W JAKI SPOSÓB MOŻNA ZMIERZYĆ BIORÓŻNORODNOŚĆ MIEJSCOWOŚCI? - BIOLOGIA - 2026

Różnorodność biologiczną miejscowości można mierzyć, znając zróżnicowanie taksonomiczne i poziomy różnorodności biologicznej - alfa, beta i gamma -, chociaż nie ma jednej miary, która ujmuje pojęcie różnorodności biologicznej w wartości.

Jednak istnieje szereg pomiarów empirycznych, które pozwoliły biologom scharakteryzować i porównać interesujące miejsca. Najbardziej znane wskaźniki to bogactwo gatunkowe, indeks Simpsona i indeks Shannona.

Źródło: pixabay.com

Różnorodność biologiczna to termin odnoszący się do różnorodności biologicznej ekosystemu lub miejscowości. Można go zdefiniować jako sumę wszystkich zmienności biotycznych, od poziomu genów do poziomu ekosystemu.

Należy zauważyć, że koncepcja ta jest niezwykle szeroka, a kwantyfikacja różnorodności postawiła szereg wyzwań dla biologów zainteresowanych jej pomiarem.

Co to jest bioróżnorodność?

Różnorodność biologiczna to różnorodność form życia występujących na ograniczonym obszarze, nazywanym między innymi terenem badań, ekosystemem, krajobrazem. Różnorodność biologiczną definiuje się i określa ilościowo za pomocą atrybutu, który ma dwa składniki: bogactwo i jednorodność.

Pierwsza z nich, bogactwo, odnosi się do liczby grup powiązanych genetycznie lub funkcjonalnie. Innymi słowy, bogactwo mierzy się na podstawie liczby gatunków, a parametr nazywa się bogactwem gatunkowym.

Z kolei jednorodność to odsetek gatunków - lub innych grup funkcjonalnych - na danym terenie. Jednorodność rośnie wraz ze wzrostem odsetka gatunków występujących w podobnych.

Podobnie obszar z kilkoma bardzo dominującymi gatunkami i znaczną liczbą gatunków rzadkich jest regionem o małej jednorodności.

Na jakim poziomie bada się różnorodność?

Do różnorodności biologicznej można podchodzić na różnych poziomach. Na poziomie genetycznym różnorodność można rozumieć jako liczbę gatunków lub odmian zamieszkujących ekosystem.

Zdobywając kolejne poziomy, możemy się na tym skupić w oparciu o obecne formy życia. Jeśli interesuje nas badanie bioróżnorodności w ekosystemie leśnym, a skupimy się na formach życia roślin, będziemy w stanie wyróżnić m.in. trawy, mchy, paprocie.

W podobny sposób możemy określić różne grupy funkcjonalne na badanym obszarze. Na przykład zgrupujemy wszystkie organizmy zdolne do wiązania azotu w jedną kategorię.

Jak mierzy się bioróżnorodność?

Ogólnie biorąc, bioróżnorodność jest miarą, która łączy w sobie dwa parametry wymienione powyżej: bogactwo i jednorodność.

Biolodzy używają różnych wskaźników i parametrów do ilościowego określenia bioróżnorodności. Poniżej opiszemy najczęściej używane i najpopularniejsze.

-Różnorodność taksonomiczna

Jeśli chcesz ocenić różnorodność biologiczną społeczności pod kątem różnorodności taksonomicznej, możesz to zrobić na kilka sposobów:

Bogactwo gatunkowe

Jest to jeden z najłatwiejszych i najbardziej intuicyjnych sposobów mierzenia różnorodności. Jest to rozumiane jako liczba gatunków zamieszkujących społeczność będącą przedmiotem zainteresowania.

Aby to zmierzyć, po prostu policz gatunki. Jest to parametr, który nie uwzględnia liczebności ani rozmieszczenia każdego z gatunków.

Indeks Simpsona

Wskaźnik ten mierzy prawdopodobieństwo, że dwa losowo wybrane osobniki z próby należą do tego samego gatunku. Jest określana ilościowo, biorąc tabelę proporcjonalnej liczebności każdego gatunku i dodając te wartości.

