Cấu trúc và Đa dạng Cộng đồng

Các cộng đồng khác nhau về số lượng loài mà chúng chứa và mức độ phân bố đồng đều của các cá thể giữa chúng; việc định lượng sự đa dạng này và các thành phần của nó là nền tảng để so sánh các quần xã.

Definition

Cấu trúc và đa dạng cộng đồng liên quan đến số lượng, sự phong phú tương đối và sự thay đổi không gian của các loài trong và giữa các cộng đồng, cũng như các chỉ số và mô hình được sử dụng để định lượng và so sánh chúng.

Scope

Chủ đề này bao gồm mô tả và đo lường cấu trúc cộng đồng: độ phong phú và độ đồng đều loài, phân bố thứ hạng-phong phú, và các chỉ số đa dạng như Shannon và Simpson. Nó đề cập đến việc phân chia đa dạng thành các thành phần alpha, beta và gamma, mối quan hệ loài-diện tích, và các mô hình đa dạng quy mô lớn bao gồm gradient vĩ độ, cùng với các giả thuyết được đề xuất để giải thích chúng.

Core questions

• Đa dạng của một cộng đồng được đo lường và so sánh như thế nào?
• Độ phong phú và độ đồng đều đóng góp vào đa dạng như thế nào?
• Đa dạng được phân chia thành các thành phần alpha, beta và gamma như thế nào?
• Điều gì giải thích các mô hình quy mô lớn như gradient đa dạng vĩ độ?

Key theories

Đa dạng alpha, beta và gamma

Đa dạng có thể được phân chia thành các thành phần trong địa điểm (alpha), thay đổi giữa các địa điểm (beta) và khu vực (gamma), cho phép phân tích và so sánh quy mô không gian của đa dạng sinh học trên các cảnh quan.

Phân bố và chỉ số số lượng loài

Các cộng đồng thể hiện sự phân bố đặc trưng về số lượng giữa các loài, được tóm tắt bằng các chỉ số kết hợp độ phong phú và độ đồng đều, do đó hai cộng đồng có cùng số lượng loài có thể khác nhau đáng kể về đa dạng được đo lường.

Mechanisms

Các chỉ số đa dạng kết hợp số lượng loài (độ phong phú) với sự công bằng trong số lượng của chúng (độ đồng đều). Chỉ số Shannon trọng số các loài theo thông tin trong số lượng tương đối của chúng, trong khi chỉ số Simpson phản ánh xác suất hai cá thể được chọn ngẫu nhiên thuộc về các loài khác nhau. Việc phân chia tổng đa dạng (gamma) thành đa dạng cục bộ (alpha) và sự thay đổi giữa các địa điểm (beta) cho thấy liệu sự phong phú khu vực có xuất phát từ các cộng đồng cục bộ phong phú hay từ sự khác biệt không gian cao.

Clinical relevance

Đo lường đa dạng là nền tảng cho việc đánh giá đa dạng sinh học, giám sát sức khỏe hệ sinh thái, so sánh các ưu tiên bảo tồn và phát hiện sự thay đổi sinh học do xáo trộn hoặc phục hồi. Đây là bối cảnh giáo dục, không phải là quy định quản lý.

History

Các nhà tự nhiên học ban đầu đã ghi nhận rằng vùng nhiệt đới có nhiều loài hơn các vùng ôn đới. Fisher, Preston và MacArthur đã mô hình hóa phân bố số lượng loài vào giữa thế kỷ XX, Whittaker đã chính thức hóa đa dạng alpha, beta và gamma vào năm 1972, và Magurran đã tổng hợp thực tiễn hiện đại về đo lường đa dạng.

Debates

Điều gì gây ra gradient đa dạng vĩ độ?

Lý do tại sao độ phong phú loài tăng lên về phía xích đạo vẫn chưa được giải quyết, với các giải thích cạnh tranh viện dẫn năng lượng và năng suất lớn hơn, thời gian tiến hóa dài hơn, diện tích nhiệt đới lớn hơn và tốc độ đa dạng hóa nhanh hơn.

Key figures

• Robert Whittaker
• Robert MacArthur
• Edward O. Wilson
• Anne Magurran

Seminal works

• magurran2004
• whittaker1972
• begon2006

Frequently asked questions

Sự khác biệt giữa độ phong phú và đa dạng là gì?

Độ phong phú chỉ đơn giản là số lượng loài hiện diện, trong khi các chỉ số đa dạng cũng tính đến độ đồng đều—mức độ phân bố đồng đều của các cá thể giữa các loài đó—do đó một cộng đồng bị chi phối bởi một loài sẽ ít đa dạng hơn một cộng đồng đồng đều có cùng độ phong phú.

Đa dạng beta là gì?

Đa dạng beta là sự thay đổi trong thành phần loài từ địa điểm hoặc môi trường sống này sang địa điểm hoặc môi trường sống khác; đa dạng beta cao có nghĩa là các cộng đồng khác nhau mạnh mẽ trong không gian, góp phần vào độ phong phú khu vực.