Vztah druh-oblast - Species–area relationship

Vztah druh-oblast pro sousedící stanoviště

The vztah druh – oblast nebo křivka druh – plocha popisuje vztah mezi oblastí a místo výskytu nebo části stanoviště a počet druh nalezené v této oblasti. Větší oblasti mají tendenci obsahovat větší počet druhů a empiricky se zdá, že relativní počty sledují systematické matematické vztahy.^[1] Vztah druh-oblast je obvykle konstruován pro jeden typ organismu, například pro všechny cévnatých rostlin nebo všechny druhy konkrétního tropická úroveň na konkrétním webu. Je zřídka, pokud vůbec, konstruován pro všechny typy organismů, a to jednoduše kvůli podivuhodným požadavkům na data. Souvisí to, ale není totožné s křivka objevu druhů.

Ekologové navrhli širokou škálu faktorů určujících sklon a nadmořskou výšku vztahu druhů a oblastí.^[2] Mezi tyto faktory patří relativní rovnováha mezi imigrací a vyhynutím,^[3] rychlost a velikost rušení na malých vs. velkých plochách,^[3] dynamika predátor – kořist,^[4] a shlukování jedinců stejného druhu v důsledku omezení šíření nebo heterogenity stanovišť.^[5] Vztah mezi druhem a oblastí byl pokládán za vyplývající z 2. zákon termodynamiky.^[6] Na rozdíl od těchto „mechanistických“ vysvětlení jiní tvrdí, že je třeba otestovat, zda je vzor jednoduše výsledkem procesu náhodného vzorkování.^[7]

Autoři klasifikovali vztah druhů a oblastí podle typu stanovišť, ze kterých se odebírají vzorky, a použitého designu sčítání. Frank W. Preston, raný badatel teorie vztahu druhů a oblastí, jej rozdělil na dva typy: vzorky (sčítání sousedícího stanoviště, které roste v oblasti sčítání, nazývané také „pevninské“ vztahy mezi druhy a oblastmi) a izoláty ( nesouvislých stanovišť, jako jsou ostrovy, nazývané také „ostrovní“ vztahy mezi druhy a oblastmi).^[1] Michael Rosenzweig rovněž konstatuje, že vztahy mezi oblastmi druhů pro velmi velké oblasti - ty, které shromažďují různé biogeografické provincie nebo kontinenty - se chovají odlišně od vztahů mezi oblastmi druhů z ostrovů nebo menších sousedících oblastí.^[2] Předpokládalo se, že „ostrovní“ vztahy mezi druhy a oblastmi mají vyšší svahy (v log – logovací prostor ) než „kontinentální“ vztahy,^[2] ale rok 2006 metaanalýza z téměř 700 vztahů mezi druhy a oblastí bylo zjištěno, že první měl nižší svahy než druhý.^[8]

Bez ohledu na design sčítání a typ stanoviště jsou vztahy mezi druhy a oblastmi často vhodné pro jednoduchou funkci. Frank Preston obhajoval mocenskou funkci na základě svého zkoumání lognormálu distribuce početnosti druhů.^[1] Li ${ displaystyle S}$ je počet druhů, ${ displaystyle A}$ je oblast stanoviště a ${ displaystyle z}$ je sklon vztahu druhové oblasti v log-log prostoru, potom mocninová funkce druh-oblast jde jako:

${ displaystyle S = cA ^ {z}}$

Tady ${ displaystyle c}$ je konstanta, která závisí na jednotce použité k měření plochy a rovná se počtu druhů, které by existovaly, kdyby byla oblast stanoviště omezena na jednu čtvercovou jednotku. Graf vypadá jako přímka log – logové osy a lze jej linearizovat jako:

${ displaystyle log (S) = log (cA ^ {z}) = log (c) + z log (A)}$

V porovnání, Henry Gleason prosazoval model semilogu:

${ displaystyle S = log (cA ^ {z}) = log (c) + z log (A)}$

který vypadá jako přímka polologové osy, kde je zaznamenána oblast a počet druhů je aritmetický. V obou případech je vztah druh-oblast téměř vždy zpomalující (má zápornou druhou derivaci), když je vynesen aritmeticky.^[9]

Vztahy mezi druhy a oblastmi jsou často grafovány pro ostrovy (nebo stanoviště, která jsou jinak od sebe izolována, jako jsou například lesní půdy v zemědělské krajině) různých velikostí.^[3] Ačkoli větší ostrovy mají tendenci mít více druhů, je možné, že menší ostrov bude mít více než větší. Naproti tomu vztahy mezi oblastmi pro sousedící stanoviště budou vždy stoupat, jak se oblasti zvětšují, za předpokladu, že vzorové plochy jsou vnořeny jeden do druhého.

Vztah druh-oblast pro pevninské oblasti (sousedící stanoviště) se bude lišit podle návrhu sčítání použitého k jeho konstrukci.^[10] Běžnou metodou je použití kvadrátů postupně větší velikosti, takže oblast uzavřená každým z nich zahrnuje oblast uzavřenou menším (tj. Oblasti jsou vnořené).

V první polovině 20. století rostlinní ekologové často používali křivku druhové oblasti k odhadu minimální velikosti kvadrátu, která je nezbytná pro adekvátní charakterizaci komunity. To se provádí vynesením křivky (obvykle na aritmetické osy, nikoli log-log nebo semilogové osy) a odhadem oblasti, po které použití větších kvadrátů vede k přidání jen několika dalších druhů. Tomu se říká minimální plocha. Kvadrat, který obklopuje minimální plochu, se nazývá a snímek, a použití křivek druhové oblasti tímto způsobem se nazývá metoda snímku. To bylo z velké části vyvinuto švýcarským ekologem Josias Braun-Blanquet.^[11]

Odhad minimální plochy z křivky je nutně subjektivní, takže někteří autoři upřednostňují definovat minimální plochu jako plochu zahrnující alespoň 95 procent (nebo nějaký jiný velký podíl) z celkového nalezeného druhu. Problém je v tom, že křivka druhové oblasti se obvykle nepřibližuje k asymptota, takže není zřejmé, co by se mělo brát jako součet.^[11] Ve skutečnosti se počet druhů vždy zvyšuje s oblastí až do bodu, kde byla nashromážděna plocha celého světa.^[12]

Viz také

• Škálovací vzor obsazenosti
• Druhová bohatost
• Skladovací efekt
• Jednotná neutrální teorie biologické rozmanitosti (UNTB)

Reference

externí odkazy

• Vztah druh-oblast