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摘要：地理学科素养包括区域认知、综合思维、地理实践力和人地协调观四个方面。本文以研究生物多样性为例，旨在提高地理实践力的探索。生物多样性包含三个方面的概念：基因多样性，物种多样性，生态环境多样性。生物多样性表现的是地球上千千万万种生物和它们生存的环境。本实验以黄州区龙王山一带的马尾松人工林作为研究对象，来探讨马尾松人工林的生物多样性，主要通过样方调查的方法记录样方的乔木层、灌木层、草本层的物种种类、数量、胸径、高度等数据指标，最后通过数据分析得出样地每个层次的生物多样性指数。
中图分类号：G4 文献标识码：A
一、研究地区概况
黄冈龙王山位于湖北省东部的黄冈市境内，地理坐标位于东经114°46′，北纬30°25′。海拔为81.8m。地处中亚热带与北亚热带过渡带，属于亚热带季风气候，四季变化明显，雨热同季，暴雨甚多。龙王山山体为黄泥土质，最具特色的是马尾松林和樟树林，马尾松林中马尾松平均树高10m以上，已形成一定的规模。黄冈龙王山植物以樟、马尾松、油茶、化香居多，该区系植物较为贫乏。
二、研究方法
1.样方调查
选取龙王山一带的马尾松人工林作为研究对象，在该人工林的中间地带设置样方，在潘家湾附近设置样地，样地在N30°27′48.6〃，E114°52′05.9〃海拔25.9m;样地选取5个5×5 m2的样方作为乔木层和灌木层的调查样方，再在5×5m2的大样方里面选5个1×1m2的小样方作为草本层的调查样方，其中乔木层和灌木层主要调查物种株数、高度、胸径，草本层主要调查物种的盖度。
2.多样性指数
（1）辛普森多样性指数
辛普森多样性指数=随机取样的两个个体属于不同种的概率
=1-随机取样的两个个体属于同种的概率
设种i的个体数占群落中总个体数的比例为Pi，那么，随机取种i两个个体的联合概率就为。如果我们将群落中全部种的概率合起来，就可得到辛普森指數D，即
式中，S为物种数目。
（2）香农-威纳指数
信息论中熵的公式原来是表示信息的紊乱和不确定程度的，我们也可以用来描述种的个体出现的紊乱和不确定性，信息量越大，不确定性也越大，因而多样性也就越高。其计算公式为：
式中S为物种数目，Pi为属于种i的个体在全部个体中的比例，H为物种的多样性指数。公式中对数的底可取2，e和10，但单位不同，分别为nit，bit和dit。
三、结果与分析
1.物种多样性
龙王山上的马尾松群落中，群落盖度0.85～0.95，马尾松的优势度突出，其重要值为52.9%，位居第一，林内伴生种类较多，主要树种有樟，化香，梧桐等。灌木层有花椒，野蔷薇，白马骨，枸杞等。草本常见的有白茅，小叶女贞，金银花等。层间藤本植物有鸡矢藤，络石等。
样地共有植物39种31科37属，蔷薇科物种最多，有石楠、山莓、野山楂，茜草科有鸡矢藤和白马骨。其中属于乔木层的物种有马尾松、樟，灌木层的物种有樟、白檀、小叶女贞、野山楂、石楠、化香等。草本层有黑足鳞毛蕨、络石、海金沙、山莓、棕竹、青茅等。有的物种生活型既有乔木也有灌木，如樟;还有的物种生活型既有灌木也有草本，如小叶女贞。
2.生物多样性指数的计算
在计算香农-威纳指数的是时候，以2为底，单位为nit
3.结果与分析
通过对龙王山马尾松人工林物种的生物多样性调查发现，该片人工林受人为因素的干扰较小，在调查的10个样方中，乔木层、灌木层、草本层的个物种种类都大致相同，每个样方的物种总数量也差别不大，调差结果显示，灌木层的樟、白檀、化香;草本层的黑足鳞毛蕨物种优势度大，乔木层的樟和草本层的苔草、小叶女贞物种优势度小。虽然该马尾松人工林的生物多样性指数稳定，但是有研究者通过对龙王山马尾松种群的组成结构、存活曲线及动态变化规律的调查研究发现，该地区的马尾松其实是属于典型的老衰型种群，种群中、老龄个体的数量远大于幼龄个体数，种群年龄结构呈倒金字塔型，种群的垂直分布格局表现为8米以上的中树及大树较多，而进入演替层的Ⅰ级，Ⅱ级幼苗严重残缺。
马尾松种群这种变化产生的原因主要与马尾松种群本身特有的生物学特性有关。马尾松是极喜光的树种，在贫瘠的山地作为先锋树种成长起来后，种群密度迅速增大，并占据了乔木层上层，有利于种群的个体得到充足的阳光。同时群落内很快形成郁闭环境，使一些耐阴植物种类如油茶开始生长和发展，形成了乔木层的下层，整个群落出现明显的分层现象，群落内少有的林隙也逐渐被一些喜光种类如樟树、化香等占据，群落内的郁闭度更高，这种内部环境极不利于马尾松再生幼苗的生长。最终，马尾松种群因光照不足，产生的种子难以萌发，或者即使有幼苗产生，也终因光照不足难以生长，使种群自然更新非常困难。正是由于马尾松种群内光资源竞争引起的自疏作用和马尾松同耐阴植物种间光资源竞争引起的它疏作用，导致群落演替中马尾松种群密度呈下降趋势。
地理核心素养是最能体现地理学科价值的关键素养。在本次实践中，极大地提高了自身的地理实践力，在分析成因时又运用了综合思维这一核心素养。在高中地理教学中如果能将课堂转到课外，相信也能进一步促进学生的地理实践力提高。
