生物多樣性（biodiversity）是指生物中的多樣化和變異性以及物種生境的生態複雜性，它包括植物、動物和微生物的所有種及其組成的群落和生態系統。生物多樣性可以分為遺傳多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性3個層次。遺傳多樣性指地球上生物個體中所包含的遺傳資訊之總和；物種多樣性指地球上生物有機體的多樣化；生態系統多樣性涉及的是生物圈中生物群落、生境與生態過程的多樣化。
（一）多樣性的定義
R．A．Fisher等人（1943）第一次使用種的多樣性名詞時，他所指的是群落中物種的數目和每一物種的個體數目。後來人們有時也用別的特性來說明種的多樣性：比如生物量、現存量、重要值、蓋度等。
1. 種的數目或豐富度（species richness）
指一個群落或生境中物種數目的多寡。Poole（1974）認為只有這個指標才是唯一真正客觀的多樣性指標。在統計種的數目的時候，需要說明多大的面積，以便比較。在多層次的森林群落中必須說明層次和徑級，否則是無法比較的。
2. 種的均勻度（species evenness or equitability）
指一個群落或生境中全部物種個體數目的分配狀況，它反映的是各物種個體數目分配的均勻程度，例如，甲群落中有100個個體，其中90個屬於種A，另外10個屬於種B。乙群落中也有100個個體，但種A、B各佔一半。那末，甲群落的均勻度就比乙群落低得多。
（二）多樣性的測定
測定多樣性的公式很多，這裡僅我們這裡僅選取其中幾種有代表性的作一說明。
1. 豐富度指數
由於群落中物種的總數與樣本含量有關，所以這類指數應跟定為可比較的。生態學上用過的豐富度指數很多，現舉幾例。
（1）Gleason（1922）指數：
式中A為單位面積，S為群落中的物種數目。
（2）Margalef（1951， 1957， 1958）指數：
式中S為群落中的總種數，N為觀察到的個體總數（隨樣本大小而增減）。
2. 多樣性指數
多樣性指數是反映豐富度和均勻度的綜合指標。應指出的是，應用多樣性指數時，具低豐富度和高均勻度的群落與具高豐富度與低均勻度的群落，可能得到相同的多樣性指數。下面是兩個最著名的計算公式：
（1）辛普森多樣性指數（Simpson"s diversity index）
辛普森在1949年提出過這樣的問題：在無限大小的群落中，隨機取樣得到同樣的兩個標本，它們的機率是什麼呢？如在加拿大北部森林中，隨機採取兩株樹標本，屬同一個種的機率就很高。相反，如在熱帶雨林隨機取樣，兩株樹同一種的機率很低，他從這個想法出發得出多樣性指數。用公式表示為：
辛普森多樣性指數=隨機取樣的兩個個體屬於不同種的機率
=1-隨機取樣的兩個個體屬於同種的機率
設種i的個體數佔群落中總個體數的比例為Pi，那麼，隨機取種i兩個個體的聯合機率就為。如果我們將群落中全部種的機率合起來，就可得到辛普森指數D，即
式中，S為物種數目。
辛普森多樣性指數的最低值是0，最高值是（1-1／s）。前一種情況出現在全部個體均屬於一個種的時候，後一種情況出現在每個個體分別屬於不同種的時候。
例如，甲群落中A、B兩個種的個體數分別為99和1，而乙群落中A、B兩個種的個體數均為50，按辛普森多樣性指數計算，則甲、乙兩群落的多樣性指數分別為：
乙群落的多樣性高於甲群落。造成這兩個群落多樣性差異的主要原因是種的不均勻性，從豐富度來看，兩個群落是一樣的，但均勻度不同。
（2）夏農-威納指數（Shannon-Weiner index）
資訊理論中熵的公式原來是表示資訊的紊亂和不確定程度的，我們也可以用來描述種的個體出現的紊亂和不確定性，資訊量越大，不確定性也越大，因而多樣性也就越高。其計算公式為：
式中S為物種數目，Pi為屬於種i的個體在全部個體中的比例，H為物種的多樣性指數。公式中對數的底可取2，e和10，但單位不同，分別為nit，bit和dit。若仍以上述甲、乙兩群落為例計算，則
可見，乙群落的多樣性更高一些，這與用辛普森指數計算的結果是一致的。
夏農-威納指數包含兩個因素：其一是種類數目，即豐富度；其二是種類中個體分配上的均勻性（evenness）。種類數目越多，多樣性越大；同樣，種類之間個體分配的均勻性增加也會使多樣性提高。
在不同空間尺度範圍內，區分清楚不同的多樣性測度指標是十分有用的。通常多樣性測度可以分為3個範疇：α-多樣性、β-多樣性和γ-多樣性。
α-多樣性是在棲息地或群落中的物種多樣性，其計算方法正如上面所敘述的一樣。
β-多樣性是度量在地區尺度上物種組成沿著某個梯度方向從一個群落到另一個群落的變化率。它可以定義為沿著某一環境梯度物種替代的程度或速率、物種週轉率、生物變化速率等。β-多樣性還反映了不同群落間物種組成的差異，不同群落或某環境梯度上不同點之間的共有種越少，β-多樣性越大。測度群落β-多樣性的重要意義在於：（1）它可以反映生境變化的程度或指示生境被物種分割的程度；（2）β-多樣性的高低可以用來比較不同地點的生境多樣性；（3）β-多樣性與α-多樣性一起構成了群落或生態系統總體多樣性或一定地段的生物異質性。β-多樣性的計算方法也有很多。
γ-多樣性反映的是最廣闊的地理尺度，指一個地區或許多地區內穿過一系列的群落的物種多樣(轉貼)
參考資料：http://eco.nefu.edu.cn/neteco/ch4/sec2_3.htm
