Diverzita společenstev

Diverzita charakterizuje společenstvo (či společenstva) prostřednictvím počtu druhů v něm obsažených. Bývá chápana a vyjadřována jednak jako samotný počet druhů ve společenstvu – tedy druhová bohatost (species richness)– i jako komplexnější charakteristika stuktury společenstva, která zahrnuje i početnost jedinců jednotlivých druhů a vyrovnanost jejich rozložení . V závislosti na měřítku lze diverzitu podle Whittakera (1972 cit in. Kučera 1997) rozčlenit na tři úrovně: alfa – , beta – a gama – diverzitu .

Alfa diverzita

Nejnižsší 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 bát vyjádřena některým z indexů diverzity: Index diverzity podle Oduma (Idiv) je poměrem počtu druhů k počtu jedinců.(Odum cit. in )

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. (Moravec et al. 2000)

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 (pi)je odhadována poměrem počtu jedinců druhu (ni) k celkovému počtu jedinců ve společenstvu (N). Rozmezí hodnot indexu jde od 0 k 1 – S-1. Tento index dává větší váhu běžným druhům na úkor druhů vzácných.(Kovář 2002)

Pro hodnocení „uspořádanosti“ společenstva se uplatňuje z teorie informace vycházející míra entropie (Shannon – Wieverův index ), kterou do ekologie zavedli Mac Artur a Margalef. Počítá taktéž s pravděpodobností nalezení jedince daného druhu (tedy pi odhadovanou jako součin ni.N-1 ).

Maxima je dosaženo v případě, že se pravděpodobnosti náležející všem druhům ve společenstvu rovnají. Toto maximum (H’max) je rovno log2S. Poměr maximální a naměřené diverzity pak udává míru vyrovnanosti (equitability, E) či dominance (R) ve společenstvu. (Kovář 2002)

Beta diverzita

Beta – diverzita popisuje strukturní komplexitu prostředí, je mírou rozdílnosti (či naopak podobnosti) druhového složení mezi společenstvy podél určitého gradientu 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. (Kovář 2002.) V ekologii se též běžně využívají indexy podobnosti např.: Jaccardův index je nejstarším indexem vyjadřujícím podobnost druhového složení dvou společenstev. Jednoduše porovnává počet druhů v jednotlivých společenstvech (A,B) s počtem druhů oběma společenstvům.

Podobný je novější Sørensenův index.

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

xi1, xi2 jsou míry i-tého znaku ve společenstvech 1 a 2. Je- li tímto znakem přítomnost určitého druhu, nabývají hodnot 1 (druh přítomen) a 0 (druh nepřítomen). (Pivnička 1984, Moravec 2000, Kovář 2002)

Gama diverzita

Nejvyšší úrovní je regionální, popř. nadregionální druhová diverzita, neboli gama – diverzita. Podle Whittakera (1972 cit. in Kučera 1997) 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.

Faktory ovlivňující diverzitu

Druhové složení a struktura společenstva jsou výsledkem působení různých ekologických faktrorů a jejich vzájemných kombinací. Na všech úrovních má pro diverzitu společenstev velký význam heterogenita prostředí – zdrojů, pokryvu, krajinné matrice na regionální úrovni atd. Diverzita společenstev živočichů koreluje těsněji se strukturní diverzitou vegetace než s její diverzitou druhovou (Begon et al. 1997).

Závislost druhového bohatství (tedy složky diverzity) na ploše ekosystému a jeho izolovanosti popisujetzv. Teorie ostrovní biogegografie – i terrestrický ekosystém lze chápat jako ostrov v krajinné matrici. Druhové bohatství obvykle klesá s rostoucí vzdáleností (izolovaností) ekosystému a naopak vzrůstá s jeho rozlohou.

Na nejnižší úrovni se projevují především dostupnost a rozmístění zdrojů a biotické interakce vně i uvnitř druhů. Nízkou diverPodle Grima (1979) má závislost druhového bohatství vegetace na produktivitě prostředí unimodální tvar. 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 (2003) 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 disturbanci1. Podle „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 sukcesní stáří – předpokládá se, že sukcesní stádia jsou tím druhově bohatší, čím jsou bližší klimaxu.

Na nejvyšší úrovni je prokazatelné, že diverzita klesá spolu s rostoucí zeměpisnou šířkou. Vysvětlení komplikuje skutečnost, že se jedná o velmi komplexní faktor, zahrnující častio protichůdné procesy. Z časových hledisek hraje významnou roli čtvrtohorní vývoj a evoluční stáří. Dlohá a nepřerušovaná sukcese může být jednou z příčin vysokého druhového bohatství v tropech. Význam produktivity je v tomto měřítku dosti neurčitý. (Begon et al. 1997)

Témata

Zde by měly být odkazy na další stránky v Enviwiki, které jsou "nedílnou" součástí hlavního tématu.
Vyjímečně mohou odkazovat na externí stránky (lépe uvádět v odkazech)
Vytvořte seznam témat pomocí hvězdiček

Zdroje

BEGON, M.; HARPER, J. L.; TOWNSEND, C. R.Ekologie: jedinci, populace, společenstva. Přel... Olomouc: 1997 ISBN

GRIME J. P. Plant strategies & vegetation processes. New York: 1979 ISBN

KOVÁŘ P. Geobotanika. Praha: 2000 ISBN

KOVÁŘ P. Ekosystémová a krajinná ekologie: textové teze Praha: 2008 ISBN

KUČERA T. Vliv reliéfu na diverzitu vegetace. Praha, 1997. Disertační práce, Universita Karlova, Přírodovědecká fakulta, katedra botaniky

MORAVEC J. et al. Fytocenologie Praha: Akademia, 2000 ISBN

PIVNIČKA K. Ekologie Praha: 1984 ISBN

RAJANIEMI T.K. Explaining productivity-diversity realtionship in plants. Oikos. 2003, vol.101, no..., s. 449 – 457

WHITTAKER R. H. Evolution and measurement of species diversity. Taxon. 1972, vol.21, no..., s.213 – 251

Odkazy

Měly by být stručně anotované. Tuto část dělíme na následující podskupiny:

Související stránky

Zde uvádíme stránky Enviwiki, které se stránkou volně souvisejí (jsou důležité pro pochopení širších souvislostí).
Tvorba vnitřních Wiki odkazů viz Nápověda.

Externí odkazy

Důležité externí on-line zdroje, které se stránkou volně souvisejí.
Citujte správně: bibliografické záznamy elektronických dokumentů.

Literatura