Download - Biologická diverzita a Indexy biodiverzity
![Page 1: Biologická diverzita a Indexy biodiverzity](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022033017/56812b5d550346895d8f7f35/html5/thumbnails/1.jpg)
Podle: Centra biostatistiky a analýz LF a PF Masarykovy univerzity, Brno;
Rejmáneka 1974; Sheldona (1959); Losos a kol., 1984
Biologická diverzita
a
Indexy biodiverzity
![Page 2: Biologická diverzita a Indexy biodiverzity](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022033017/56812b5d550346895d8f7f35/html5/thumbnails/2.jpg)
Biodiverzita ?
Dvě složky biodiverzity Různorodost – počet různých organismů (kvalita) Relativní abundance – poměr výskytu organismů (kvantita)
5
0
1
2
3
4
5
Proč ?
![Page 3: Biologická diverzita a Indexy biodiverzity](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022033017/56812b5d550346895d8f7f35/html5/thumbnails/3.jpg)
Jedinci, populace a společenstva
Základní jednotkou v ekologii je jedinec druhu
![Page 4: Biologická diverzita a Indexy biodiverzity](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022033017/56812b5d550346895d8f7f35/html5/thumbnails/4.jpg)
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
![Page 5: Biologická diverzita a Indexy biodiverzity](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022033017/56812b5d550346895d8f7f35/html5/thumbnails/5.jpg)
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
![Page 6: Biologická diverzita a Indexy biodiverzity](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022033017/56812b5d550346895d8f7f35/html5/thumbnails/6.jpg)
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)
![Page 7: Biologická diverzita a Indexy biodiverzity](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022033017/56812b5d550346895d8f7f35/html5/thumbnails/7.jpg)
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
![Page 8: Biologická diverzita a Indexy biodiverzity](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022033017/56812b5d550346895d8f7f35/html5/thumbnails/8.jpg)
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
![Page 9: Biologická diverzita a Indexy biodiverzity](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022033017/56812b5d550346895d8f7f35/html5/thumbnails/9.jpg)
Problémy s biodiverzitou co znamená větší diverzitu ?
1
?
2
Stejný počet taxonů - jiné poměrné zastoupení
![Page 10: Biologická diverzita a Indexy biodiverzity](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022033017/56812b5d550346895d8f7f35/html5/thumbnails/10.jpg)
Indexové hodnocení diverzity
Počet druhů Dominance
Počet druhů a jejich vyrovnanost
Indexy
![Page 11: Biologická diverzita a Indexy biodiverzity](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022033017/56812b5d550346895d8f7f35/html5/thumbnails/11.jpg)
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
![Page 12: Biologická diverzita a Indexy biodiverzity](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022033017/56812b5d550346895d8f7f35/html5/thumbnails/12.jpg)
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
![Page 13: Biologická diverzita a Indexy biodiverzity](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022033017/56812b5d550346895d8f7f35/html5/thumbnails/13.jpg)
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 =
![Page 14: Biologická diverzita a Indexy biodiverzity](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022033017/56812b5d550346895d8f7f35/html5/thumbnails/14.jpg)
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
![Page 15: Biologická diverzita a Indexy biodiverzity](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022033017/56812b5d550346895d8f7f35/html5/thumbnails/15.jpg)
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=
![Page 16: Biologická diverzita a Indexy biodiverzity](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022033017/56812b5d550346895d8f7f35/html5/thumbnails/16.jpg)
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
![Page 17: Biologická diverzita a Indexy biodiverzity](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022033017/56812b5d550346895d8f7f35/html5/thumbnails/17.jpg)
Ovlivnění indexů diverzity
![Page 18: Biologická diverzita a Indexy biodiverzity](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022033017/56812b5d550346895d8f7f35/html5/thumbnails/18.jpg)
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
![Page 19: Biologická diverzita a Indexy biodiverzity](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022033017/56812b5d550346895d8f7f35/html5/thumbnails/19.jpg)
Děkuji za pozornost
utahalo by to i koně...