قياس التنوع البيولوجي

التنوع البيولوجي. تستحضر الكلمة روعة غابة عظيمة ، أو ثراء المحيط المزدحم ، ويتم تعريفها ببساطة على أنها مجموعة متنوعة من الكائنات الحية في نظام بيئي ذي أهمية. لحماية التنوع البيولوجي ، يجب أن يكون العلماء قادرين على قياسه. هذا يعني معرفة عدد الأنواع المختلفة التي تعيش معا في مساحة معينة. ما هي الطريقة الملائمة لعد الأنواع؟

ستكون محاولة عد كل شيء في نظام بيئي بأكمله مستحيلة، لذلك يستخدم العلماء أداة تسمى التربيع، وهي إطار بحجم ثابت يتم وضعه عشوائيا في البيئة التي يتم فيها إجراء العد. بعد فهرسة الأنواع والأفراد الموجودين في هذا القسم الصغير ، تتكرر العملية ، ووضع المزيد من التربيعات بشكل عشوائي ، أو بدلا من ذلك ، في مواضع محددة على طول خط عبر البيئة ، يشار إليها باسم العرض.

من أجل تقدير العدد الإجمالي للأنواع في منطقة ما ، يتم استخدام منحنيات تراكم الأنواع. إذا تم رسم العدد التراكمي للأنواع الموجودة في التربيع مقابل عدد التربيعات التي تم أخذ عينات منها ، فسيظهر منحنى. على سبيل المثال ، في مجموعة البيانات هذه ، عندما تم التحقيق في أربعة تربيعات ، وجد أن هناك 10 أنواع فريدة. ستة تحتوي على 17 وهكذا. يمثل خط التقارب لهذا النوع من المنحنى تقديرا لعدد الأنواع التي تدعمها البيئة. في هذه الحالة ، حوالي 30. ولكن في حين أن قياس التنوع في موقع واحد مفيد بشكل لا يصدق ، فإن مقارنة المواقع على مساحة أكبر يمكن أن تعطينا مؤشرا على نطاق أوسع للتنوع.

في عام 1972 ، وصف عالم البيئة روبرت ويتاكر ثلاثة أنواع رئيسية من التنوع البيولوجي ، ألفا ، بيتا ، وجاما. يشير تنوع ألفا ببساطة إلى عدد الأنواع في منطقة ما وغالبا ما يشار إليه باسم ثراء الأنواع. على سبيل المثال ، يوجد في هذا الموقع سبعة أنواع مختلفة ، لذا فإن درجة ألفا هي سبعة. يحتوي الموقع الثاني ، الموقع B ، على خمسة أنواع ، والثالث ، الموقع C ، يحتوي على سبعة. ولكن من خلال المقارنة بين المواقع ، يمكننا تحديد ما يسمى التنوع التجريبي ، وهو مجموع الأنواع الفريدة لكل منطقة. لذلك إذا قارنا الموقع أ بالموقع ب ، فسنرى ثلاثة أنواع مشتركة بين الاثنين. بحساب الأنواع المتبقية ، نجد أن هناك ستة. هذا يعني أن هناك تنوعا تجريبيا بين الموقع A والموقع B من ستة. تشترك الموقعان A و C أيضا في ثلاثة أنواع ، تاركين ثمانية أنواع فريدة. هذا تنوع تجريبي من ثمانية. يحتوي الموقعان B و C على نوعين مشتركين بينهما ، أو قيمة تنوع بيتا تبلغ ثمانية. أخيرا ، تنوع جاما هو عدد الأنواع المختلفة في جميع المواقع مجتمعة. في هذا المثال ، هناك تنوع جاما 12. لذا لتلخيص الأنواع الثلاثة من التنوع البيولوجي ، يمكننا أن ننظر إليها بهذه الطريقة ، ألفا ، بيتا ، وجاما. بالإضافة إلى تسجيل التنوع ، غالبا ما يشير العلماء إلى تكافؤ الأنواع ، مما يعني عدد الأفراد من كل نوع الموجودين. على سبيل المثال ، هذان الموقعان لهما نفس الثراء ، أو تنوع ألفا ، حيث يحتوي كلاهما على سبعة أنواع. لكن الموقع A يتم اجتياحه نسبيا من قبل الأرانب ذات الأعداد المنخفضة من الأنواع الأخرى ، في حين أن الموقع B يحتوي على توزيع متساو جدا للأنواع ، لذلك يعتبر أنه يتمتع بتكافؤ أكبر مقارنة بالموقع A. اعتبر العلماء عموما أن النظم البيئية ذات الثراء والتساوي الأعلى ، أي العديد من الأنواع الموزعة بالتساوي ، هي الأكثر صحة. غالبا ما تكون الموائل المضطربة ، غالبا بسبب تصرفات البشر ، مثل الزراعة أو التلوث ، ضعيفة الثراء والتساوي. تعد القدرة على مقارنة المواقع أمرا بالغ الأهمية لأنه يسمح للباحثين بتحديد الصحة النسبية للنظم البيئية.
في هذا المختبر ، ستقوم بإجراء أخذ عينات تربيعية وعرضية في ثلاثة مواقع بيئية مختلفة ، بالإضافة إلى إجراء محاكاة معملية ، ثم تحليل البيانات التي تم جمعها لوصف التنوع البيولوجي المرصود.