รูปแบบและการวัดความหลากหลายทางชีวภาพ
ความหลากหลายทางชีวภาพถูกนิยาม วัดปริมาณ และทำแผนที่อย่างไรในระดับยีน ชนิดพันธุ์ และระบบนิเวศ — และเหตุใดจึงมีการกระจายตัวไม่สม่ำเสมอทั่วโลก
Definition
ความหลากหลายทางชีวภาพคือความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตในทุกระดับขององค์กร โดยทั่วไปแบ่งออกเป็นความหลากหลายทางพันธุกรรมภายในชนิดพันธุ์ ความหลากหลายของชนิดพันธุ์ภายในชุมชน และความหลากหลายของระบบนิเวศ (หรือชุมชน) ทั่วทั้งภูมิทัศน์ การวัดความหลากหลายทางชีวภาพเป็นการรวมการนับอนุกรมวิธาน (ความอุดมสมบูรณ์) ความสม่ำเสมอของความอุดมสมบูรณ์ และเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ คือความแตกต่างทางสายวิวัฒนาการและหน้าที่การทำงาน
Scope
สาขานี้ครอบคลุมพื้นฐานเชิงแนวคิดและเชิงปริมาณของวิทยาศาสตร์ความหลากหลายทางชีวภาพ: ระดับความหลากหลายสามระดับแบบดั้งเดิม (พันธุกรรม ชนิดพันธุ์ และระบบนิเวศ) ตัวชี้วัดที่ใช้ในการวัด และรูปแบบทางภูมิศาสตร์ขนาดใหญ่ที่เกิดขึ้น รวมถึงการประมาณค่าความอุดมสมบูรณ์ของชนิดพันธุ์และดัชนีความหลากหลาย การแบ่งส่วนอัลฟา/เบตา/แกมมา การไล่ระดับความหลากหลายตามละติจูดและรูปแบบเชิงพื้นที่อื่นๆ การระบุพื้นที่ที่มีความหลากหลายสูงและศูนย์กลางของชนิดพันธุ์เฉพาะถิ่น และตัวบ่งชี้และกรอบการติดตามที่ใช้ในการติดตามการเปลี่ยนแปลงความหลากหลายทางชีวภาพเมื่อเวลาผ่านไป ไม่รวมถึงกระบวนการทางนิเวศวิทยาพื้นฐานที่สร้างโครงสร้างของชุมชน (ซึ่งอยู่ในสาขานิเวศวิทยา) และปัจจัยขับเคลื่อนการสูญเสียความหลากหลายทางชีวภาพ (ซึ่งอยู่ในหัวข้อภัยคุกคามต่อความหลากหลายทางชีวภาพ)
Sub-topics
Core questions
- มีชนิดพันธุ์อยู่กี่ชนิด และยังไม่ได้ถูกอธิบายอีกกี่ชนิด?
- ตัวชี้วัดใดที่สามารถจับความหลากหลายในระดับพันธุกรรม ชนิดพันธุ์ และระบบนิเวศได้ดีที่สุด?
- เหตุใดความอุดมสมบูรณ์ของชนิดพันธุ์จึงสูงสุดในเขตร้อนและลดลงเมื่อเข้าใกล้ขั้วโลก?
- ภูมิภาคที่มีชนิดพันธุ์อุดมสมบูรณ์ที่สุดและถูกคุกคามมากที่สุดกระจุกตัวอยู่ที่ใด?
- จะตรวจจับและติดตามการเปลี่ยนแปลงความหลากหลายทางชีวภาพได้อย่างน่าเชื่อถือเมื่อเวลาผ่านไปได้อย่างไร?
Key concepts
- ความอุดมสมบูรณ์ของชนิดพันธุ์และความสม่ำเสมอของชนิดพันธุ์
- ดัชนีความหลากหลาย (Shannon, Simpson)
- ความหลากหลายแบบอัลฟา เบตา และแกมมา
- ชนิดพันธุ์เฉพาะถิ่นและชนิดพันธุ์ที่มีถิ่นที่อยู่จำกัด
- ความหลากหลายทางสายวิวัฒนาการและหน้าที่การทำงาน
- ความสัมพันธ์ระหว่างชนิดพันธุ์กับพื้นที่
- ตัวบ่งชี้ความหลากหลายทางชีวภาพและตัวแปรความหลากหลายทางชีวภาพที่จำเป็น
Key theories
- ระดับของความหลากหลายทางชีวภาพ
- ความหลากหลายทางชีวภาพมีการจัดลำดับชั้นเป็นความหลากหลายทางพันธุกรรม ชนิดพันธุ์ และระบบนิเวศ การอนุรักษ์จำเป็นต้องให้ความสำคัญกับทั้งสามระดับเนื่องจากครอบคลุมแง่มุมที่เสริมกันของความหลากหลายทางชีวภาพ
- ความหลากหลายแบบอัลฟา เบตา และแกมมา
- การแบ่งส่วนของ Whittaker แยกความหลากหลายในท้องถิ่น (อัลฟา) การเปลี่ยนแปลงระหว่างพื้นที่ (เบตา) และความหลากหลายรวมในภูมิภาค (แกมมา) ซึ่งเป็นกรอบการทำงานที่ชัดเจนตามขนาดสำหรับการเปรียบเทียบชุมชน
- จุดความหลากหลายทางชีวภาพ