参考文献
[1] 马克平，钱迎倩，王晨.生物多样性研究的现状及发展趋势[J].中国科技出版社1994：l～13
[2] 胡志昂，王洪新.研究遗传多样性的基本原理和方法[J].北京中国科技出版社，1994，11 7～122
中图分类号：G4 文献标识码：A
一、研究地区概况
黄冈龙王山位于湖北省东部的黄冈市境内，地理坐标位于东经114°46′，北纬30°25′。海拔为81.8m。地处中亚热带与北亚热带过渡带，属于亚热带季风气候，四季变化明显，雨热同季，暴雨甚多。龙王山山体为黄泥土质，最具特色的是马尾松林和樟树林，马尾松林中马尾松平均树高10m以上，已形成一定的规模。黄冈龙王山植物以樟、马尾松、油茶、化香居多，该区系植物较为贫乏。
二、研究方法
1.样方调查
选取龙王山一带的马尾松人工林作为研究对象，在该人工林的中间地带设置样方，在潘家湾附近设置样地，样地在N30°27′48.6〃，E114°52′05.9〃海拔25.9m;样地选取5个5×5 m2的样方作为乔木层和灌木层的调查样方，再在5×5m2的大样方里面选5个1×1m2的小样方作为草本层的调查样方，其中乔木层和灌木层主要调查物种株数、高度、胸径，草本层主要调查物种的盖度。
2.多样性指数
（1）辛普森多样性指数
辛普森多样性指数=随机取样的两个个体属于不同种的概率
=1-随机取样的两个个体属于同种的概率
设种i的个体数占群落中总个体数的比例为Pi，那么，随机取种i两个个体的联合概率就为。如果我们将群落中全部种的概率合起来，就可得到辛普森指數D，即
式中，S为物种数目。
（2）香农-威纳指数
信息论中熵的公式原来是表示信息的紊乱和不确定程度的，我们也可以用来描述种的个体出现的紊乱和不确定性，信息量越大，不确定性也越大，因而多样性也就越高。其计算公式为：
式中S为物种数目，Pi为属于种i的个体在全部个体中的比例，H为物种的多样性指数。公式中对数的底可取2，e和10，但单位不同，分别为nit，bit和dit。
三、结果与分析
1.物种多样性
龙王山上的马尾松群落中，群落盖度0.85～0.95，马尾松的优势度突出，其重要值为52.9%，位居第一，林内伴生种类较多，主要树种有樟，化香，梧桐等。灌木层有花椒，野蔷薇，白马骨，枸杞等。草本常见的有白茅，小叶女贞，金银花等。层间藤本植物有鸡矢藤，络石等。
样地共有植物39种31科37属，蔷薇科物种最多，有石楠、山莓、野山楂，茜草科有鸡矢藤和白马骨。其中属于乔木层的物种有马尾松、樟，灌木层的物种有樟、白檀、小叶女贞、野山楂、石楠、化香等。草本层有黑足鳞毛蕨、络石、海金沙、山莓、棕竹、青茅等。有的物种生活型既有乔木也有灌木，如樟;还有的物种生活型既有灌木也有草本，如小叶女贞。
2.生物多样性指数的计算
在计算香农-威纳指数的是时候，以2为底，单位为nit
3.结果与分析
通过对龙王山马尾松人工林物种的生物多样性调查发现，该片人工林受人为因素的干扰较小，在调查的10个样方中，乔木层、灌木层、草本层的个物种种类都大致相同，每个样方的物种总数量也差别不大，调差结果显示，灌木层的樟、白檀、化香;草本层的黑足鳞毛蕨物种优势度大，乔木层的樟和草本层的苔草、小叶女贞物种优势度小。虽然该马尾松人工林的生物多样性指数稳定，但是有研究者通过对龙王山马尾松种群的组成结构、存活曲线及动态变化规律的调查研究发现，该地区的马尾松其实是属于典型的老衰型种群，种群中、老龄个体的数量远大于幼龄个体数，种群年龄结构呈倒金字塔型，种群的垂直分布格局表现为8米以上的中树及大树较多，而进入演替层的Ⅰ级，Ⅱ级幼苗严重残缺。
马尾松种群这种变化产生的原因主要与马尾松种群本身特有的生物学特性有关。马尾松是极喜光的树种，在贫瘠的山地作为先锋树种成长起来后，种群密度迅速增大，并占据了乔木层上层，有利于种群的个体得到充足的阳光。同时群落内很快形成郁闭环境，使一些耐阴植物种类如油茶开始生长和发展，形成了乔木层的下层，整个群落出现明显的分层现象，群落内少有的林隙也逐渐被一些喜光种类如樟树、化香等占据，群落内的郁闭度更高，这种内部环境极不利于马尾松再生幼苗的生长。最终，马尾松种群因光照不足，产生的种子难以萌发，或者即使有幼苗产生，也终因光照不足难以生长，使种群自然更新非常困难。正是由于马尾松种群内光资源竞争引起的自疏作用和马尾松同耐阴植物种间光资源竞争引起的它疏作用，导致群落演替中马尾松种群密度呈下降趋势。
地理核心素养是最能体现地理学科价值的关键素养。在本次实践中，极大地提高了自身的地理实践力，在分析成因时又运用了综合思维这一核心素养。在高中地理教学中如果能将课堂转到课外，相信也能进一步促进学生的地理实践力提高。
参考文献
[1] 马克平，钱迎倩，王晨.生物多样性研究的现状及发展趋势[J].中国科技出版社1994：l～13
[2] 胡志昂，王洪新.研究遗传多样性的基本原理和方法[J].北京中国科技出版社，1994，11 7～122