גיוון קהילתי
- מדידת מגוון ביולוגי באזורים עם משטרי הפרעה שונים
- הערה: בניסוי זה תשוו את המגוון הביולוגי באזור פחות מופרע לאזור מופרע יותר. השערות: השערת הניסוי יכולה להיות שאזור פחות מופרע יכיל מגוון גדול יותר של מינים מאשר אזור מופרע מאוד. השערת האפס יכולה להיות שלא יהיה הבדל במגוון בין אזורים פחות מופרעים לאזורים מופרעים מאוד.
- כדי להתחיל, חלקו לקבוצות של 2-4 ואספו חישוק הולה, כדור, סרט מדידה, סט שולחנות מודפסים, 10 דגלי שירות ומדריך זיהוי מקדמת הכיתה.
- בנוסף, אספו את חפירה ו-10 בקבוקי איסוף לתרגיל דגימת הקרקע.
- ברגע שתהיו בשטח, המדריך שלכם יראה לכם את שני בתי הגידול שתלמדו - בחרו בית גידול אחד להתחיל.
- מקם דגל אחד בכל אחת מארבע פינות כדי ליצור אזור דגימה מלבני.
- מדוד את האורך והרוחב של אזור הדגימה במטרים, ולאחר מכן הכפל את שני המספרים כדי לקבוע את השטח.
- עומדים במרכז אזור הדגימה, זורקים כדור טניס באוויר ואז מסמנים את המיקום שבו הוא נוחת עם דגל.
- חזור על הטלה אקראית זו ארבע פעמים נוספות כדי לקבוע את כל חמש נקודות הדגימה האקראיות שלך.
- שמירה על הדגל במרכז, הניחו סביבו חישוק הולה. האזור בתוך חישוק ההולה הוא מרובע.
- זהה את כל המינים השונים ברביעייה ורשום אותם כמינים A, B וכן הלאה בטבלה 1, שסופקה על-ידי המדריך שלך.
- לאחר שכל הצמחים תועדו, השתמש באתי חפירה כדי לאסוף אדמה אחת מכל אחד מהאתרים ושים את בקבוקי הדגימות מסומנים עם שמותיך ושם האתר ומספר הריבוע.
- חזור על זיהוי הצמחים ודיגום הקרקע עבור ארבעת הרבעים הנותרים בבית הגידול הראשון, ורשום את התצפיות שלך בטבלה 1.
- לאחר שסיימתם להקליט בבית הגידול הראשון, עברו לשדה השני, ושוב סימנו אזור דגימה מלבני.
- חזור על המיקום האקראי של רביעיות באמצעות כדור טניס, ולאחר מכן רשום את המינים הנוכחים בכל רביעייה בטבלה 2.
- לבסוף, אספו אדמה אחת מכל אחד מהרבעים של בתי הגידול המופרעים, ובסך הכל חמש כוסות מבתי הגידול המופרעים וחמש כוסות מבתי הגידול הבלתי מופרעים.
- מדידת מגוון ביולוגי לאורך טרנסקט
- הערה: החלק הבא של המחקר יבדוק השפעות קצה, או שינוי לאורך שיפוע מהמקום שבו סוג אחד של מערכת אקולוגית פוגש אחר לבית הגידול המרכזי של המערכת האקולוגית. השערות: השערת הניסוי היא שיהיה מגוון גדול יותר של מינים קרוב יותר לקצה המערכת האקולוגית מאשר במרכז, או הליבה, של המערכת האקולוגית. השערת האפס היא שאין שינוי במגוון לאורך הטרנסקט מקצה לבית גידול ליבה.
- מקם דגל בהיקף השדה במקום שבו הוא פוגש בית גידול אחר, כמו יער או מגרש חניה.
- הושט סרט מדידה לכיוון מרכז השדה, בניצב לקצה השדה. זה יהיה הטרנסקט.
- מקם דגל במטר האפס של הטרנסקט (קצה בית הגידול האחר) ולאחר מכן מקם דגלים נוספים בגובה 10 מ', 20 מ', 30 מ' ו-40 מ' בליבת בית הגידול ובסך הכל חמישה מקומות מסומנים.
- החל מנקודת 0 מ' לאורך הטרנסקט, מקם את חישוק ההולה במיקום המסומן. רשמו את המינים הנמצאים ברביע בטבלה 4.
- כעת חזור על מיקום הרביע ורישום המינים בסימנים 10 מ', 20 מ', 30 מ' ו-40 מ'.