- ภูมิภาคจำนวนน้อยที่มีชนิดพันธุ์เฉพาะถิ่นสูงเป็นพิเศษควบคู่ไปกับการสูญเสียถิ่นที่อยู่รุนแรง การมุ่งเน้นความพยายามในการอนุรักษ์ในจุดความหลากหลายทางชีวภาพเหล่านี้สามารถปกป้องชนิดพันธุ์จำนวนมากเกินสัดส่วนต่อหน่วยพื้นที่
Clinical relevance
การวัดเป็นรากฐานของการตัดสินใจด้านการอนุรักษ์ทั้งหมด: การประมาณจำนวนชนิดพันธุ์ที่มีอยู่และแหล่งที่อยู่ของพวกมันเป็นตัวกำหนดลำดับความสำคัญของการป้องกัน วิธีการออกแบบพื้นที่อนุรักษ์ และการบรรลุเป้าหมายระหว่างประเทศ การวิเคราะห์จุดความหลากหลายทางชีวภาพได้กำหนดทิศทางการจัดสรรเงินทุนทั่วโลกโดยตรง และตัวบ่งชี้มาตรฐานเป็นพื้นฐานสำหรับการรายงานตามข้อตกลงต่างๆ เช่น อนุสัญญาว่าด้วยความหลากหลายทางชีวภาพ
History
แนวคิดสมัยใหม่ของความหลากหลายทางชีวภาพเริ่มเป็นรูปเป็นร่างในทศวรรษ 1980 โดยคำนี้ได้รับความนิยมในช่วงการประชุม National Forum on BioDiversity ปี 1986 และงานเขียนของ E. O. Wilson ในเวลาต่อมา พื้นฐานเชิงปริมาณมีมานานกว่านั้น: ดัชนีความหลากหลายที่ยืมมาจากทฤษฎีสารสนเทศในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 ความสัมพันธ์ระหว่างชนิดพันธุ์กับพื้นที่จากชีวภูมิศาสตร์เกาะ และการทำแผนที่จุดความหลากหลายทางชีวภาพทั่วโลกจากงานของ Myers ในช่วงปลายทศวรรษ 1980 และ 1990
Debates
- มีชนิดพันธุ์อยู่บนโลกกี่ชนิด?
- การประมาณค่าความอุดมสมบูรณ์ของชนิดพันธุ์ทั่วโลกมีความแตกต่างกันเป็นอันดับขนาด เนื่องจากอนุกรมวิธานส่วนใหญ่ โดยเฉพาะแมลง จุลินทรีย์ และสิ่งมีชีวิตในทะเลลึก ยังไม่ได้รับการอธิบาย วิธีการประมาณค่าและการตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับอัตราการค้นพบมีความแตกต่างกันอย่างมาก
- สกุลเงินของความหลากหลายใดที่ควรเป็นแนวทางในการอนุรักษ์?
- การจัดลำดับความสำคัญตามความอุดมสมบูรณ์ของชนิดพันธุ์ ชนิดพันธุ์เฉพาะถิ่น ความแตกต่างทางสายวิวัฒนาการ หรือความหลากหลายทางหน้าที่การทำงาน อาจชี้ไปยังภูมิภาคที่แตกต่างกัน และยังไม่มีข้อสรุปเกี่ยวกับตัวชี้วัดที่ดีที่สุดเพียงตัวเดียว
Key figures
- Robert H. Whittaker
- Edward O. Wilson
- Norman Myers
- Stuart Pimm
Related topics
Seminal works
- myers2000
- pimm2014
- primack2014
Frequently asked questions
- ความหลากหลายทางชีวภาพมีกี่ระดับ?
- ความหลากหลายทางพันธุกรรม (ความหลากหลายภายในและระหว่างประชากรของชนิดพันธุ์) ความหลากหลายของชนิดพันธุ์ (ความหลากหลายของชนิดพันธุ์ในชุมชนหรือภูมิภาค) และความหลากหลายของระบบนิเวศ (ความหลากหลายของถิ่นที่อยู่ ชุมชน และกระบวนการทางนิเวศวิทยา)
- ความแตกต่างระหว่างความอุดมสมบูรณ์ของชนิดพันธุ์และความหลากหลายคืออะไร?
- ความอุดมสมบูรณ์คือจำนวนชนิดพันธุ์ที่มีอยู่ ดัชนีความหลากหลาย เช่น Shannon และ Simpson รวมความอุดมสมบูรณ์เข้ากับความสม่ำเสมอ — ว่าชนิดพันธุ์มีความอุดมสมบูรณ์เท่ากันเพียงใด — ดังนั้นสองชุมชนที่มีความอุดมสมบูรณ์เท่ากันอาจมีความหลากหลายที่แตกต่างกันได้
- จุดความหลากหลายทางชีวภาพคืออะไร?
- ภูมิภาคที่มีการกระจุกตัวของชนิดพันธุ์เฉพาะถิ่นสูงเป็นพิเศษและได้สูญเสียถิ่นที่อยู่ดั้งเดิมไปเป็นจำนวนมาก จุดความหลากหลายทางชีวภาพถูกใช้เพื่อมุ่งเน้นทรัพยากรการอนุรักษ์ที่มีจำกัดไปยังพื้นที่ที่สามารถปกป้องชนิดพันธุ์จำนวนมากที่สุดที่มีความเสี่ยงสูงสุด