biologická diverzita a indexy biodiverzity
DESCRIPTION
Biologická diverzita a Indexy biodiverzity. Podle: Centra biostatistiky a analýz LF a PF Masarykovy univerzity, Brno; Rejmáneka 1974; Sheldona (1959); Losos a kol., 1984. Dvě složky biodiverzity Různorodost – počet různých organismů (kvalita) - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Podle: Centra biostatistiky a analýz LF a PF Masarykovy univerzity, Brno;
Rejmáneka 1974; Sheldona (1959); Losos a kol., 1984
Biologická diverzita
a
Indexy biodiverzity
Biodiverzita ?
Dvě složky biodiverzity Různorodost – počet různých organismů (kvalita) Relativní abundance – poměr výskytu organismů (kvantita)
5
0
1
2
3
4
5
Proč ?
Jedinci, populace a společenstva
Základní jednotkou v ekologii je jedinec druhu
Typy biodiverzity
Na biodiverzitu můžeme nahlížet z různých pohledů
Taxonomická diverzita – výskyt a četnost jedinců druhů nebo jiných taxonomických jednotek
Genetická – výskyt různých kombinací alel v populacích organismů
Ekologická/funkční – funkce, kterou organismy vykonávají v rámci společenstva (predátor, parazit, dekompozitor, sesilní mobilní organismy atd.)
Fyziologická/biochemická diverzita – způsoby a biochemické dráhy používané organismy k zpracování substrátu
Typy biodiverzity
Genetická – výskyt různých kombinací alel v populacích organismů
Studium genetické diverzity není primárně objektem studia ekologie,
je však mimořádně významná pro ochranu biodiverzity (Lisický, 1993)
Úbytek genetické diverzity je těžko rozpoznatelný a tím je nebezpečnější
Určení minimální kvalitativní jednotky odpovídá typu biodiverzity, kterou chceme postihnout
Použití různých typů rozdělení organismů poskytuje různé pohledy na složení a typ jejich společenstva, proto je vhodné použít při hodnocení více možností kvalitativního přístupu
V případě některých organismů lze použít pouze určité přístupy k jejich biodiverzitě (např. z důvodu nedostatku informací nebo nemožnosti některých postupů)
Různorodost organismů (kvalita)
Kvantita organismů může být měřena různými způsoby
Různé způsoby měření mají použití pro určité typy organismů nebo za určitých situací
Kvantita organismů odráží obsazení prostředí organismy, které můžeme analyzovat vzhledem k parametrům a historii daného prostředí (biocenotické principy)
Kvantita organismů
Biodiverzita je odrazem pestrosti organismů
V nejjednodušším významu odpovídá biodiverzita počtu druhů V složitějším významu odráží také relativní abundance taxonů, tj.
strukturu společenstva (počet druhů a jejich poměrné zastoupení)
Kromě druhového složení je možné popisovat diverzitu i na nižší nebo vyšší úrovni než je organismus
- Příkladem nižší úrovně může být např. genetická diverzita druhu
- Příkladem vyšší úrovně jsou např. ekologické skupiny organismů
V celkovém důsledku ji lze definovat jako komplexní pohled (taxonomický, ekologický, genetický) na složení společenstva organismů
Definice biodiverzity
Problémy s biodiverzitou co znamená větší diverzitu ?
1
?
2
Stejný počet taxonů - jiné poměrné zastoupení
Indexové hodnocení diverzity
Počet druhů Dominance
Počet druhů a jejich vyrovnanost
Indexy
Počet druhů (indexy druhové bohatosti „D“)
Mezi indexy této skupiny patří Margalefův a Menhinickův index, které váží počet druhů počtem jedinců
Nevýhodou je, že není nijak postihován tvar společenstva (species abundance curve), tj. vzájemné poměry abundancí taxonů
N
SDMg
ln
)1(
N
SDMn
Margalefův index Menhinickův index
S- počet zaznamenaných druhůN- počet jedinců všech druhůVýhoda- jednoduchý výpočet
Dominance - Simpson index (1949)indexy vycházející z dominance
Tyto indexy zjišťují, zda jsou ve společenstvu přítomny silně dominantní druhy nebo je společenstvo spíše vyrovnané- hodnotí významnost druhu
Index je citlivý na abundanci dominantních druhůnecitlivý na vzácné druhy Hodnoty indexů jdou opačným směrem než v případě indexů počítajících s
vyrovnaností a počtem druhů (Shannon) a proto se často používá jejich odpočet od jedné nebo převrácená hodnota
)1(
)1(
NN
nnD
iic=
s
i
n
Ni
1
2
c= 1 . (
s
i
n
Ni
1
2
)-1
Nin = pi
= pravděpodobnost, že 2 jedinci patří rozdílným druhům
Dominance - Hillův index N1 (1973) indexy vycházející z dominance
H´- Shannonův index diverzity
Tyto indexy zjišťují, zda jsou ve společenstvu přítomny silně dominantní druhy nebo je společenstvo spíše vyrovnané- hodnotí významnost druhu
Index je citlivý na abundanci dominantních druhů Hodnoty indexů jdou opačným směrem než v případě indexů počítajících s
vyrovnaností a počtem druhů (Shannon) a proto se často používá jejich odpočet od jedné nebo převrácená hodnota
Nin = pi
N1= e N1= eH´ (
s
i 1 Nin
. log2Nin
) =
s
i 1 Nin
. log2 N
in =
Dominance - Hillův index N2 (1973) indexy vycházející z dominance
Nin = pi
N2= 1.
c = Simpsonův index diverzity
=>
s
i 1 Nin
. log2 N
in
(
s
i 1( N
in
))-1 N2= 1.
c=
s
i
n
Ni
1
2
c-1
N2= inverze Simpsova indexu
Shannon – Wienerův informační index (1948)
ni - je abundance i-tého druhu, N - celkový počet jedinců s - počet druhů
Shannonův-Wienerův index (Shannon – Weaverův index 1949)
-
s
i 1( N
in
) . log2( N
in
)
Nin = pi
H2=
Shannon – Weaverův index diverzity (1948) ni - je abundance i-tého druhu, N - celkový počet jedinců s - počet druhů
Shannon – Weaverův index (1949)
Nin = pi H´= -
s
i 1( N
in
) . ln( Nin
)
Hmax= maximální (teoretická hodnota diverzity
Hmax= log2s nebo Hmax= lns
s - počet druhů
Ovlivnění indexů diverzity
Vyrovnanost společenstva - ekvitabilita Doplňkem těchto indexů je tzv. evenness, která je počítána jako podíl
indexu skutečného společenstva a teoretické maximální hodnoty pro daný počet druhů (tj. pokud by měly zcela vyrovnané abundance) – evennes vlastně vyjadřuje jak moc je reálné společenstvo vzdáleno od maximální vyrovnanosti
Shaldon evenness (1969)S
H
H
HE
ln
´´
max
Vyrovnanost (ekvitabilita) má hodnoty od 0 do 1
Děkuji za pozornost
utahalo by to i koně...