参数值一并代入1．2 1节中的 A．～A． 各式 ，并取比例因
P分别为0 5、0 6、0 7、0．8、0 9、0．95，可以求出对应的临界抽样面积，结果见表1。根据本系列研究之 Y
的结果，相对束说，种一面积曲线(1)、(10)和(4)的拟合教果较差，个别情况下用它们求出的临界抽样面积极
台理，没有列人表中。另外，由于根多情况下，饱和曲线(7)～(1 D)估计 的物种数日较低 ，有时使 A 、 、
一 。等3式无意义，有时结果极不合理，因此，表1中有些曲线没有与之对应的临界抽样面积。从表1可以看出，
对第1千群落来说，大约需要18个拌方就可抽到6o 的乔术种，4个样方就可抽到6o 的灌木种，7个样方即
可抽到60 的草率种 ，9十样方即可抽到整个群落60 的种 对第2个群落来说，要抽到乔、灌、草及整个群
蒋60 的种，所需的样方数分别为21、20、11、14；第3个群落分别为21、11、11、12 F第4个群落分别为1 3、8、1 0、
]0；第5个群落分别为约、25、l 2、1 6=正如前面所指 出的，曲线(1)和(4)的行为是不好的，它们有时给出或小
或一 的值，(1)有时还给出负值，这一点应该引起注意。
2．2 其它几种南法的结果
将用方法2对5个群落计算的结果列A表2。由前文的研究结果可知，大多数情况下，4条饱和 曲线(7)～
<10)估汁的物种数日都偏低，因此，用它f1]i]-算的临界抽样面积一般情况下也都稍微偏小；个别情况 r．由于它
们
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l鞠 刘灿然等 ：北京东灵“l地区植物群落多样性研究 忸
表1 用方法l对5个群落殛其各层计算的临界抽样面积 (单位：5m×5m)
TaMe 1 The critical sampling area(atea unit：5m × 5m )calculated with method l for
the 5 com munities and 3 layers for each of them
比例匿子Proportional{~ctortP1
⋯ 、 0 j 0 5 0 0 8 0 9 0 95 0．5 0 6 C 7 0 8 0 9 0．9j 0．5 0．6 0 7 0 8 c 9 0 95 0 5 0 6 0．7 0．8 0 9 0 95
⋯ TR SB HB CM
群落1
l 14
2 10
3 l2
4 S
5 17
0 1 3
1 4
S 15
l 1 4
1 C 1 4
群落2
1 13
2 10
3 12
4 1 2
5 11
6 1 2
，
g 1 4
群落3
I j
2 q
3 9
1 4
j 9
6 10
( 一 __I
22 30 38
Ij 22 3d
l§ 25 3l
【4 22 35
1 8 “ 33
1 9 2 d 32
Commu~f y 2
群落4 Community 4
群落5 Qotm urdty 5
往 TR——乔术屡 Lree Ia er sB 难木屠 shrub[aye~{HH 草本层herb~ayer；cM一 群难comraunity
n 黼
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生 态 学 报 18卷
f占汁的物种数日偏高，而使相应的临界抽样面积岜偏大，如群落2的乔术层。将用方法3对5个群落计箅的结
果列人表3，吼表中”n 看出，曲线(3 的结果在各群落或层之间相差太大 ，斟而是踢 合理的．曲线 (¨
计算的 CSA一般都也青50 的种，用曲线(2)和( )计算的CSA都包含70 以上的种一用( )～(1 0¨ 条曲
线汁算的 CSA都包含60 上的种
表2 用4条饱和种一面积曲线【7 J～(10)对5个群落及其各层计算的临界抽样面积(单位：5m×5m)
Table 2 The critical sampling area calculated with 4 saturated el~rVe$(7)～ (10)
rnr the 5 communities and 3 Iayers far each of them
曲线 三匕蜘困r Proportlonal factor(P)
0．5 0．6 n．7 0 8 c 9 0 95 0 5 0 B 0．7 0．8 c g 0 95 0 5 0 6 0．7 0 8 0 g 0．95 0 5 0 B 0 7 0．8 0 9 0 §5
Curve— — _ ———————i — — —— 一 ————— __一——
群落 2
7 lO lj 24 41
R l0 l S 2S 40
9 13 23 3j 53
10 lc 1 3 l 7 24
群 嗨 3 Communhyl
群落 4
7 l1
8 1 3
9 27
4 6 1“
4 6 8
4 5 8
4 5 7
14 22 37
l2 15 24
l3 18 2￡
l1 15 20
l0 16 28
ll 17 26
ll 1 7 26
10 13 18
l0 l B 27
8 9 12
7 9 1 2
7 9 12
e1 129
15 18
l8 28
18 23
9 15
11 17
ll 17
7 ¨J
18 3l
1 1 9
14 1§
13 17
15 26
16 24
16 24
12 1 7
1 B 27
l 3 1 7
14 20
1 0 1 3
16 27
19 28
】9 30
12 16
l 3 20 32 44
0 1 2 1S 23
19 33 7j 1∞
l7 20 32 41
15 7 S0 126
l 26 4n j2
