Editace stránky Diverzita společenstev

{{Zkontrolovat}}
Diverzita charakterizuje [[w:cs:společenstvo|společenstvo]] (či společenstva) prostřednictvím počtu druhů v něm obsažených. Bývá chápána a vyjadřována jednak  jako samotný počet druhů ve společenstvu – tedy druhová bohatost  (species richness)– i jako komplexnější  charakteristika  struktury společenstva, která zahrnuje i početnost jedinců jednotlivých druhů a vyrovnanost jejich rozložení. 
V závislosti na měřítku lze diverzitu podle Whittakera <ref name=whit>WHITTAKER  R. H. Evolution and measurement of species diversity. ''Taxon.'' 1972, vol.21, no..., s.213 – 251.</ref>  rozčlenit na tři úrovně: alfa- , beta- a gama- diverzitu .  
== Alfa diverzita ==
Nejnižší prostorovou úrovní diverzity je alfa – diverzita.  Jedná se o druhovou diverzitu v rámci jednoho společenstva či [[stanoviště]] (whithin – habitat diversity).  Kromě prostého počtu druhů ve společenstvu může být vyjádřena některým z indexů diverzity: 
* '''Index diverzity podle Oduma''' (I<sub>div</sub>) je poměrem počtu druhů k počtu jedinců <ref name=mor>MORAVEC J. et al. ''Fytocenologie'' Praha: Akademia, 2000 ISBN 80-200-0128-X</ref>.
<math>{I_{div}} = \frac{S}{{N}} </math>
<!-- [[Soubor:Odum_spol.PNG]] -->
 
''S'' je počtem druhů, ''N'' počtem jedinců. Index může nabývat hodnot od 0 – v takovém případě se jedná o monocenózu, společenstvo tvořené jedním druhem – do 1, což by byl případ teoretického společenstva, kde by každý druh byl zastoupen právě jedním jedincem.  

* '''Simpsonův index diverzity (D)''' vychází z pravděpodobnosti, s jakou budou dva náhodně nalezení jedinci ve společenstvu náležet k odlišným druhům. Pravděpodobnost výběru jedince i-tého druhu (p<sub>i</sub>)je odhadována poměrem počtu jedinců druhu (n<sub>i</sub>) k celkovému počtu jedinců ve společenstvu (N).  Rozmezí hodnot indexu jde od 0 k  1 – S<sup>-1</sup> (Stejně jako v předchozím indexu i zde je S počet druhů ve společenstvu). Tento index dává větší váhu běžným druhům na úkor druhů vzácných<ref name=kov>KOVÁŘ P. ''Geobotanika.'' Praha: 2000 ISBN 80-246-0359-4</ref>.

<math>D= 1 - \sum_{i=1}^S (p_i)^2</math> tedy <math>D=1-\sum_{i=1}^S (\frac{n_i}{N})^2</math>

<!-- [[Soubor:Simp_spol.PNG]] -->
     
* '''Shannon - Weaverův index''' Pro hodnocení „uspořádanosti“ společenstva se uplatňuje z teorie informace vycházející míra entropie,  kterou do ekologie zavedli Mac Artur a Margalef<ref name=piv>PIVNIČKA K. ''Ekologie'' Praha: 1984</ref>.<ref name=kov />.  Počítá taktéž s pravděpodobností nalezení jedince daného druhu (tedy p<sub>i</sub> odhadovanou jako součin n<sub>i</sub>.N<sup>-1</sup> ). 

<math>H'=\sum_{i=1}^S \frac{n_i}{N}log_2\frac{n_i}{N}=\frac{N \log_2 N-\sum_{i=1}^S n_i \log_2 n_i}{N}</math>
  
<!-- [[Soubor:Shan_spol.PNG]] -->

Maxima je dosaženo v případě, že se pravděpodobnosti náležející všem druhům ve společenstvu rovnají. Toto maximum (H’<sub>max</sub>) je rovno log<sub>2</sub>S. Poměr maximální a naměřené diverzity pak udává míru vyrovnanosti (equitability, E) či dominance (R) ve společenstvu.<ref name=kov />.

