Beta çeşitliliği - Beta diversity

Olarak ekoloji , beta çeşitlilik (β-otmayan ya da gerçek bir beta çeşitlilik ) yerel ve bölgesel tür çeşitliliği arasındaki orandır. Terim, RH Whittaker tarafından alfa çeşitliliği (α-çeşitliliği) ve gama çeşitliliği (γ-çeşitliliği) terimleriyle birlikte tanıtıldı . Buradaki fikir, bir peyzajdaki toplam tür çeşitliliğinin (γ) iki farklı şey tarafından belirlendiğiydi, habitat seviyesindeki ortalama tür çeşitliliği (α) ve habitatlar arasındaki farklılaşma (β). Beta çeşitliliği için diğer formülasyonlar arasında "mutlak tür dönüşümü", "Whittaker'ın tür dönüşümü" ve "orantılı tür dönüşümü" yer alır.

Whittaker, farklılaşmayı ölçmek için birkaç yol önerdi ve sonraki nesil ekolojistler daha fazlasını icat etti. Sonuç olarak, artık tanımlanmış birçok beta çeşitliliği türü vardır. Bazıları , bileşimsel heterojenlikle ilgili çeşitli indekslerden herhangi birine atıfta bulunmak için beta çeşitliliğini kullanır . Diğer formülasyonlar için farklı isimler kullanılarak karışıklık önlenir.

Tür dönüşümünün bir ölçüsü olarak beta çeşitliliği, iki bölge veya topluluk arasındaki tür kompozisyonundaki fark muhtemelen topluluklardaki bazı nadir türlerin varlığını ve yokluğunu yansıttığından, nadir türlerin rolünü aşırı vurgulamaktadır. Beta çeşitliliği, tür bakımından fakir bölgelerdeki tür toplulukları, tür açısından daha zengin bölgelerdeki toplulukların bir alt kümesi olduğunda ortaya çıkan yuvalanmanın bir ölçüsü olabilir. Ayrıca, ikili beta çeşitliliği, tüm biyoçeşitlilik bölümlerinin oluşturulmasında yetersizdir (3 veya daha fazla siteden oluşan bir Venn şemasındaki bazı bölümler, alfa ve beta çeşitliliği ile ifade edilemez). Sonuç olarak, bazı makroekolojik ve topluluk kalıpları alfa ve beta çeşitliliği ile tam olarak ifade edilemez. Bu iki nedenden dolayı, tür dönüşümünü ölçmenin yeni bir yolu olan Zeta çeşitliliği (ζ-çeşitlilik) önerilmiş ve mevcut tüm insidansa dayalı biyoçeşitlilik modellerini birbirine bağlamak için kullanılmıştır.

Türler

Whittaker beta çeşitliliği

Gama çeşitliliği ve alfa çeşitliliği, doğrudan tür envanteri verilerinden hesaplanabilir. Whittaker'ın orijinal beta çeşitliliği tanımlarının en basiti,

β = γ/α

Burada gama çeşitliliği, bir peyzajın toplam tür çeşitliliğidir ve alfa çeşitliliği, habitat başına ortalama tür çeşitliliğidir. Habitatlar ve peyzajlar arasındaki sınırlar yaygın ve bir dereceye kadar öznel olduğundan, gama çeşitliliğinin herhangi bir envanter veri seti için ölçülebileceği ve veri seti alt birimlere bölündüğünde alfa ve beta çeşitliliğinin ölçülebileceği önerilmiştir. O zaman gama çeşitliliği, veri setindeki toplam tür çeşitliliğidir ve alfa çeşitliliği, alt birim başına ortalama tür çeşitliliğidir. Beta çeşitliliği, veri kümesinin toplam tür çeşitliliği ve alt birim başına ortalama tür çeşitliliği aynı kalsaydı, ancak alt birimler hiçbir tür paylaşmasaydı, kaç alt birimin olacağını belirtir.

Mutlak tür cirosu

Bazı araştırmacılar, gama çeşitliliğini çarpımsal bileşenlerden ziyade toplamsal bileşenlere ayırmayı tercih etmişlerdir. Sonra çeşitliliğin beta bileşeni olur

β _A = γ - α

Bu, tüm veri kümesinin, veri kümesi içindeki ortalama bir alt birimden ne kadar daha fazla tür çeşitliliği içerdiğini ölçer. Bu aynı zamanda veri setindeki alt birimler arasındaki toplam tür devir miktarı olarak da yorumlanabilir.

