التنوع المجتمعي

النظام البيئي هو مجتمع من المكونات الحية وغير الحية التي تتفاعل في منطقة ما. يمكن أن يكون هذا بحجم الأرض نفسها أو غابة مليئة بالنباتات ، أو صغيرة مثل المعدة مع مجموعة سكانها الميكروبيين. يمكن قياس صحة النظام البيئي بطرق مختلفة ، ولكن أحد المؤشرات الجيدة هو التنوع البيولوجي ، وهو مقياس لتنوع الأنواع البيولوجية في النظام البيئي.

يمكننا تقييم التنوع البيولوجي باستخدام مقياس يسمى مؤشر شانون-وينر ، الذي اقترحه كلود شانون ونوربرت وينر في الأربعينيات. مؤشر شانون-وينر هو قياس بدون وحدات ، يتم حسابه على أنه H. يستخدم المؤشر متغيرين: ثراء الأنواع ، أو عدد الأنواع الموجودة ، المشار إليها ب K ، وتكافؤ الأنواع ، أو نسبة كل نوع ، المشار إليها بواسطة PI. ثراء الأنواع هو عدد الأنواع الفريدة في النظام البيئي. هذا المثال يحتوي على سبعة. يقيس تكافؤ الأنواع كيفية توزيع الأنواع في النظام البيئي. هذا يعني أن النظام البيئي الذي يكون فيه للأنواع المختلفة أرقام متشابهة يكون أكثر من نظام يحتل فيه نوع أو نوعان معظم الكائنات الحية ، مثل هذا النوع ، المليء نسبيا بالأرانب البرية.

الآن بعد أن عرفنا ما يجب قياسه ، دعنا نتعلم كيفية قياس التنوع البيولوجي. نظرا لأن النظم البيئية يمكن أن تكون ضخمة ، كان على علماء البيئة اكتشاف طرق لأخذ عينات عشوائية من مناطق كبيرة بسرعة. أبسطها هو التربيع ، وهو إطار بحجم ثابت ، يتم وضعه عادة بشكل عشوائي داخل موقع أخذ العينات. يقوم العلماء بمسح المنطقة داخل المربع ، وتسجيل ثراء الأنواع وكذلك تساويها. باستخدام هذه النوافذ الصغيرة الموضوعة في أماكن متعددة فوق نظام بيئي ، يمكنهم استقراء النتائج التي توصلوا إليها لإعطاء تقديرات التنوع لمنطقة الدراسة بأكملها. ولكن على الرغم من أن هذه التقنية تسمح بتقييم يمكن التحكم فيه لمساحة كبيرة ، إلا أنها ليست مثالية. قد يؤدي التنسيب العشوائي للأرباع إلى فقدان الأفراد ، مما يؤدي إلى نقص تمثيل الأنواع وتقديرات التنوع البيولوجي المنخفضة بشكل غير صحيح.

يعني هذا القيد أن بعض المجتمعات ، خاصة المجتمعات غير المكتملة أو غير الموحدة ، يتم أخذ عينات منها بشكل أفضل من خلال نهج أكثر تنظيما. هنا ، يحد الغابة ، وفي الواقع ، يتكون من بقع موائل مختلفة. لتغطية هذا المجتمع بشكل عادل ، يمكننا تقسيم المناظر الطبيعية إلى موائل أساسية والأهم من ذلك ، موائل الحافة. في كثير من الأحيان ، تتمتع المناطق الطرفية بمزيد من التنوع البيولوجي لأن الأنواع من كلا النوعين من الموائل قد تعيش هناك. ولكن قد يتم تفويت هذا في أخذ العينات العشوائية التقليدية. بدلا من ذلك ، لقياس التنوع البيولوجي عبر مجتمع مثل هذا ، قد تكون الإستراتيجية الجيدة هي أخذ عينات من المناطق الأساسية بشكل عشوائي باستخدام التربيعات. يمكن بعد ذلك استخدام البيانات التي تم جمعها لحساب قيمة H لكل موطن أساسي. بعد ذلك ، يمكن وضع خط عرضي أو خط أخذ عينات عبر كل موطن أساسي ، يمتد إلى منطقة الحافة. يمكن بعد ذلك تسجيل ثراء الأنواع وتساويها باستخدام التربيع الموضوعة في نقاط محددة على طول هذه الخطوط. الآن باستخدام صيغة شانون-وينر ، يمكن حساب مؤشر التنوع لكل مسافة على طول المقطع ، ويمكن مقارنتها. تكون المنطقة ذات القيمة H الأكبر أكثر تنوعا بشكل عام من المنطقة ذات H الأقل. توفر تقنية التربيع العشوائي والعرضي المدمجة تقييما متعدد الاستخدامات وأكثر عدلا لكيفية مقارنة الموائل المختلفة داخل نفس المجتمع من حيث التنوع.

بالإضافة إلى مقاييس الأنواع ، قد يتخذ العلماء أيضا مقاييس للمكونات الكيميائية للنظام البيئي لتقييم صحته. على سبيل المثال ، قد يتحققون من التلوث ، أو يفحصون جودة التربة عن طريق قياس العناصر الغذائية الموجودة. يمكن أن تكون هذه المعلومات مفيدة أيضا للمساعدة في تفسير التغيرات في أنماط التنوع البيولوجي في مناطق مختلفة من المجتمع. لذلك ، في مثالنا ، إذا كان المرج يحتوي على تربة أقل جودة من الغابة والحافة ، فقد يدعم أنواعا أقل.

في هذا المختبر ، ستقيس التنوع البيولوجي وجودة التربة في منطقتين أساسيتين مختلفتين ، ثم تدرس كيفية تأثر التنوع البيولوجي على طول موائل الحافة.