<math>E=\frac{H'}{H'_{max}} </math>


<math>R=\frac{H'_{max}-H'}{H'_{max}}=1-H'_{max} </math>

<!-- [[Soubor:Equi_spol.PNG]] -->

==Beta diverzita==
Beta- diverzita popisuje strukturní komplexitu prostředí, je mírou rozdílnosti (či naopak podobnosti) druhového složení mezi společenstvy podél určitého [[gradient prostředí|gradientu prostředí]] nebo zeměpisné šířky či mezi společenstvem a jeho okolím.  Je tím vyšší, čím méně společných druhů společenstva obsahují. 

*Nejjednodušeji ji lze vyjádřit – dle Whittakera – jako poměr druhové diverzity všech společenstev (celkového počtu druhů) k průměru jednotlivých diverzit<ref name=kov />
V ekologii se též běžně využívají indexy podobnosti např.:
* <b>Jaccardův index</b><ref name=kov /> je nejstarším indexem vyjadřujícím podobnost druhového složení dvou společenstev. Jednoduše porovnává počet druhů v jednotlivých společenstvech  (A,B) s počtem druhů společných oběma společenstvům.

<math>IS_j=\frac{c}{A+B-c}.100</math>
  
* Podobný je novější '''Sørensenův index'''<ref name=kov />. 

<math>IS_S=\frac{2c}{A+B}.100</math>

* Jinou možností je změřit rozdílnost mezi společenstvy 1 a 2 jako pomyslnou vzdálenost v mnohorozměrném prostoru: 

<math>D_{12}=\sqrt{\sum_{i=1}^N}(X_{i1}-X_{i2})^2</math>

x<sub>i1</sub>, x<sub>i2</sub> jsou míry i-tého znaku ve společenstvo 1 a 2. Je -li tímto znakem přítomnost určitého [[druh]]u, nabývají  hodnot  1 (druh přítomen) a 0 (druh nepřítomen).<ref name=piv />.

==Gama diverzita==
Nejvyšší úrovní je regionální, popř. nadregionální druhová diverzita, neboli gama – diverzita. Podle Whittakera<ref name=kuc>KUČERA T. ''Vliv reliéfu na diverzitu vegetace.'' Praha, 1997. Disertační práce, Universita Karlova, Přírodovědecká fakulta, 
katedra botaniky </ref> je celkovou diverzitou dané oblasti a je definována součinem beta -diversity a průměrné alfa – diverzity. V jiném pojetí je obdobou beta – diverzity ve větším měřítku, porovnávající rozdíly mezi druhovým složením společenstev v různých regionech.  


[[Soubor:Diverzita.svg|450 px]]

Názorný příklad všech tří úrovní diverzity pro tři oblasti. V každé oblasti se nacházejí tři hory, písmena představují populace jednotlivých druhů. (Převzato z Primack et al.)<ref>PRIMACK, Richard D.; Kindlmann, Pavel; Jerskáková, Jana. ''Biologické Principy ochrany přírody''. 1. vydání, Praha: Portál, 2001. ISBN 80-7178-552-0</ref>

==Faktory ovlivňující diverzitu==
Druhové složení a struktura společenstva jsou výsledkem působení různých ekologických faktorů a jejich vzájemných kombinací. 
Na všech úrovních má pro diverzitu společenstev velký význam heterogenita prostředí – zdrojů, pokryvu, [[krajinná matrice|krajinné matrice]] na regionální úrovni atd. Diverzita společenstev živočichů koreluje těsněji se strukturní diverzitou [[w:cs:vegetace|vegetace]] než s její diverzitou druhovou<ref name=beg>BEGON, M.; HARPER, J. L.; TOWNSEND, C. R.''Ekologie: jedinci, populace, společenstva.'' Přel. Grygová B., Olomouc: Vydavatelství univerzity Palackého, 1997 ISBN 80-7067-695-7</ref>.

Závislost druhového bohatství (tedy složky diverzity) na ploše ekosystému a jeho izolovanosti popisuje tzv. [[Teorie ostrovní biogeografie]] – i terestrický ekosystém lze chápat jako ostrov v [[krajinná matrice|krajinné matrici]]. Druhové bohatství obvykle klesá s rostoucí vzdáleností  (izolovaností) [[ekosystém]]u a naopak vzrůstá s jeho rozlohou<ref name=kov2>
KOVÁŘ P. ''Ekosystémová a krajinná ekologie: textové teze'' Praha, Karolinum: 2008 ISBN 978-80-246-1507-3
</ref>. 

