نمذجة طيف الحجم للفقاريات والأسماك في النظم الإيكولوجية للتيار

Daniel  J. McGarvey; Taylor  E. Woods; Andrew  J. Kirk

doi:10.3791/59945

يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

نمذجة طيف الحجم للفقاريات والأسماك في النظم الإيكولوجية للتيار

7.3K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/59945

⸱

يوليو 30, 2019

Daniel J. McGarvey¹ , Taylor E. Woods¹^,² , Andrew J. Kirk³

¹Center for Environmental Studies, Virginia Commonwealth University, ²Department of Ecology and Evolutionary Biology, University of Tennessee, ³Department of Environmental Quality

في هذه المقالة

ملخص

وهذا بروتوكول لنمذجة طيف الحجم (توسيع العلاقة بين الكتلة الفردية والكثافة السكانية) للبيانات المجمعة عن الأسماك واللافقاريات من الجداول والأنهار القابلة للخوض. وتشمل الأساليب ما يلي: التقنيات الميدانية لجمع الأسماك الكمية والعينات اللافقارية؛ والتقنيات الميدانية لجمع الأسماك الكمية والعينات اللافقارية؛ والتقنيات الميدانية لجمع الأسماك الكمية و أساليب المختبر لتوحيد البيانات الميدانية؛ وتحليل البيانات الإحصائية.

الملخص

حجم الطيف هو معكوس، العلاقة التحجيم الكلومتري بين متوسط كتلة الجسم (M) وكثافة (D) من الأفراد داخل المجتمع الإيكولوجي أو شبكة الغذاء. والأهم من ذلك، يفترض طيف الحجم أن الحجم الفردي، بدلاً من خصائص الأنواع السلوكية أو خصائص تاريخ الحياة، هو المحدد الرئيسي للوفرة داخل النظام الإيكولوجي. وهكذا، على عكس العلاقات اللامترية التقليدية التي تركز على البيانات على مستوى الأنواع (على سبيل المثال، متوسط حجم جسم الأنواع مقابل الكثافة السكانية)، فإن تحليلات الأطياف الحجم هي "ترنح" - يتم تحديد العينات الفردية فقط من حيث حجمها، دون النظر في الهوية التصنيفية. نماذج الأطياف الحجم هي تمثيل اتّصال فعّال للشبكات الغذائية التقليدية والمعقدة ويمكن استخدامها في سياقات وصفية وتنبؤية (مثل التنبؤ باستجابات المستهلكين الكبار للتغيرات في الموارد القاعدية). كما أفادت الدراسات التجريبية المستمدة من النظم الإيكولوجية المائية المتنوعة بمستويات معتدلة إلى عالية من التشابه في منحدرات الأطياف الحجمية، مما يشير إلى أن العمليات المشتركة قد تنظم وفرة الكائنات الحية الصغيرة والكبيرة في بيئات مختلفة جداً. هذا هو بروتوكول لنموذج الطيف حجم على مستوى المجتمع في تيارات قابلة للخوض. ويتألف البروتوكول من ثلاث خطوات رئيسية. أولاً، جمع الأسماك القاعية الكمية والعينات اللافقارية التي يمكن استخدامها لتقدير الكثافات المحلية. ثانياً، توحيد البيانات السمكية واللافقارية عن طريق تحويل جميع الأفراد إلى وحدات ترنحية (أي الأفراد المحددين حسب الحجم، بغض النظر عن الهوية التصنيفية)، وتلخيص الأفراد داخل صناديق قياس السجل_2. ثالثاً، استخدم الانحدار الخطي لنمذجة العلاقة بين تقديرات M وD. وترد هنا تعليمات مفصلة لإكمال كل من هذه الخطوات، بما في ذلك البرمجيات المخصصة لتسهيل تقدير D وحجم الأطياف النمذجة.

المقدمة

حجم الجسم علاقات التحجيم، مثل الارتباط الإيجابي بين كتلة الجسم ومعدل التمثيل الغذائي، معروفة على مستوى الكائنالحي الفردية ويجري الآن دراستها على مستويات أعلى من المنظمة 1،^2،³. هذه العلاقات المترية هي في معظم الأحيان وظائف قانون السلطة من النموذج Y = aM^ب، حيث Y هو متغير الفائدة (على سبيل المثال، التمثيل الغذائي، وفرة، أو حجم النطاق المنزلي)، M هو كتلة الجسم من واحد أو متوسط الفردية، b هو معامل التحجيم، وa هو ثابت. للراحة الإحصائية، غالباً ما يتم تحويل البيانات Y و M قبل التحليل ثم على....