İki alt birim olduğunda ve varlık-yokluk verileri kullanıldığında bu, aşağıdaki denklemle hesaplanabilir:

$\beta _{A}=(S_{1}-c)+(S_{2}-c)$

burada, S ₁ = birinci toplulukta kaydedilen toplam tür sayısı, S ₂ = ikinci toplulukta kaydedilen toplam tür sayısı ve c = her iki toplulukta ortak olan tür sayısı.

Whittaker'ın tür cirosu

Mutlak tür cirosu alfa çeşitliliğine bölünürse, veri kümesinin alt birimleri arasında tür bileşiminin kaç kez tamamen değiştiğini ölçen bir ölçü elde edilir. Bu önlem Whittaker tarafından önerildi, bu yüzden Whittaker'ın tür devri olarak adlandırıldı. şu şekilde hesaplanır

β _W = (γ - α)/α = γ/α - 1

İki alt birim olduğunda ve varlık-yokluk verileri kullanıldığında, bu, Sørensen benzerlik indeksinin tek tamamlayıcısına eşittir .

Orantılı tür cirosu

Mutlak tür cirosu gama çeşitliliğine bölünürse, veri kümesindeki tür çeşitliliğinin ne kadarının ortalama bir alt birimde bulunmadığını ölçen bir ölçü elde edilir. şu şekilde hesaplanır

β _P = (γ - α)/γ = 1 - α/γ

İki alt birim olduğunda ve varlık-yokluk verileri kullanıldığında, [0, 1] aralığına göre değişen bu ölçü, Jaccard benzerlik indeksinin tek tamamlayıcısına eşittir .

β-çeşitlilik kalıpları

Tane boyutu, ağaç beta çeşitliliği ve enlem arasındaki ilişkiyi değiştirir. Bkz. Sreekar ve ark.

Yerel ölçekten bölgesel ölçeğe (β-çeşitlilik) tür kompozisyonundaki değişimi anlamak ekoloji ve biyocoğrafyada merkezi bir tema olmasına rağmen, çalışmalar genellikle β-çeşitliliğin temel modelleri konusunda farklı sonuçlara varmıştır. Örneğin, niş sıkıştırma hipotezi, daha düşük enlemlerde daha yüksek β-çeşitliliği öngördü. Doğal habitatları insan tarafından değiştirilmiş habitatlarla karşılaştıran çalışmalar farklı değildir. Kitching ve ark. Birincil ormanlardaki β-çeşitliliğinin kütük ormanlardan daha yüksek olduğunu göstermek için Borneo, Danum vadisinin birincil ve kayıtlı ormanlarındaki güvelerden örneklendi. Buna karşılık, Berry ve ark. aynı çalışma alanındaki ağaçlardan örneklenmiş ve β-çeşitliliğinin ana ormanlardan daha yüksek olduğunu göstermiştir. Bu iki çalışmanın sonuçları, birincil ormanlardaki β-çeşitliliğinin, insan tarafından değiştirilmiş her tür habitattaki (ikincil ormanlar, plantasyonlar, mera ve kentsel) β-çeşitliliğine benzer olduğunu gösteren yeni bir nicel sentezin sonuçlarından tamamen farklıydı. ). Bu nedenle, çalışmalar arasında β-çeşitlilik modelleri konusunda açık bir fikir birliği yoktur. Sreekar et al. Bu tutarsızlıkların çoğunun, çalışmalar arasındaki tane boyutu ve/veya uzamsal boyuttaki farklılıklardan kaynaklandığını öne sürdü. Mekansal ölçeğin β-çeşitlilik ve enlem arasındaki ilişkiyi değiştirdiğini gösterdiler.

Jeolojik geçmişte çeşitlilik bölünmesi

Jeolojik geçmişteki büyük çeşitlilik olayları, alfa ve beta çeşitliliğinin (çeşitlilik bölümlemesi) göreli katkılarındaki kaymalarla ilişkilendirildi. Örnekler arasında Kambriyen patlaması , büyük Ordovisiyen biyoçeşitlilik olayı ve Permiyen sonu ve Triyas sonu kitlesel yok oluş olaylarından elde edilen geri kazanımlar sayılabilir . Bu vaka çalışmalarından elde edilen ampirik veriler, türler arası rekabetin etkileri nedeniyle artan sayıda türün alfa çeşitliliğine göre beta çeşitliliğini artıracağına dair teorik tahminleri doğrulamaktadır ; yine de, coğrafi ciroyu artırma seçenekleri tükendiğinde alfa çeşitliliği tekrar artabilir.

Languages

In other projects