Гамма-разнообразие
В экологии (γ - гамма-разнообразие разнообразие) — это общее видовое разнообразие ландшафта. Этот термин был введен Р. Х. Уиттакером. [1] вместе с терминами альфа-разнообразие (α-разнообразие) и бета-разнообразие (β-разнообразие). Идея Уиттекера заключалась в том, что общее разнообразие видов в ландшафте (γ) определяется двумя разными вещами: средним видовым разнообразием на участках в более локальном масштабе (α) и дифференциацией между этими участками (β). Согласно этому рассуждению, альфа-разнообразие и бета-разнообразие составляют независимые компоненты гамма-разнообразия:
γ = а × б
Рекомендации по масштабированию
[ редактировать ]Область или ландшафт, представляющий интерес, могут иметь очень разные размеры в разных ситуациях, и не было достигнуто консенсуса относительно того, какие пространственные масштабы подходят для количественной оценки гамма-разнообразия. [2] Поэтому было предложено, чтобы определение гамма-разнообразия не обязательно было привязано к конкретному пространству, но гамма-разнообразие можно измерить для существующего набора данных в любом интересующем масштабе. [3] Если результаты экстраполируются за пределы фактических наблюдений, необходимо принять во внимание, что видовое разнообразие в наборе данных обычно дает недооценку видового разнообразия на большей территории. Чем меньше доступная выборка по отношению к интересующей территории, тем больше видов, реально существующих на данной территории, в выборке не обнаружено. [4] [5] Степень недооценки можно оценить по кривой зависимости вида от площади .
Различные концепции
[ редактировать ]Исследователи использовали разные способы определения разнообразия , что на практике также привело к разным определениям гамма-разнообразия. Часто исследователи используют значения, определяемые одним или несколькими индексами разнообразия , такими как видовое богатство , индекс Шеннона или индекс Симпсона . [1] [6] [7] Однако утверждалось, что было бы лучше использовать эффективное количество видов в качестве универсальной меры видового разнообразия. Эта мера позволяет по-разному взвешивать редкие и многочисленные виды, так же, как это делают индексы разнообразия в совокупности, но ее значение интуитивно легче понять. Эффективное количество видов — это количество одинаково распространенных видов, необходимое для получения того же среднего пропорционального обилия видов , которое наблюдается в интересующем наборе данных (где не все виды могут быть одинаково многочисленны). [3] [8] [9] [10] [11] [12]
Расчет
[ редактировать ]Предположим, видовое разнообразие приравнивается к эффективному количеству видов в наборе данных. Затем гамма-разнообразие можно рассчитать, сначала взяв средневзвешенное значение пропорциональной численности видов в наборе данных, а затем взяв обратное этому среднее значение. Уравнение
![{\displaystyle {}^{q}\!D_{\gamma }={\frac {1}{\sqrt[{q-1}]{\sum _{i=1}^{S}p_{i} p_{i}^{q-1}}}}.}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/f31b7d45f8c0ae9d972558d5797c3437a23e94e1)
Знаменатель равен среднему пропорциональному обилию видов в наборе данных, рассчитанному с использованием взвешенного обобщенного среднего значения с показателем q - 1. В уравнении S представляет собой общее количество видов (видовое богатство) в наборе данных, а пропорциональное обилие i -го вид .
Большие значения q приводят к меньшему гамма-разнообразию, чем небольшие значения q , поскольку увеличение q увеличивает вес, придаваемый видам с самой высокой пропорциональной численностью, и, следовательно, для получения этой пропорциональной численности требуется меньше одинаково многочисленных видов. [3] [11]
См. также
[ редактировать ]- Альфа-разнообразие
- Бета-разнообразие
- Зетовское разнообразие
- Индекс разнообразия
- Глобальное биоразнообразие
- Измерение биоразнообразия
- Видовое богатство
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Уиттакер, Р.Х. (1960) Растительность гор Сискию, Орегона и Калифорнии. Экологические монографии, 30, 279–338.
- ^ Уиттакер, Р.Дж. и др. (2001). Масштаб и видовое богатство: к общей иерархической теории видового разнообразия. Журнал биогеографии 28: 453-470. дои : 10.1046/j.1365-2699.2001.00563.x
- ^ Перейти обратно: а б с Туомисто, Х. (2010) Разнообразие бета-разнообразий: исправление ошибочной концепции. Часть 1. Определение бета-разнообразия как функции альфа- и гамма-разнообразия. Экография 33: 2-22. дои : 10.1111/j.1600-0587.2009.05880.x
- ^ Колвелл, Р.К. и Коддингтон, Дж.А. (1994) Оценка наземного биоразнообразия посредством экстраполяции . Философские труды: Биологические науки, 345, 101–118.
- ^ Туомисто, Х. (2010) Разнообразие бета-разнообразий: исправление ошибочной концепции. Часть 2. Количественная оценка бета-разнообразия и связанных с ним явлений. Экография, 33, 23-45. дои : 10.1111/j.1600-0587.2009.06148.x
- ^ Ланде, Р. (1996) Статистика и разделение видового разнообразия и сходства между несколькими сообществами. Ойкос, 76, 5-13.
- ^ Вич, JA и др. (2002)Аддитивное разделение видового разнообразия: недавнее возрождение старой идеи. Ойкос, 99, 3-9.
- ^ Хилл, Миссури (1973) Разнообразие и равномерность: объединяющие обозначения и их последствия . Экология, 54, 427–432.
- ^ Йост, Л. (2006) Энтропия и разнообразие. Ойкос, 113, 363–375
- ^ Йост, Л. (2007) Разделение разнообразия на независимые альфа- и бета-компоненты . Экология, 88, 2427–2439.
- ^ Перейти обратно: а б Туомисто, Х. 2010. Последовательная терминология для количественной оценки видового разнообразия? Да, оно существует. Экология 4: 853–860. два : 10.1007/s00442-010-1812-0
- ^ Туомисто, Х. (2011) Комментарий: есть ли у нас последовательная терминология видового разнообразия? Да, если мы решим его использовать . Архивировано 16 января 2018 г. на Wayback Machine . Экология, 167, 903-911.