1 7 27 44 el
l 3 1 7 24 32
l6 ：S 船 1 3l
10 1 9 27 35
主 ：斗号意义 同表1 Note：The meaning of the symbols is s~YDe with those in the previous tabIe 1
将用方法4(声一0．1)对j个群落计算的结果别人表4。从表中可以看出，用这些曲线计算的 CSA都包含
∞ 以上曲种，但用儿条非饱和曲线对草本层和整个群落计算的 CSA都特别大，而对乔木层和灌木层 r
尊的CSA与其它几条饱和曲线的结果比较一致．
将用方法 计算的结果列^表5。从表中町 看出，非饱和曲线(1)～(6)计算的CSA都很大 ，有衅甚
超过了整个群落的面积，田为据实地调查，所研究的几个群落邑的而毂只稍微大于抽取的样地而积=N此，
对应于曲线(1)～t6)的站果是明显不合理的=而用饱和曲线L 卜一(10)计算的 CSA 一般情况下都也含了
70 左右的种，但 般都达不到80 ，这也是预料之中的事，因匀用这几条曲线估计的总的物种数 日都偏
低． 而，面积为lhm 时对应的物种数目也低于相应落群或层的总的物种数 日。
∞
撕 H
盟 ¨ ¨
咀 ∞
蛇
∞ 弛 ％
v r m
6 U i
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4 5 9 I
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_- _三 0 0 0 ¨ ¨
弭 _。 雏
巧m北
；=∞ 踮 船
诣 船
韶 端 靶
i 5 8
弘
∞ ∞ 嬲
批啊
_二曲
i ，
弛mⅢ
1主瑚
弼
弭
H
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m弘扯弭
叫 ∞ 卧
川 ∽ n 埔
啪 H
．．．
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藩
． { ∽
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1期 刘灿然等：北京东显山地区植物群落多样性研究 Ⅶ
表3 用方法3对5个群落及其各层计算的最小面积(Sin×5m)
Table 3 The minim un area calc~lated with method 3 for the 5 c0mmⅡnities and 3 layers of each of them
甚或群落 曲线Curve 层或群落 曲线n1yvc
Strat OT — — — — — — — — — — — — — — ——
㈣ ran1Ⅲtv l 2 3 5 7 S 0 tO ⋯ ⋯ Itv l 1 3 5 7 8 9 1 0
群落 l Communityl HB l4 53 47 57 31 21 26 36
nt 1 325 5 I?33 tl5 75 §3 74 CM 1 3 54 59 59 ：32 1 8 2 5 37
SB l5 8 0 7 U l3 l2 l5
群落 4 Community
I{B 8 35 29 37 t8 8 1 3 】
TR 2 159 ；g47 52 63 l35 3
C_Ⅵ 7 57 118 66 24 1 7 21 27
SB 3 1 58 107 2t2 33 3C 27 27
群落 2 Community 2
HB 3 1l5 S653 l76 32 28 30 20
_rR 7 125 l92 48 {8 64 49 CM
3 1 25 1 479 1 93 34 29 31 29
SB 7 1 38 27B 186 45 38 40 2
群落 5 Community 5
HB 9 1t6 8l 134 37 34 35
TR 6 225 788 362 6】 51 52 l
CM 8 1 22 139 l52 帅 33 37 30
SB l41 2l7 52 ll 2 g34 52
群藩 3 Community 3
HB 9 73 414 87 ∞ 21 29 35
TR l2 52 5 62 34 30 40 CM
8 l04 畦 52 136 40 32 4t 4C
SB l3 58 7l 64 22 27 38
注：符号嵩义同表1l Note：The mea rdng of the symbols is sanl~with~hose in the previous table 1
表4 用方法4对5个群落殛其备屡计算的最小面积(Sin×5m)
Table 4 The minimun area calculated with method 4 for the 5 communities and 3 layers of each of them
层或群落 曲线 Cur 甚或群落 曲线 C⋯ c
c㈨ unitv 2 3 4 5 S 7 8 9 10 c㈣ unitv 2 3 4 j 6 7 8 9 10
群藕 l Communityl HH 82 lt3 83 ll3 51 53 56 39
TR 39 8l 35 58 98 49 45 54 44 CM 11 4 l99 1,17 g37 71 68 75 46
SB 1 5 1 4 31 1 6 l5 l4 l5 t5 1 群落 Community 4
HB 76 7l lI 7 78 llf 39 42 45 26 TR 26 45 28 3l 48 28 43 57 27
CM l3l 1 8j l35 264 57 50 57 34 SB 34 32 37 36 51 26 ：0 2 32
