物種歧異度
一、實驗目的：
生物歧異度(Biodiversity, 生物多樣性)指的是地球上各式各樣的動物、植物、微生物，以及它們和環境互動所構成的生態系。 一般在提及動物歧異度時，最常想到的就是豐度（richness），即單位區域所有的物種數總和，然而考慮下列狀況：
|
物種/個數 |
樣區A |
樣區B |
樣區C |
|
昆蟲 |
250 |
365 |
997 |
|
蜘蛛 |
250 |
365 |
1 |
|
鳥類 |
250 |
150 |
1 |
|
蜥蜴 |
250 |
150 |
1 |
雖然三個樣區的豐度相同，然而樣區A和C的物種組成卻有極大的別，因此計算物種歧異度時個物種所佔的數量，已需加以考慮，Simpson’s
index 即為一常用的物種歧異度指數：
D＝1－Σ（ni
/N）2
ni：第i個物種的個數總數 N：所有個數總數
D值的範圍介於0到1之間，數值越靠近1則表示多樣性越高；反之則越低，因此當物種數增加，各物種的個數數目越平均，群落內物種歧異度也隨之增加。
就物種歧異度與生態關係而言，發展成熟的生物系（如：熱帶雨林）有較高的物種歧異度，生態結構較為穩定，因此對環境的變動有較高的忍受力，而發展中或易受干擾的生態系（如：草原），其物種歧異度較低，生態結構不穩定，因此受環境的變動能力較低。
二、實驗步驟：
四組合成一大組，每大組選擇兩項實驗之一做調查，再計算
Simpson’s index
車輛物種歧異度
1. 選兩個距離100公尺以上的同向十字路口，站在人行道旁，針對停紅燈的車輛做任選下列一項做調查
A、以牌照最後一位數代表一種車輛（0、1、2、3、4、5、6、7、8、9共十種）
B、以車輛顏色代表一種車輛（紅、黃、藍、綠、黑、銀灰、白、雜、其他，共十一種）
C、以車型代表一種車輛（轎車、計程車、箱型車、小貨車、巴士、砂石車、貨櫃車、其他，共八種）
2. 每次紅燈時自第一輛車開始依序取樣，每次紅燈最多取樣10輛車
3. 取樣數目須超過150輛
4. 請注意安全
5.
將兩個路口的車輛歧異度做比較
三、實驗結果：
時間： 月 日 時
|
號碼/數量 |
自由路與十全一路 |
高醫急診市與十全一路 |
|
0 |
16 |
21 |
|
1 |
20 |
11 |
|
2 |
16 |
15 |
|
3 |
20 |
20 |
|
4 |
0 |
0 |
|
5 |
20 |
18 |
|
6 |
13 |
16 |
|
7 |
19 |
20 |
|
8 |
13 |
19 |
|
9 |
16 |
20 |
|
共 |
153 |
160 |
|
Simpson’s index |
0.8515 |
0.8856 |
計算：Simpson’s
index D＝1－Σ（ni /N）2
D＝1－[(16/153)2＋(20/153)2＋(16/153)2＋(20/153)2＋(0/153)2＋(20/153)2
＋(13/153)2＋(19/153)2＋(13/153)2＋(16/153)2]＝0.8515
D＝1－[(11/160)2＋(20/160)2＋(15/160)2＋(0/160)2＋(18/160)2＋(16/160)2
＋(20/160)2＋(19/160)2＋(20/160)2＋(21/160)2]＝0.8856
四、問題：
1.
兩個路口（樣區）的車輛（物種）歧異度是否相同？兩者主要差異在哪？
ANS：不同，自由路與十全一路的歧異度為0.8515，而高醫急診市與十全一路的歧異度為0.8856，其實主要差異為紅綠燈的變換不同，導致高醫急診室門口與十全一路的十字路口車較少，相對於自由路與十全一路所花的觀察時間較長，使得數據有差異。
2.
物種數、個體數如何影響Simpson’s
index的值？試用一組數據證明你的看法。
ANS：表
|
物種/個數 |
A |
B |
C |
|
昆蟲 |
90 |
50 |
80 |
|
蜘蛛 |
10 |
50 |
10 |
|
蜥蜴 |
0 |
0 |
10 |
|
總數 |
100 |
100 |
100 |
|
Simpson’s
index |
0.18 |
0.50 |
0.34 |
以個體數而言：
以A、B做比較，A數據中數目分配的相當不均勻，B數據中數量分配的較平均，使B的歧異度比A大很多，由此可知，當物種的數目越平均，歧異度也就越大。
以物種數而言：
以A、C做比較，A物種數為兩種，C物種數為三種，使的C的歧異度大於A，由此可知當物種數越多，歧異度也就越大。
五、討論：
這次實驗結果出來，其實車子的每個車牌末號碼數量都差不多，但因為紅綠燈的變換不同，導致高醫急診室門口與十全一路的十字路口車較少，相對於自由路與十全一路所花的觀察時間較長，使得數據有差異。另外，紀錄中都沒4號，可見一般大眾都避諱4。
六、資料出處：