生物多様性の測定

生物多様性。この言葉は、大森林の素晴らしさや海の豊かさを連想させ、単に関心のある生態系の生物の多様性として定義されています。生物多様性を保護するためには、科学者は生物多様性を測定できなければなりません。これは、特定の空間にいくつの異なる種が一緒に住んでいるかを把握することを意味します。種を数える便利な方法は何ですか?

生態系全体のすべてを数えようとするのは不可能であるため、科学者は、カウントを行う環境にランダムに配置された固定サイズのフレームであるクワッドラットと呼ばれるツールを使用します。この小さなセクションで見つかった種と個体をカタログ化した後、このプロセスが繰り返され、ランダムに、またはトランセクトと呼ばれる環境を通る線に沿った設定された位置に、より多くの四角形が配置されます。

次に、エリア内の種の総数を推定するために、種の蓄積曲線が使用されます。クワドラットで見つかった種の累積数をサンプリングされたクワドラットの数に対してプロットすると、曲線が現れます。例えば、このデータセットでは、4つの四角形を調べたところ、10種類のユニークな種が存在することがわかりました。6つには17が含まれていました。このタイプの曲線の漸近線は、環境によって支えられる種の数を推定したものを表します。この場合、約 30 です。しかし、1つのサイトで多様性を測定することは非常に便利ですが、より広いエリアでサイトを比較すると、さらに大きなスケールで多様性を示すことができます。

1972年、生態学者のロバート・ウィテカーは、アルファ、ベータ、ガンマの3つの主要な種類の生物多様性について説明しました。アルファ多様性とは、単に地域内の種の数を指し、しばしば種の豊富さと呼ばれます。たとえば、このサイトには7つの異なる種があるため、アルファスコアは7です。2番目のサイトであるサイトBには5種、3番目のサイトCには7種があります。しかし、サイト間で比較することで、ベータ多様性と呼ばれるもの、つまり各地域に固有の種の合計を特定できます。したがって、サイトAとサイトBを比較すると、2つの間には3つの種が共通していることがわかります。残りの種を数えると、6つあることがわかります。これは、サイト A とサイト B の間に 6 のベータ多様性があることを意味します。サイトAとCにも3つの種が共通しており、8つのユニークな種が残っています。これは 8 のベータ多様性です。サイトBとCには、それらの間に2つの共通の種があるか、ベータ多様性の値が8です。最後に、ガンマ多様性は、すべてのサイトにおける異なる種の数を合わせたものです。この例では、ガンマ多様性は 12 です。ですから、生物多様性の3種類をまとめると、アルファ、ベータ、ガンマの3種類をこのように見ることができます。科学者は、多様性を記録するだけでなく、種の均一性、つまり各タイプの個体が何人存在するかについても言及することがよくあります。たとえば、これら 2 つのサイトは、どちらも 7 つの種を持っているため、同じ豊かさ、つまりアルファ多様性を持っています。しかし、サイトAは他の種の数が少ないウサギによって比較的オーバーランしているのに対し、サイトBは種の分布がかなり均一であるため、サイトAと比較して均一性が高いと考えられています。農業や汚染など、人間の行動によることが多い生息地の乱れは、豊かさと均一性が乏しいことがよくあります。サイトを比較できることは、研究者が生態系の相対的な健康状態を判断できるため、非常に重要です。
このラボでは、3つの異なる環境サイトでクワッドラットサンプリングとトランセクトサンプリングを行うとともに、ラボシミュレーションを行い、収集されたデータを分析して観察された生物多様性を記述します。