群藩 2 Comrnualty 2 HB 1 68 205 lS8 603 6§ ．t2 55 37
1_H 31 36 34 4t 32 52 46 S4 CM 227 212 25B 1 025 83 44 58 40
SB 26 27 29 27 28 27 34 3l 18 群落 5 Community 5
HB 87 81 104 9l 139 53 40 44 39 RT 28 3t 2E 3t 33 39 35 33 31
CM l45 1 7l 153 297 73 j4 6l 46 SB 辐 47 39 38 49 35 83 7S 3B
群落 3 Communi v 3 HB 92 l2t 96 157 54 S3 67 39
TR 28 30 38 29 31 28 50 3§ 3 CM t5e l9g t65 347 77 78 90 49
SB 34 35 46 35 38 3l 42 39 3l
注 符号意义同表1．Note：The meanlng of the symbols is sanle with those ln the previous table 1
将用方法6计算的 CSA列入表6。从中可 看出，用曲线(2)计算的 CSA太大，而用曲线(8)利(9]汁算
的 CSA叉太小，用曲线(1)计算的 CSA对应的物种数日也不到相应群落或层的 包物种数的∞ 。而 曲线
(7)和(10)计算的CSA盯应的物种数则在相应群藩或层总物种数的60 以上=
3 讨论
跌第2节中的计算结某可以蛀现，由于各种方法的出发点 一样，所得出的CSA也就很小相删，从Ic{i，
对应的物种数日占相应群落或层的息的物种数目的比例也各 相同 虽然各种方法在i盐计时的意义都比较
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22 生 态 学 报 l 8卷
表5 用方法5对5个群落殛其各层计算的最小面积(5m×5m)
Table 5 The minimun aFeR calculated with method 5 for the 5 communities and 3 layers of each of them
层或群落 曲线Curve 层或群落 曲线cu e
： 。 s e s。10 ㈣m1ln Lcv 1 2 3 5 6 7 8 9 1c
群落 1 Commun／ty】 HB 293 89 84 90 l4l 24 24 24 l7
CM 294 89 97 91 143 25 26 27 17 TR 31 5 l27 238 164 249 74 32 5l 35
SB 291 60 28 60 92 9 8 8 7 群落 4 Corarn~n[ty 4
HB 304 81 74 83 l43 】5 】7 17 10 TR 316 ll0 2】9 】29 229 38 33 78 20
CM 307 90 107 93 161 19 19 20 12 SB 314 110 100 117 203 25 12 12 12
群落 2 Community 2 HB 314 l03 l52 113 203 25 】7 20 1 3
CM 314 l05 l45 儿5 206 孙 l 7 l9 l4 TR 3c7 105 l80 115 l90 36 40 53 23
SB 3O6 10 122 114 l84 34 24 26 20 群落 5 Community 5
HB 303 104 93 107 l70 28 19 1 9 17 TR 309 】l8 l4l 130 205 44 25 l0 24
CM 305 l05 l08 110 l77 30 23 24 】8 SB 308 108 186 118 197 38 73 142 24
群落 3 Community 3 HB 303 94 l25 9S 163 25 28 30 l6
CM 305 i01 1,18 107 177 30 33 36 19 TR 2§7 88 147 92 l50 26 4l 4s 1S
SB 2§4 90 9E 93 l45 25 26 26 l8
注：符号意义同表1 0ce：The meaning of the symbol s is洲 e with those in the prev／ous table 1
表6 用方法6对5个群落丑其各层计算的最小面积(5m×5m)
Table 6 The minimum Rreil calculated with method 6 for the 5 communities and 3 layers of each of them
注 ：符号意 ≈同表1．Note：Themeaning ofthe symbol sis邮 ewiththoseinthe prev Loustabel
直观，但由它们导出的结果的意 义就没有那幺直观了。相对来说。方法1的结果意义最直观 ，方法2和方法5
的结果意义也比较直观。但方法l需要知道群落或层 酿的物种数目 丽这个信息是其它几种方法都不需要
的。不过这个问题可以从系列研究之Ⅵ的方法得到解决，并且 般来说不需要附加的样本
从本研究结果还可 发现 ，所有这些方法都受到所用的种 面积曲线的不同形式的影响 ，而H方法
阿t受影响的程度也不相同．相对来说+方法1受曲线不同形式的影响程度最小 这可能是一种表面现象。晟
实质的问题可能还是种一面积曲线对所研究群落的适用性问题 及种一面积曲线外推的可靠性问题 在没有
