5.4: Рівень 2: Контрастне різноманіття павуків серед сайтів, щоб забезпечити основу для пріоритетності зусиль щодо збереження

Last updated
Save as PDF

Page ID: 3426

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

У цій частині вправи вам надаються колекції павуків з 4 інших лісових ділянок. Лісові ділянки стали наслідком фрагментації колись набагато більшого суцільного лісу. Ви будете використовувати інформацію про різноманітність павуків, щоб визначити пріоритети зусиль для п'яти різних ділянок лісу (включаючи дані з першого патча, який ви вже класифікували). Ось додаткові колекції павуків: (Див. Рисунок \(\PageIndex{1}\), Рисунок \(\PageIndex{2}\)\(\PageIndex{3}\), Рисунок і Рисунок \(\PageIndex{4}\))

Знімок екрана 2018-12-31 в 2.51.48 PM.png

Малюнок \(\PageIndex{1}\)

Знімок екрана 2018-12-31 в 2.52.04 PM.png

Малюнок \(\PageIndex{2}\)

Знімок екрана 2018-12-31 в 2.52.14 PM.png

Малюнок \(\PageIndex{3}\)

Знімок екрана 2018-12-31 в 2.52.26 PM.png

Малюнок \(\PageIndex{4}\)

Знову ж таки, підрахуйте, скільки особин, що належать до кожного виду, зустрічається у колекції павуків кожної ділянки (використовуйте класифікацію павуків, виконану для ділянки 1 під час першого рівня вправи). Зокрема, побудувати таблицю видів (рядків) по сайту (стовпці). У осередках таблиці помістіть кількість особин кожного виду, який ви знайшли в колекції з острова. Потім ви можете проаналізувати ці дані, щоб генерувати різні заходи характеристик громади, щоб допомогти вам вирішити, як визначити пріоритети захисту лісових ділянок. Нагадаємо, що вам потрібно ранжувати патчі з точки зору того, де повинні застосовуватися зусилля щодо захисту, і вам потрібно надати обґрунтування вашого рейтингу.

Вам буде найкориснішим базувати свої рішення на трьох характеристиках спільноти: видове багатство та різноманітність видів у кожній ділянці лісу та схожість спільнот павуків між плямами. Багатство видів - це просто підрахунок різних видів павуків, які були зібрані в лісовій ділянці. Видове різноманіття - більш складне поняття. Ми будемо використовувати стандартний індекс під назвою Simpson Repical Index,\(\frac{1}{D}\) де\(D\) обчислюється наступним чином:

\[D=∑{p_i}^2\]

де\(p_i=\) часткове достаток\(i^{th}\) виду на острові. Наприклад, якщо у вас був зразок з двох видів з п'ятьма особинами кожен,\(\frac{1}{0.5^2+0.5^2}=2\). Чим вище значення, тим більше різноманітність. Максимальним значенням вважається кількість видів у вибірці, яке відбувається, коли всі види містять рівну кількість особин. Оскільки цей індекс відображає не тільки кількість присутніх видів, але й відносний розподіл особин серед видів у межах спільноти, він може відображати, наскільки збалансовані спільноти з точки зору того, як особини розподіляються між видами. Як результат, дві спільноти можуть мати точно однакову кількість видів, а отже, видове багатство, але суттєво різні заходи різноманітності, якщо особини в одній спільноті перекошені до кількох видів, тоді як особини розподіляються більш рівномірно в іншій громаді.

Різноманітність - це одне, відмінність - зовсім інше. Таким чином, ще однією важливою перспективою в ранжируванні сайтів є те, наскільки спільноти відрізняються один від одного. Ми будемо використовувати найпростішу доступну міру схожості спільнот, тобто коефіцієнт подібності спільноти Жаккара, щоб протиставити відмінність спільноти між усіма можливими парами сайтів:

\[CC_{j}=\frac{c}{S} \]

де\(c\) - кількість видів, загальних для обох спільнот, а СС - загальна кількість видів, присутніх у двох громадах. Наприклад, якщо одна ділянка містить лише 2 види, а інша ділянка 2 види, один з яких утримується спільними обома ділянками, загальна кількість присутніх видів становить 3, а кількість ділиться - 1, тому 1/3 = 331/3 = 33%. Цей індекс коливається від 0 (коли жоден вид не зустрічається спільного між спільнотами) до 1 (коли всі види зустрічаються в обох спільнотах). Обчисліть цей індекс, щоб порівняти кожну пару сайтів окремо, тобто порівняти Сайт 1 з сайтом 2, Сайт 1 з сайтом 3,..., Сайт 4 з сайтом 5 для 10 загальних порівнянь. Можливо, вам буде корисно визначити середню схожість однієї спільноти з усіма іншими, усереднивши\(CC_j\) значення для кожного порівняння, на якому включений певний сайт.

Після того, як ви зробили ці розрахунки різноманітності (видового багатства та зворотного індексу Сімпсона), ви можете вирішити основне питання вправи: Як ви повинні ранжувати ці сайти для захисту і чому? Прийняття обґрунтованого рішення вимагає узгодження вашого аналізу з концепціями біологічного різноманіття, оскільки це стосується різноманітності та відмінності. Що ви рекомендуєте?