Na nejnižší úrovni se projevují především dostupnost a rozmístění zdrojů a [[biotické interakce]] vně i uvnitř [[w:cs:druh|druhů]]. Podle Grimea<ref name=grim>GRIME J. P. ''Plant strategies & vegetation processes.'' New York: Wiley, 1979 ISBN 0-471-99695-5</ref>
má závislost druhového bohatství vegetace na produktivitě prostředí unimodální tvar (závisle porměnná - druhové bohatství - do určitého bodu s rostoucí nezávislou proměnnou - produktivitou- stoupá, od téhož bodu dále klesá). S rostoucím množstvím zdrojů roste počet druhů schopných v prostředí přežít, zároveň se však též zvyšuje intenzita [[kompetice]]. Vysoce produktivní prostředí bývá osídleno malým množstvím konkurenčně silných druhů. Důležité však není jen množství zdrojů, ale i jejich rozmístění, Rajaniemi<ref name=raja>RAJANIEMI  T.K. Explaining productivity-diversity realtionship in plants. ''Oikos.'' June 2003, vol.101, s. 449 – 457</ref> uvádí, že vysokou diverzitu, lez očekávat v prostředí, kde jsou půdní živiny rozmístěny homogenně a naopak.  Podobnou závislost  jako na produktivitě vykazuje druhové bohatství na [[disturbance|disturbanci]]. Podle [[střední narušení|„hypotézy středního narušení“]] (IDH, intermediate disurbance hypothesis) je druhová bohatost nejvyšší při střední míře disturbance. Na lokální úrovni jsou pro diverzitu důležité mikroklimatické podmínky.

Na vyšší úrovni lze pozorovat pokles diverzity s rostoucí nadmořskou výškou, tedy i s měnícím se mezoklimatem. Stále má výrazný vliv produktivita, projevují se regionální [[disturbance]] (kupř. lesní požáry). Významným faktorem je [[w:cs:sukcese (ekologie)|sukcesní stáří]] – předpokládá se, že sukcesní stádia jsou tím druhově bohatší, čím jsou bližší [[klimax]]u.<ref name=kuc />

Na nejvyšší úrovni je prokazatelné, že diverzita klesá spolu s rostoucí zeměpisnou šířkou.  Vysvětlení komplikuje skutečnost, že se jedná o velmi komplexní faktor, zahrnující často i protichůdné procesy. Z časových hledisek hraje významnou roli  čtvrtohorní vývoj a [[evoluce|evoluční stáří]]. Dlouhá a nepřerušovaná sukcese může být jednou z příčin vysokého druhového bohatství v tropech. Význam produktivity je v tomto měřítku dosti neurčitý. <ref name=beg>BEGON, M.; HARPER, J. L.; TOWNSEND, C. R.''Ekologie: jedinci, populace, společenstva.'' Přel. Grygová B., Olomouc: Vydavatelství univerzity Palackého, 1997 ISBN 80-7067-695-7</ref>

==Odkazy==
=== Témata ===
* [[biodiverzita]]
* [[ekologie]]
* [[w:cs:společenstvo|společenstvo]]
* [[ekosystém]]
* [[habitat]]
* [[w:cs:biom|biom]]
* [[teorie ostrovní biogeografie]]
* [[evoluce]]
* [[w:cs:sukcese (ekologie)|sukcese]]
* [[disturbance]]
* [[střední narušení]]

=== Zdroje ===
<references/>
=== Externí odkazy ===
*{{Wikipedia cs p|Diverzita}}
*{{Wikipedia en|Biodiversity}}
*{{Wikipedia en|alpha diversity}}
*{{Wikipedia en|beta diversity}}
*{{Wikipedia en|gamma diversity}}
*{{Wikipedia en|species richness}}
*{{Wikipedia en|Shannon-Weaver index}}
*{{Wikipedia en|simpson index}}
*alfa-,beta- a gama- diverzita http://cnx.org/content/m12147/latest/
*[http://www.nationalgeographic.com/wildworld/ Interaktivní světová mapa biodiverzity]

[[Kategorie:Biosféra]]
[[Kategorie:Ekologie]]