- לאחר מכן, מקם שני טרנסקטים נוספים מנקודות התחלה שונות בהיקף השדה המשתרע לתוך אזור הליבה.
- סמן את הנקודות של 10 מטר לאורך מעברים אלה, ושוב השתמש בהן כסמנים כדי למקם רביעיות. תעד את המינים שנמצאו בכל אחד מהרבעים האלה בטבלה 4.
- עיבוד דגימות הקרקע
- השערות: השערת הניסוי היא ששני הנופים תחת משטרי הפרעה שונים יהיו שונים בהרכב הקרקע וב-pH שלהם. השערת האפס היא שלא יהיה הבדל בהרכב הקרקע או ב-pH בין שני האתרים.
- כדי להתחיל, הסר אדמה מבקבוק אחד של האתר הראשון שנדגם ומלא את תא צבע ה- pH של ערכת דגימת הקרקע לקו מילוי הקרקע.
- שפכו את קפסולת בדיקת ה- pH לתא הבדיקה ולאחר מכן מלאו את הקפסולה במים מזוקקים עד שהיא מגיעה לקו מילוי המים.
- הניחו את הפקק על התא ונערו אותו.
- אפשר לצבע להתפתח במשך כדקה, ולאחר מכן השווה את הקרקע לתרשים הצבעים כדי לקבוע את רמת החומציות.
- חזור על ניתוח ה- pH עבור האתר השני שנדגם, ומלא טבלה 3 עבור ה- pH המוקלט.
- כדי לעבד את דגימות הקרקע עבור חנקן, זרחן ואשלגן, יש להסיר 20 מ"ל אדמה מהבקבוק של האתר הראשון שנדגם.
- מניחים את הקרקע במיכל נקי עם 100 מ"ל מים מזוקקים.
- חזור על תהליך זה עבור האתר השני, תיוג כל גורם מכיל ולאחר מכן אפשר להם לשבת במשך שעה אחת.
- לאחר שעה, השתמש בטפטפת כדי למלא כל אחד ממשווים החנקן, הזרחן והאשלגן לקו המילוי בתמיסה מהאתר הראשון שנדגם.
- הוסף את הקפסולה המתאימה לכל אחד מהמשווים עבור כל בדיקה כימית.
- כובע ונער את המשווים ביסודיות, ולאחר מכן השווה את הפתרון בתא הבדיקה לתרשים הצבעים, תוך רישום התוצאות כמספר המתאים בסולם לטבלה 3.
- חזור על בדיקות החנקן, הזרחן והאשלגן עבור כל אחד מהאתרים שנדגמו. הערה: יש לשטוף היטב את המשווה בין הדגימות
- Results
- כדי לחשב את מגוון שאנון-ויינר עבור כל אחד מהאתרים שנצפו, פתח תחילה גיליון אלקטרוני חדש של Excel.
- תייג את תא A1 כ'שם מין' ואת תא B1 'ספירה כוללת'.
- החל מהשורה השניה ובעמודה A, מלא את הגיליון עבור כל מין שנמצא באתר הראשון, באמצעות הנתונים שנרשמו בטבלה 1.
- חשב את המספר הכולל של כל מין שנמצא בכל מאמץ הדגימה ורשום זאת בעמודה B של הגיליון האלקטרוני של Excel.
- כעת, תייג את תא G1 כ'ספירה כוללת של כל המינים', ובתא H1, כתוב נוסחה או סמן את התאים המתאימים כדי לסכם את כל ערכי הספירה שהוזנו בעמודה B: = SUM(B2: BX)
- תייג את תא C1 כ'פרופורציה של כל מין' ובתא C2, הקלד את הנוסחה עבור החלק היחסי של סך כל מין באתר. = B2/H$1
- גרור נוסחה זו כלפי מטה עבור כל שורת נתונים המיוצגת בעמודה B.
- Label cell D1 'Natural log proportion of species' ובתא D2, הקלד את הנוסחה עבור היומן הטבעי של שיעור המינים באתר. =LN(C2)
- גרור נוסחה זו כלפי מטה עבור כל שורת נתונים המיוצגת בעמודה C.