很大把握的情况下，种一面积曲绳是不能外推的，即使外推也不能外推很远 从方法5的计算结果(即表5)可
看出这 点=困为本研究的空间尺度最大是25～2500m ，该方法要把它外推到10000m’+这显然是有问题
的，这个问题在几条非饱和曲线上表现得最为突出，它们给出的CSA都特别大；而这时几条饱和曲线的行
为要好得多。从本系列研究之 Y的结果可知，相对来说，曲线(1)和(10)的拟合效果最差，(4)的效果也 太
好。因此·对用它计算出的CSA就应该谨慎对待 从几个表中可“看出，用(1)计算出的CSA有时会出现负
值，这 然也是不合理的 但一条可行的途径是 ，同时选用几条曲线，既有饱和曲线。也有非饱和曲线，就象
本研究这样一当然不只过1o条曲线，还可以选用其它的曲线+再用方法1去计算 CSA，从中选出较好的结果．
就方法1而言，P的取值完全取决于问题本身要求的精度。要求精度低，P就取得小 些 ；要求精度高， 就
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1期 刘灿然等：北京东灵山地区植物群落多样性研究 Ⅶ 23
取得大 要求的精度越高，所需要的 CSA就越大，逸 点是很清楚的。Archibald__ 的研究发现，在群落
种数的j0 对应的面积上常见种就总是出现，因此，他将这个面积定义为群落的最小面秘 按照这个观
点，通常调肖时所取的20m×20m的样地都包含了相应群落的常见种。因为根据方法1的结果(即表1)．取 户
一 o．j(即50 )时，最大的CSA也不超过16个5m×5m的样方 ，即400m ：
“最小面积(minimun area，或者minimal area)”的概念从本世纪20年代提出 后，很多学者从不同的观
点出发提出了各种确定方法 ，同时卫出现了一些类似的概念t如“表现面积 (represenⅢ ve area)，“特征面
积 (characteristic area)。从本研究中发现，用这些方法确定的“最小面积 的真正含义是不同的。有些学者
甚至认为“最小面积”这个概念具有“极步的实用价值”，有些人认为“这是个没有很好地定 望的 一十概念，
以致于现在很少被应用-D]．如 Capraris等 。还用了“最适样本大小”、“临界样本大小”等概念。本文用“临
界抽样面积”来表示抽取的物种数目满足一定的精度要求时所需的抽样面积。在本系列研究之Ⅳ中，还使
用了“临界样方数量”的概念，那是指对某个具体的多样性指数而言，使其达到稳定时的样方数量 。不论哪
个概念都是对某个具体的指标而言的，不能将用不同指标得出的结果混为一谈 从本系列研究之 的结果
可 看出，即使对同一个群落，不同的多样性指数得出的“临界样方数量”也不一样。因此，用一十指标计算
的“临界抽样面积”、“临界样方数量”、 临界样本大小”等对另一个指标就不再适用。
4 结论
(1)不同的方法确定的 CSA是不同的，从而与在这个面积相对应的物种数 目占相应群落或层的总的
物种数目的比例也是不同的：
(2)所有的方法确定的 CSA都依赖于种 面积曲线的形式及其对所研究群落的适用性。相对来说，方
法1受所用的种一面积曲线的不同形式的影啊最小；
(3)只要饱和种一面积曲线能够很好地刻划一十群落的种一面积关系一并能对其总的物种数 目做出准确
的估计，刚用方法1、2和5得到的结果应该比较接近。根据几条非饱和曲线用方法5得到的 CSA一般都较
大，这是将种一面积曲线外推到lhm 造成的。因为种一面种曲线是不适宜于外推的，尤其是外推到很远的时
候，结果更不可靠；
(3)总的来说，方法1的意义明确、直观，由它确定的 CSA也比较 可靠。对5个群落来说，要抽到乔、灌、
草及整个群落的6O 的种所需的 CSA分别为：第1个群落450m (相当于l8个5rn×5m的样方 ，下同)、1 00
(4 、175(7)、225(g)，第2个群落525(21)、500(go)、275(11)、350(14)，第3个群落 525(21)、275(11)、275
(11)、300(12)，第4十群落325(13)、，200(8)、250(10)、250(10)。
参 考 文 献
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3 de Caprarils P，Lindemann R H，and Colins C M．A method for dete~ ining optimum sample size in species diversity
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S Fisher R A Corhert A S aad W illiams C B The relation between the number of pecies and the numher of mdividuah
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7 Archibald E E A．The specific character of plam commurtities．1l_A quantitative approach．Journal Ecogog)·，l 949．
37 274～288
8 Mc Guinness K A．Equations and explanations Lnthe study o species ar⋯ s BiologicalR l 984，59：493～
●40
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