Измерение биоразнообразия
Существует множество объективных способов эмпирического измерения биоразнообразия . Каждая мера относится к конкретному использованию данных и, вероятно, связана с разнообразием генов. Биоразнообразие обычно измеряется с точки зрения таксономического богатства географической территории за определенный интервал времени. Чтобы рассчитать биоразнообразие, сначала необходимо получить однородность видов, видовое богатство и видовое разнообразие. Выравненность видов [ 1 ] — относительное количество особей каждого вида на данной территории. Видовое богатство [ 2 ] количество видов, присутствующих на данной территории. Видовое разнообразие [ 3 ] Это связь между видовой выравненностью и видовым богатством. Существует множество способов измерения биоразнообразия в рамках данной экосистемы. Однако двумя наиболее популярными являются индекс разнообразия Шеннона-Уивера , [ 4 ] обычно называемый индексом разнообразия Шеннона, а другой — индексом разнообразия Симпсона . [ 5 ] Хотя многие учёные предпочитают использовать индекс разнообразия Шеннона просто потому, что он учитывает видовое богатство. [ 6 ]
Биоразнообразие обычно изображается как богатство географической территории с некоторой привязкой к временному масштабу. К типам биоразнообразия относятся таксономическое или видовое , экологическое , морфологическое и генетическое разнообразие . Таксономическое разнообразие, то есть количество видов, родов, семейств, является наиболее часто оцениваемым типом. [ 7 ] Несколько исследований попытались количественно прояснить взаимосвязь между различными типами разнообразия. Например, биолог Сарда Сахни обнаружила тесную связь между таксономическим и экологическим разнообразием позвоночных. [ 8 ]
Биологи-природоохранники также разработали множество объективных средств для эмпирического измерения биоразнообразия. Каждый показатель биоразнообразия связан с конкретным использованием данных. Для практических защитников природы измерения должны включать количественную оценку ценностей, которые обычно разделяются среди локально затронутых организмов, включая людей. [ нужны разъяснения ] . По мнению других, более экономически обоснованное определение должно позволить обеспечить постоянные возможности как для адаптации, так и для будущего использования людьми, гарантируя экологическую устойчивость .
Как следствие, биологи утверждают, что эта мера, скорее всего, связана с разнообразием генов. Поскольку не всегда можно сказать, какие гены с большей вероятностью окажутся полезными, лучший выбор [ нужна ссылка ] ведь консервация – это обеспечение сохранения как можно большего числа генов. Экологи этот последний подход иногда считают слишком ограничительным, поскольку он запрещает экологическую преемственность .
Таксономическое разнообразие
[ редактировать ]Биоразнообразие обычно изображается как таксономическое богатство географической территории с некоторой привязкой к временному масштабу. Уиттакер [ 9 ] описал три общих показателя, используемых для измерения биоразнообразия на уровне видов, включая внимание к видовому богатству или видовому разнообразию :
- Видовое богатство – самый простой из доступных показателей.
- Индекс Симпсона
- Индекс Шеннона-Винера
Совсем недавно были изобретены два новых индекса. Индекс средней численности видов (MSA) рассчитывает тенденцию изменения размера популяции поперечного сечения вида. Это делается в соответствии с индикатором численности видов КБР 2010 года . [ 10 ] Индекс нетронутости биоразнообразия (BII) измеряет изменение биоразнообразия, используя данные о численности растений, грибов и животных во всем мире. BII показывает, как местное наземное биоразнообразие реагирует на антропогенное давление, такое как изменение и интенсификация землепользования . [ 11 ]
Другие меры разнообразия
[ редактировать ]Альтернативно, другие типы разнообразия могут быть отображены во временной шкале:
- видовое разнообразие
- экологическое разнообразие
- морфологическое разнообразие
- генетическое разнообразие
Эти различные типы разнообразия не могут быть независимыми. Например, существует тесная связь между таксономическим и экологическим разнообразием позвоночных. [ 12 ]
Другие авторы пытались организовать измерения биоразнообразия следующим образом: [ 13 ]
- традиционные меры разнообразия
- Плотность видов, учитывайте количество видов на площади
- видовое богатство , учитывайте количество видов на одну особь (обычно [вид]/[особи х площадь])
- индексы разнообразия , учитывающие количество видов ( богатство ) и их относительный вклад ( выравненность ); например:
- филогенетического разнообразия меры включают информацию о филогенетических отношениях между видами.
- индекс филогенетического разнообразия (PD); Вера (1992)
- меры на основе топологии
- таксономическая самобытность; Вейн-Райт и др. (1991)
- таксономическое разнообразие; Уорвик и Кларк (1995)
- таксономическое своеобразие; Кларк и Уорвик (1998)
- меры функционального разнообразия включают информацию о функциональных признаках видов.
- категорические меры
- богатство функциональных групп (FGR); например, Тилман и др. (1997)
- непрерывные меры
- только с одним функциональным признаком; например, Мейсон и др. (2003)
- многомерные меры со многими функциональными характеристиками
- разнообразие функциональных атрибутов (FAD); Уокер и др. (1999)
- выпуклый объем корпуса; Корнуэлл и др. (2006)
- функциональное разнообразие (ФД); Петчи и Гастон (2002)
- категорические меры
Шкала
[ редактировать ]Разнообразие можно измерять в разных масштабах. Экологи используют три индекса:
- Альфа-разнообразие относится к разнообразию внутри определенной территории, сообщества или экосистемы и измеряется путем подсчета количества таксонов в экосистеме (обычно видов). [ 14 ]
- Бета-разнообразие — это разнообразие видов между экосистемами; это предполагает сравнение количества таксонов, уникальных для каждой из экосистем .