生物多樣性（biodiversity）是指生物中的多樣化和變異性以及物種生境的生態複雜性，它包括植物、動物和微生物的所有種及其組成的群落和生態系統。生物多樣性可以分為遺傳多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性3個層次。遺傳多樣性指地球上生物個體中所包含的遺傳資訊之總和；物種多樣性指地球上生物有機體的多樣化；生態系統多樣性涉及的是生物圈中生物群落、生境與生態過程的多樣化。
（一）多樣性的定義
R．A．Fisher等人（1943）第一次使用種的多樣性名詞時，他所指的是群落中物種的數目和每一物種的個體數目。後來人們有時也用別的特性來說明種的多樣性：比如生物量、現存量、重要值、蓋度等。
1. 種的數目或豐富度（species richness）
指一個群落或生境中物種數目的多寡。Poole（1974）認為只有這個指標才是唯一真正客觀的多樣性指標。在統計種的數目的時候，需要說明多大的面積，以便比較。在多層次的森林群落中必須說明層次和徑級，否則是無法比較的。
2. 種的均勻度（species evenness or equitability）
指一個群落或生境中全部物種個體數目的分配狀況，它反映的是各物種個體數目分配的均勻程度，例如，甲群落中有100個個體，其中90個屬於種A，另外10個屬於種B。乙群落中也有100個個體，但種A、B各佔一半。那末，甲群落的均勻度就比乙群落低得多。
（二）多樣性的測定
測定多樣性的公式很多，這裡僅我們這裡僅選取其中幾種有代表性的作一說明。
1. 豐富度指數
由於群落中物種的總數與樣本含量有關，所以這類指數應跟定為可比較的。生態學上用過的豐富度指數很多，現舉幾例。
（1）Gleason（1922）指數：
式中A為單位面積，S為群落中的物種數目。
（2）Margalef（1951， 1957， 1958）指數：
式中S為群落中的總種數，N為觀察到的個體總數（隨樣本大小而增減）。
2. 多樣性指數
多樣性指數是反映豐富度和均勻度的綜合指標。應指出的是，應用多樣性指數時，具低豐富度和高均勻度的群落與具高豐富度與低均勻度的群落，可能得到相同的多樣性指數。下面是兩個最著名的計算公式：
（1）辛普森多樣性指數（Simpson"s diversity index）
辛普森在1949年提出過這樣的問題：在無限大小的群落中，隨機取樣得到同樣的兩個標本，它們的機率是什麼呢？如在加拿大北部森林中，隨機採取兩株樹標本，屬同一個種的機率就很高。相反，如在熱帶雨林隨機取樣，兩株樹同一種的機率很低，他從這個想法出發得出多樣性指數。用公式表示為：
辛普森多樣性指數=隨機取樣的兩個個體屬於不同種的機率
=1-隨機取樣的兩個個體屬於同種的機率
設種i的個體數佔群落中總個體數的比例為Pi，那麼，隨機取種i兩個個體的聯合機率就為。如果我們將群落中全部種的機率合起來，就可得到辛普森指數D，即
式中，S為物種數目。
辛普森多樣性指數的最低值是0，最高值是（1-1／s）。前一種情況出現在全部個體均屬於一個種的時候，後一種情況出現在每個個體分別屬於不同種的時候。
例如，甲群落中A、B兩個種的個體數分別為99和1，而乙群落中A、B兩個種的個體數均為50，按辛普森多樣性指數計算，則甲、乙兩群落的多樣性指數分別為：
乙群落的多樣性高於甲群落。造成這兩個群落多樣性差異的主要原因是種的不均勻性，從豐富度來看，兩個群落是一樣的，但均勻度不同。
（2）夏農-威納指數（Shannon-Weiner index）
資訊理論中熵的公式原來是表示資訊的紊亂和不確定程度的，我們也可以用來描述種的個體出現的紊亂和不確定性，資訊量越大，不確定性也越大，因而多樣性也就越高。其計算公式為：
式中S為物種數目，Pi為屬於種i的個體在全部個體中的比例，H為物種的多樣性指數。公式中對數的底可取2，e和10，但單位不同，分別為nit，bit和dit。若仍以上述甲、乙兩群落為例計算，則
可見，乙群落的多樣性更高一些，這與用辛普森指數計算的結果是一致的。
夏農-威納指數包含兩個因素：其一是種類數目，即豐富度；其二是種類中個體分配上的均勻性（evenness）。種類數目越多，多樣性越大；同樣，種類之間個體分配的均勻性增加也會使多樣性提高。
在不同空間尺度範圍內，區分清楚不同的多樣性測度指標是十分有用的。通常多樣性測度可以分為3個範疇：α-多樣性、β-多樣性和γ-多樣性。
α-多樣性是在棲息地或群落中的物種多樣性，其計算方法正如上面所敘述的一樣。
β-多樣性是度量在地區尺度上物種組成沿著某個梯度方向從一個群落到另一個群落的變化率。它可以定義為沿著某一環境梯度物種替代的程度或速率、物種週轉率、生物變化速率等。β-多樣性還反映了不同群落間物種組成的差異，不同群落或某環境梯度上不同點之間的共有種越少，β-多樣性越大。測度群落β-多樣性的重要意義在於：（1）它可以反映生境變化的程度或指示生境被物種分割的程度；（2）β-多樣性的高低可以用來比較不同地點的生境多樣性；（3）β-多樣性與α-多樣性一起構成了群落或生態系統總體多樣性或一定地段的生物異質性。β-多樣性的計算方法也有很多。
γ-多樣性反映的是最廣闊的地理尺度，指一個地區或許多地區內穿過一系列的群落的物種多樣(轉貼)
參考資料：http://eco.nefu.edu.cn/neteco/ch4/sec2_3.htm