Indeks Shannona

Ten wskaźnik mierzy jednolitość wartości ważności dla wszystkich gatunków występujących w próbce. Gdy istnieje tylko jeden gatunek, wartość wskaźnika wynosi zero.

Tak więc, gdy wszystkie gatunki są reprezentowane przez tę samą liczbę osobników, wartość jest logarytmem całkowitej liczby gatunków.

-Poziomy różnorodności biologicznej

Różnorodność biologiczną można mierzyć lub monitorować w różnych skalach przestrzennych. W ten sposób możemy rozróżnić różnorodność alfa, beta i gamma.

Różnorodność alfa

Nazywa się to również bogactwem gatunkowym (parametr omówiony w poprzedniej sekcji). Jest to liczba gatunków w określonej zbiorowości i może służyć do porównywania liczby gatunków w różnych zbiorowiskach biologicznych lub na różnych obszarach geograficznych.

Różnorodność beta

Odnosi się do stopnia zmian zachodzących pod względem składu gatunkowego wzdłuż gradientu, czy to środowiskowego, czy geograficznego

Na przykład, różnorodność beta mierzy stopień zmiany składu gatunków nietoperzy na gradiencie wysokości. Gdyby pojedynczy gatunek nietoperza zasiedlałby cały gradient, zróżnicowanie beta byłoby niskie, natomiast jeśli skład gatunkowy zmienia się istotnie, różnorodność będzie wysoka.

Różnorodność gamma

Dotyczy regionów lub obszarów geograficznych na większą skalę. Na przykład ma na celu ilościowe określenie liczby gatunków w szerokim regionie, takim jak kontynent.

Aby zilustrować poprzednie środki, wyobraźmy sobie region, w którym mamy trzy podregiony. Gatunki A, B, C, D, E i F zamieszkują pierwsze; w drugim B, C, D, E i F; aw trzecim A, B, C, D, E, F, G.

W poprzedniej strefie zróżnicowanie alfa będzie dotyczyło gatunków na górę, to znaczy 6. Zróżnicowanie gamma będzie dotyczyło gatunków w regionie, 7. I wreszcie różnorodność beta, która jest związkiem między gamma i alfa, co w tym hipotetycznym przypadku daje wartość 1,2.

Co oznacza duża różnorodność?

Kiedy mówimy, że obszar ma „dużą różnorodność”, natychmiast kojarzymy go z pozytywnymi aspektami.

Zróżnicowany ekosystem to ogólnie zdrowy ekosystem o wysokich wartościach stabilności, produktywności i odporności na inwazje lub inne potencjalne zakłócenia.

Jednak chociaż rzadko się to rozważa, istnieją negatywne aspekty związane z dużą różnorodnością. W niektórych przypadkach pofragmentowane miejsca wykazują duże wartości różnorodności. W tych regionach duża część bogactwa wynika z obecności gatunków zakłóconych.

W zbiorowiskach roślinnych duża różnorodność przekłada się na ekosystem trudny do zarządzania. Jeśli chcesz wdrożyć wypas, będzie to trudne zadanie, ponieważ każda roślina ma swoją specyficzną tolerancję na wypas.

Bibliografia

1. Hawksworth, DL (red.). (1995). Różnorodność biologiczna: pomiary i szacowanie. Springer Science & Business Media.
2. Núñez, EF (2008). Systemy leśno-pastwiskowe utworzone z Pinus radiata D. Don i Betula alba L. w Galicji. Univ Santiago de Compostela.
3. Primack, RB i Ros, J. (2002). Wprowadzenie do biologii konserwatorskiej. Ariel.
4. Purvis, A. i Hector, A. (2000). Uzyskanie miary bioróżnorodności. Naturę, 405 (6783), 212.
5. Whittaker, RH (1972). Ewolucja i pomiar różnorodności gatunkowej. Taxon, 213–251.
6. Willis, KJ, Gillson, L., Brncic, TM i Figueroa-Rangel, BL (2005). Zapewnienie podstaw do pomiaru różnorodności biologicznej. Trends in Ecology & Evolution, 20 (3), 107–108.