- הוסף את הנוסחה לתא E1 עבור יחס המינים כפול היומן הטבעי של שיעור המינים: ps* ln ps
- בתא E2, הקלד את הנוסחה המכפילה את שיעור המינים ביומן הטבעי של שיעור המינים בכל אתר ולאחר מכן גרור נוסחה זו כלפי מטה עבור כל שורת נתונים המיוצגת בעמודה D. = C2 * D2
- תייג את תא G2 כ'סכום של ps * ln ps' ולאחר מכן, בתא H2, הקלד נוסחה המסכמת את כל הערכים בעמודה E. = SUM(E3 - EX)
- Label cell G3 'Shannon-Weiner Index', ובתא H3, הזן את הנוסחה עבור Shannon-Weiner Diversity Index. = (EXP - 1 * H2) הערה: זהו מדד הגיוון המחושב של שאנון-ויינר עבור האתר הראשון שנדגם, והוא ישמש להשוואה בין שני האתרים.
- חזור על ניתוח הנתונים בגיליון חדש באמצעות הנתונים שנאספו עבור האתר השני, שנרשמו בטבלה 2. הערה: אזורים עם ערכי אינדקס גדולים יותר נחשבים לבעלי מגוון מינים גדול יותר. שים לב אם אתה רואה הבדלים בין האתרים שלך.
- חזור על חישובי המגוון של שאנון-ויינר באמצעות ספירה כוללת של כל המינים בכל מרחק לאורך הטרנסקט, ולאחר מכן צור טבלה של כל הערכים הללו בגיליון Excel חדש.
- לחץ על הכרטיסייה נתונים ב- Excel ולאחר מכן על הלחצן 'ניתוח נתונים'.
- בחר 'רגרסיה' ולחץ על 'אישור'.
- עבור טווח הקלט Y, סמן את ערכי הגיוון של שאנון-ויינר, ועבור טווח הקלט X, סמן את ערכי המרחק.
- בחר מיקום פלט עבור תוצאות הרגרסיה ולחץ על 'אישור'.
- סמן את התיבה P-value בשורת היירוט כדי לראות אם קיים מתאם משמעותי בין המרחק מהקצה לבית הגידול המרכזי לבין המגוון הביולוגי. הערה: ערך של פחות מ- 0.05 דוחה את השערת האפס שאין שינוי במגוון לאורך הטרנסקט, בעוד שערך גדול מ- 0.05 אינו דוחה את השערת האפס.
- לאחר מכן, כדי לבצע בדיקות t לקביעת הבדלי הרכב קרקע בין אתרים, פתח גיליון אלקטרוני חדש של Excel.
- בתא A1, הקלד 'Site 1:pH', ובתא B1, הקלד 'Site 2:pH'.
- מלא את התאים A2 עד A6 ואת התאים B2 עד B6 עם pH הקרקע שנאסף באתרים מופרעים וללא הפרעות, בהתאמה.
- לחץ על הכרטיסיה נתונים ב- Excel ולאחר מכן בחר 'ניתוח נתונים'.
- כעת גלול מטה ובחר 't-Test: Two-Sample Assuming Equal Variances' ובחר 'Okay'.
- לחץ על הרשימה הנפתחת לצד טווח משתנה 1 וסמן את התאים A2 עד A6 בגיליון האלקטרוני, ולאחר מכן לחץ על התפריט הנפתח לצד טווח משתנה 2 וסמן את התאים B2 עד B6 בגיליון האלקטרוני.
- בתיבה עבור הפרש ממוצע משוער, הקלד אפס כהשערת האפס שלנו. משמעות הדבר היא שאין הבדל בין שני משטרי ההפרעה.
- השאר את התיבה תוויות לא מסומנת והגדר את ערך האלפא ל- 0.05.
- בחר 'טווח פלט' ובתיבה לחץ על שטח ריק בגיליון האלקטרוני.
- לחץ על 'Okay'. יש להפיק טבלה של תוצאות בדיקת t בגיליון האלקטרוני.
- הנתונים הרלוונטיים הם האמצעי לכל אחד מהאתרים וערך אלפא. אם ערך שני זה קטן מערך האלפא שלנו של 0.05, אנו יכולים לדחות את השערת האפס שאין הבדל ב- pH בין שני האתרים, וההשערה שאתרים מופרעים לעומת אתרים לא מופרעים נבדלים בערך ה- pH שלהם תזכה לתמיכה. עם זאת, אם ערך זה גדול מ- 0.05, ייתכן שלא נדחה את השערת האפס שלנו.
- חזור על ניתוח זה עבור כל אחד משלושת משתני הקרקע האחרים, וצור גיליון אלקטרוני חדש עבור כל אחד מיסודות הזרחן, האשלגן והחנקן.
- שים לב אם תוצאות רמת החומציות והחומרים המזינים שלך היו שונות בכל מצב, ודון עם הקבוצה שלך כיצד זה עשוי להשפיע על הקהילה ועל הגיוון באתרים השונים.