- Гамма-разнообразие — это мера общего разнообразия различных экосистем в регионе.
См. также
[ редактировать ]
- Конвенция о биологическом разнообразии
- Индекс разнообразия
- Глобальное биоразнообразие
- Список баз данных по биоразнообразию
- Национальная сеть по биоразнообразию
- Пищевое биоразнообразие
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Выравненность видов — обзор | Темы ScienceDirect» . www.sciencedirect.com . Проверено 25 февраля 2023 г.
- ^ Чакраборти, Джая; Палит, Кришна; Дас, Сураджит (2022), «Метагеномные подходы к изучению независимого от культуры бактериального разнообразия загрязненной окружающей среды - тематическое исследование на северо-восточном побережье Бенгальского залива, Индия» , Microbial Biodegradation and Bioremediation , Elsevier, стр. 81– 107, дои : 10.1016/B978-0-323-85455-9.00014-X , ISBN 9780323854559 , S2CID 244883885 , получено 25 февраля 2023 г.
- ^ Гамильтон, Эндрю Дж. (01 апреля 2005 г.). «Видовое разнообразие или биоразнообразие?» . Журнал экологического менеджмента . 75 (1): 89–92. дои : 10.1016/j.jenvman.2004.11.012 . ISSN 0301-4797 . ПМИД 15748806 .
- ^ Ортис-Бургос, Селена (2016), «Индекс разнообразия Шеннона-Уивера» , Кенниш, Майкл Дж. (редактор), Энциклопедия эстуариев , Серия энциклопедий наук о Земле, Дордрехт: Springer Нидерланды, стр. 572–573, doi : 10.1007/978-94-017-8801-4_233 , ISBN 978-94-017-8801-4 , получено 25 февраля 2023 г.
- ^ Аллаби, Майкл (2010), «Индекс разнообразия Симпсона» , Экологический словарь , Oxford University Press, doi : 10.1093/acref/9780199567669.001.0001 , ISBN 978-0-19-956766-9 , получено 25 февраля 2023 г.
- ^ Моррис, Э. Кэтрин; Карузо, Танкреди; Бускот, Франсуа; Фишер, Маркус; Хэнкок, Кристина; Майер, Таня С.; Майнерс, Торстен; Мюллер, Кэролайн; Обермайер, Элизабет; Прати, Дэниел; Сочер, Стефани А.; Зоннеманн, Илья; Васке, Николь; Вубет, Тесфайе; Вурст, Сюзанна (сентябрь 2014 г.). «Выбор и использование индексов разнообразия: идеи для экологических приложений от Немецких исследований биоразнообразия» . Экология и эволюция . 4 (18): 3514–3524. Бибкод : 2014EcoEv...4.3514M . дои : 10.1002/ece3.1155 . ISSN 2045-7758 . ПМЦ 4224527 . ПМИД 25478144 .
- ^ Сахни, С.; Бентон, MJ (2008). «Восстановление после самого глубокого массового вымирания всех времен» . Труды Королевского общества B: Биологические науки . 275 (1636): 759–65. дои : 10.1098/rspb.2007.1370 . ПМК 2596898 . ПМИД 18198148 .
- ^ Сахни, С.; Бентон, MJ; Ферри, Пенсильвания (2010). «Связь между глобальным таксономическим разнообразием, экологическим разнообразием и распространением позвоночных на суше» . Письма по биологии . 6 (4): 544–547. дои : 10.1098/rsbl.2009.1024 . ПМК 2936204 . ПМИД 20106856 .
- ^ Уиттакер, Р.Х., Эволюция и измерение видового разнообразия , Taxon, 21, 213–251 (1972).
- ^ «Индекс MSA (стр. 4)» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 10 мая 2008 г. Проверено 10 мая 2008 г.
- ^ Индекс нетронутости биоразнообразия Музея естественной истории.
- ^ Сахни С., Бентон М.Дж. и Ферри, Пенсильвания (2010). «Связь между глобальным таксономическим разнообразием, экологическим разнообразием и распространением позвоночных на суше» . Письма по биологии . 6 (4): 544–547. дои : 10.1098/rsbl.2009.1024 . ПМК 2936204 . ПМИД 20106856 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Чианчиарусо, М.В., Сильва, И.А. и Баталья, М.А. Филогенетическое и функциональное разнообразие: новые подходы к экологии сообщества. Неотропная биота. 9(3): [1] .
- ^ Сахни, С. и Бентон, М.Дж. (2008). «Восстановление после самого глубокого массового вымирания всех времен» . Труды Королевского общества B: Биологические науки . 275 (1636): 759–65. дои : 10.1098/rspb.2007.1370 . ПМЦ 2596898 . ПМИД 18198148 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
СМИ, связанные с измерением биоразнообразия, на Викискладе?
