生物多样性及其测量 — 生物学
1. 生物多样性的层次 ★★☆☆☆ ⏱ 5 min
每个层次描述不同尺度的变异：遗传生物多样性指同一物种内的等位基因变异，物种生物多样性描述某一区域内的物种多样性，栖息地生物多样性统计更大区域内不同栖息地或生态系统的数量。
Exam tip: 如果题目要求定义生物多样性，一定要提到全部三个层次才能拿到满分
2. 生物多样性采样方法 ★★☆☆☆ ⏱ 7 min
在大型研究区域内统计每一个生物个体几乎总是不现实的，因此生态学家使用采样从较小的代表性子集来估计生物多样性。采样方法的选择取决于所研究的问题。
- **系统采样**：沿着样线在固定间隔采样，用于研究生物多样性如何随环境梯度变化（例如海拔、距离污染源的距离）
- **分层采样**：将研究区域划分为不同的栖息地层，按比例从每个层采样，避免对小型栖息地采样不足
- 机会采样：仅对容易到达的区域采样，由于存在严重偏差，很少用于正式测量
Exam tip: 题目经常要求你证明采样方法选择的合理性，因此要将方法和研究问题关联起来
3. 辛普森多样性指数的计算 ★★★☆☆ ⏱ 8 min
辛普森多样性指数（$D$）是CIE A-Level生物学中使用的标准生物多样性定量测量指标。与仅用物种丰富度相比，它同时考虑了丰富度（物种数量）和均匀度（各物种的相对丰度），能更准确地测量整体多样性。
D = 1 -
Left( \sum \left( \frac{n}{N} \right)^2 \right)
其中 $n$ = 单个物种的个体总数，$N$ = 样本中所有物种的个体总数，对所有物种求和。$D$ 范围从 0 到 1，越接近 1 代表多样性越高。
Common Pitfalls
Why: 丰富度忽略了物种的相对丰度，因此两个丰富度相同的地点实际多样性可能差异很大
Why: 学生经常混淆辛普森指数的尺度，其范围是 0（低）到 1（高）
Why: 这是常见的算术错误，会导致最终 D 值错误
Why: 系统采样是为了检测梯度变化设计的，无法得到整个地点多样性的无偏估计