Download - Druhová diverzita společenstev
Druhová diverzita společenstev
Markéta Jindrová
Matyáš Orbán
19.10.2009FŽP, Katedra ekologie, cvičení z předmětu Biodiverzita
Úvod
Diverzita a abundance brouků v konvenčních a organických zemědělských systémech v jižní Anglii
(Diversity and abundance of the coleopteran fauna from organic and conventional management systems in southern England)
Shah, P. A., Brooks, D. R., Ashby, J. E., Perry, J. N. & Woiwod, I. P.
Agricultural and Forest Entomology (2003) 5, 51-60
Úvod
• Cíl: zjistit rozdíly v abundanci a druhové diverzitě brouků v organických agroekosystémech, které nepoužívají pesticidy a minerální hnojiva
ve srovnání s konvenčními zemědělských systémy.
Metodika
• Květen – červen 1994, jižní Anglie
• 5 párů konvenčně a organicky obhospodařovaných farem
• Odchyt vzorků na 2 polích z každé farmy
(zimní obiloviny s výjimkou jednoho org. pole s jarním ovsem)
• Rozloha polí - organická 4 - 8 ha
- konvenční 4 - 14 ha
• Padací pasti - 5 pastí / pole
- rozestup 20 m (transekt)
Metodika
• Transformace dat:
log (x + 1)x… počet jedinců v jedné pasti během jednoho odchytu
• Logaritmický index α diverzity – vychází z Fisherova logaritmického modelu rozdělení výskytu druhů v náhodném výběru
S = ά . ln (1 + N/ ά)
S… počet druhů ve vzorku
N… počet jedinců ve vzorku
ά… odhad parametru α
Logaritmické rozdělení pravděpodobnosti
p = 0,95
• Z Maclaurinova rozvoje lze odvodit:
• Z čehož plyne rovnost:
• Dostáváme pravděpodobnostní funkci:
0 < p < 1; k N
Logaritmické rozdělení pravděpodobnosti
• Počet druhů na dané hladině abundance n:
• Z čehož vyplývá:
Fisher (1943)
Fisherův logaritmický model
α... parametr (index diverzity)
n… dílčí počet jedinců
Sn… počet druhů reprezentovaných n jedinci
x… parametr (0<x<1)
S… celkový počet druhů
N… celkový počet jedinců
Fisherův logaritmický model
Výpočet parametrů x a ά
• Hodnotu parametru x odvodíme iteračně ze vztahu:
• Hodnotu parametr ά získáme ze vztahu:
Fisher (1943), Krebs (1999)
N… celkový počet jedinců
S… celkový počet druhů
x… parametr (0<x<1)
ά… parametr (odhad α)
Výsledky
Srovnání experimentálního a předpokládaného rozložení abundance střevlíkovitých (všichni odchycení jedinci).
Výsledky
• 27749 jedinců • 140 druhů
• Zastoupení jedinců z čeledí:
Carabidae 79,7 % (45 druhů)
Staphylinidae 16,7 % (44 druhů)
Ostatní 3,7 % (41 druhů)
Výsledky
• Konvenčně obhospodařované farmy:
ά = 10,2 ± 0,7
• Organicky obhospodařované farmy:
ά = 8,2 ± 0,5
(F1,8 = 6,7 ; P < 0,05)
Výsledky
Index diverzity Prům. Min. Max. Prům. Min. Max. Systém, F1,9 Dvojice farem, F1,9
Carabidae
Staphylinidae
Ostatní brouci
Všichni brouci
Carabidae a Staphylinidae
Organické farmy Konvenční farmy ANOVA1,2
1Varianční analýza se systémem obhospodařování a dvojicí farem jako hlavními faktory; *P< 0,05; **P<0,01.2Shannon-Wienerův index transformovaný 0,56 .(eH) - 0,5; Simpsonův index transformovaný (1 / D) - 3 před provedením analýz.
Hodnoty ά, Shannon-Wienerova (H‘) a Simpsonova (D) indexu pro konvenční a organické farmy.
Diskuze
• Organická pole – vyšší abundance.
• Způsob obhospodařování ovlivňuje dominanci určitých druhů.
• Nižší druhová diverzita organických polí může být zapříčiněna dominancí jednoho druhu (Pterostichus melanarius).
Carabidae Staphylinidae
Kritické zhodnocení
• Monitorování během jednoho roku a krátkého období
organické farmy konvenční farmyorganické farmykonvenční farmy
organické farmy konvenční farmyorganické farmykonvenční farmy
Kritické zhodnocení
• Logaritmické rozdělení nemusí odrážet reálné rozdělení frekvence výskytu druhů
• Barangé (1991) zmiňuje 3 hlavní body:
1) Nedostatečný ekologický základ
2) Špatná shoda experimentálních dat s modelem
3) Nedostatek testů dobré shody
• Navrhuje použití Zipf-Mandelbrotova modelu
Zdroje
Barangé, M. (1991): Models of species abundance: a critique of and an alternative to the dynamics model. Marine Ecology Progress Series, 69, 293-298.
Fisher, R. A., Corbet, S: & Williams, C. B. (1943): The relation between the number of species and the number of individuals in a random sample of an animal population. The Journal of Animal
Ecology, 12, 42-58.
Krebs, C. J. (1999): Ecological Methodology. Benjamin Cummings, USA, 624 pp.
Shah, P. A., Brooks, D. R., Ashby, J. E., Perry, J. N. & Woiwod, I. P. (2003): Diversity and abundance of the coleopteran fauna from organic and conventional management systems in southern England. Agricultural and Forest Entomology 5, 51-60.
http://en.wikipedia.org/wiki/Logarithmic_distribution [online 18.10.2009]
DĚKUJI ZA POZORNOST