الگوها و اندازهگیری تنوع زیستی
چگونگی تعریف، کمیسازی و نقشهبرداری تنوع زیستی در سطح ژنها، گونهها و اکوسیستمها — و چرایی توزیع نامتوازن آن در سراسر سیاره.
Definition
تنوع زیستی به معنای گوناگونی حیات در تمامی سطوح سازمانیافتگی است که به طور سنتی به تنوع ژنتیکی در درون گونهها، تنوع گونهای در درون جوامع، و تنوع اکوسیستمی (یا جامعهای) در سراسر چشماندازها تقسیم میشود. اندازهگیری آن ترکیبی از شمارش آرایهها (غنا)، یکنواختی فراوانی آنها، و به طور فزاینده تمایز فیلوژنتیکی و عملکردی آنها است.
Scope
این حوزه شامل مبانی مفهومی و کمی علم تنوع زیستی است: سه سطح کلاسیک تنوع (ژنتیکی، گونهای و اکوسیستمی)، معیارهای مورد استفاده برای اندازهگیری آنها و الگوهای جغرافیایی در مقیاس بزرگ که آنها را تشکیل میدهند. این شامل تخمین غنای گونهای و شاخصهای تنوع، تقسیمبندی آلفا/بتا/گاما، گرادیان عرض جغرافیایی تنوع و سایر الگوهای فضایی، شناسایی نقاط داغ و مراکز بومیگرایی، و شاخصها و چارچوبهای نظارتی مورد استفاده برای ردیابی تغییرات تنوع زیستی در طول زمان است. این حوزه شامل فرآیندهای اکولوژیکی زیربنایی که ساختار جامعه را ایجاد میکنند (که در اکولوژی بررسی میشود) و عوامل از بین رفتن تنوع زیستی (که تحت تهدیدات تنوع زیستی بررسی میشود) نمیشود.
Sub-topics
Core questions
- چند گونه وجود دارد و چه تعداد هنوز توصیف نشدهاند؟
- کدام معیارها تنوع را در سطوح ژنتیکی، گونهای و اکوسیستمی به بهترین وجه نشان میدهند؟
- چرا غنای گونهای در مناطق گرمسیری به اوج خود میرسد و به سمت قطبین کاهش مییابد؟
- پرگونهترین و در معرض تهدیدترین مناطق در کجا متمرکز شدهاند؟
- چگونه میتوان تغییرات تنوع زیستی را به طور قابل اعتماد در طول زمان شناسایی و پایش کرد؟
Key concepts
- غنای گونهای و یکنواختی گونهای
- شاخصهای تنوع (شانون، سیمپسون)
- تنوع آلفا، بتا و گاما
- بومیگرایی و گونههای با دامنه محدود
- تنوع فیلوژنتیکی و عملکردی
- رابطه گونه-مساحت
- شاخصهای تنوع زیستی و متغیرهای اساسی تنوع زیستی
Key theories
- سطوح تنوع زیستی
- تنوع زیستی به صورت سلسله مراتبی به تنوع ژنتیکی، گونهای و اکوسیستمی سازماندهی میشود؛ حفاظت نیازمند توجه به هر سه است زیرا آنها جنبههای مکمل تغییرات بیولوژیکی را در بر میگیرند.
- تنوع آلفا، بتا و گاما
- تقسیمبندی ویتیکر (Whittaker) تنوع محلی (آلفا)، گردش بین سایتها (بتا) و کل تنوع منطقهای (گاما) را متمایز میکند و چارچوبی مقیاسمحور برای مقایسه جوامع ارائه میدهد.
- نقاط داغ تنوع زیستی
- تعداد کمی از مناطق، بومیگرایی استثنایی را با از دست دادن شدید زیستگاه ترکیب میکنند؛ تمرکز تلاشهای حفاظتی بر این نقاط داغ میتواند سهم نامتناسبی از گونهها را در هر واحد مساحت محافظت کند.
Clinical relevance
اندازهگیری زیربنای تمامی تصمیمگیریهای حفاظتی است: تخمین اینکه چه تعداد گونه وجود دارد و در کجا متمرکز شدهاند، تعیین میکند که حفاظت در کجا اولویتبندی شود، ذخیرهگاهها چگونه طراحی شوند، و آیا اهداف بینالمللی در حال تحقق هستند یا خیر. تحلیلهای نقاط داغ مستقیماً تخصیص بودجه جهانی را شکل دادهاند، و شاخصهای استاندارد شده مبنایی برای گزارشدهی در برابر توافقنامههایی مانند کنوانسیون تنوع زیستی هستند.
History
مفهوم مدرن تنوع زیستی در دهه ۱۹۸۰ متبلور شد، و این اصطلاح در حدود مجمع ملی تنوع زیستی در سال ۱۹۸۶ و نوشتههای بعدی ای. او. ویلسون رایج شد. مبانی کمی قدیمیتر هستند: شاخصهای تنوع از نظریه اطلاعات در اواسط قرن بیستم، رابطه گونه-مساحت از بیوژئوگرافی جزیرهای، و نقشهبرداری نقاط داغ جهانی از کار مایرز در اواخر دهه ۱۹۸۰ و ۱۹۹۰ وام گرفته شدهاند.
Debates
- چند گونه در زمین وجود دارد؟
- تخمینها از غنای گونهای جهانی در یک مرتبه بزرگی متفاوت است زیرا بیشتر آرایهها، به ویژه حشرات، میکروبها و حیات اعماق دریا، هنوز توصیف نشدهاند؛ روشهای برونیابی و مفروضات در مورد نرخ کشف به طور گستردهای متفاوت است.
- کدام معیار تنوع باید راهنمای حفاظت باشد؟
- اولویتبندی بر اساس غنای گونهای، بومیگرایی، تمایز فیلوژنتیکی یا تنوع عملکردی میتواند به مناطق مختلفی اشاره کند، و اجماعی در مورد بهترین معیار واحد وجود ندارد.
Key figures
- Robert H. Whittaker
- Edward O. Wilson
- Norman Myers
- Stuart Pimm
Related topics
Seminal works
- myers2000
- pimm2014
- primack2014
Frequently asked questions
- سه سطح تنوع زیستی کدامند؟
- تنوع ژنتیکی (تغییرات درون و بین جمعیتهای یک گونه)، تنوع گونهای (تنوع گونهها در یک جامعه یا منطقه)، و تنوع اکوسیستمی (تنوع زیستگاهها، جوامع و فرآیندهای اکولوژیکی).
- تفاوت بین غنای گونهای و تنوع چیست؟
- غنا صرفاً تعداد گونههای موجود است. شاخصهای تنوع مانند شانون و سیمپسون، غنا را با یکنواختی — میزان فراوانی برابر گونهها — ترکیب میکنند، بنابراین دو جامعه با غنای یکسان میتوانند در تنوع متفاوت باشند.
- نقطه داغ تنوع زیستی چیست؟
- منطقهای که دارای تمرکز استثنایی از گونههای بومی است و بخش بزرگی از زیستگاه اصلی خود را از دست داده است. از نقاط داغ برای تمرکز منابع حفاظتی محدود در جایی که میتوانند بیشترین گونهها را در معرض بیشترین خطر محافظت کنند، استفاده میشود.