커뮤니티 다양성

개념강사 준비학생 프로토콜
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  1. 교란 체제가 다른 지역의 생물 다양성 측정
    • 참고: 이 실험에서는 덜 교란된 지역과 더 심하게 교란된 지역의 생물 다양성을 비교합니다. 가설: 실험 가설은 덜 교란된 지역이 심하게 교란된 지역보다 더 다양한 종을 포함할 것이라는 것일 수 있습니다. 귀무 가설은 덜 교란된 지역과 심하게 교란된 지역 간의 다양성에 차이가 없을 것이라는 것일 수 있습니다.
    • 시작하려면 2-4명씩 그룹으로 나누어 훌라후프, 공, 줄자, 인쇄된 테이블 세트, 10개의 유틸리티 깃발, 교실 앞에서 ID 안내서를 수집합니다.
    • 또한 토양 샘플링 연습을 위해 삽과 10개의 수집 병을 수집합니다.
    • 현장에 도착하면 강사가 공부할 두 개의 서식지를 보여줄 것입니다.
    • 4 개의 모서리에 각각 하나의 플래그를 배치하여 직사각형 샘플링 영역을 형성합니다.
    • 샘플링 영역의 길이와 너비를 미터 단위로 측정한 다음 두 숫자를 곱하여 면적을 결정합니다.
    • 샘플링 구역 중앙에 서서 테니스 공을 공중으로 던진 다음 깃발로 떨어지는 위치를 표시합니다.
    • 이 무작위 던지기를 네 번 더 반복하여 5개의 무작위 샘플링 포인트를 모두 결정합니다.
    • 깃발을 중앙에 두고 그 주위에 훌라후프를 놓습니다. 훌라후프 안의 영역은 사각형입니다.
    • 사각형에 있는 서로 다른 종을 모두 식별하고 강사가 제공한 표 1에 종 A, B 등으로 기록합니다.
    • 모든 식물이 기록되면 삽을 사용하여 각 사이트에서 한 컵의 흙을 수집하고 이름과 사이트 이름 및 사각형 번호가 표시된 샘플 병을 넣으십시오.
    • 첫 번째 서식지에 있는 나머지 4개의 사각형에 대해 식물 식별 및 토양 샘플링을 반복하고 관찰 결과를 표 1에 기록합니다.
    • 첫 번째 서식지에서 기록을 완료하면 두 번째 필드로 이동하여 다시 직사각형 샘플링 영역을 표시합니다.
    • 테니스 공을 사용하여 사각형의 무작위 배치를 반복한 다음 표 2의 각 사각형에 존재하는 종을 기록합니다.
    • 마지막으로, 교란된 서식지의 사각형 각각에서 한 컵의 흙을 모으고, 교란된 서식지에서 총 5컵, 방해받지 않은 서식지에서 5컵을 수집합니다.
  2. 횡단을 따라 생물 다양성 측정
    • 참고: 연구의 다음 부분에서는 가장자리 효과 또는 한 생태계 유형이 다른 생태계 유형과 만나는 지점에서 생태계의 핵심 서식지까지의 기울기를 따른 변화를 테스트할 것입니다. 가설: 실험 가설은 생태계의 중심 또는 핵심보다 생태계의 가장자리에 더 가까운 종의 다양성이 있을 것이라는 것입니다. 귀무 가설은 가장자리에서 핵심 서식지까지의 횡단을 따라 다양성에 변화가 없다는 것입니다.
    • 숲이나 주차장과 같은 다른 서식지와 만나는 들판 주변에 깃발을 놓습니다.
    • 줄자를 필드 가장자리에 수직으로 필드 중앙으로 연장합니다. 이것은 transect가 될 것입니다.
    • 트젝트의 0미터(다른 서식지의 가장자리)에 깃발을 놓은 다음 서식지 중심부 10m, 20m, 30m, 40m에 추가 깃발을 배치하여 총 5개의 플래그가 지정된 위치에 놓습니다.
    • 트젝트를 따라 0m 지점에서 시작하여 표시된 위치에 훌라후프를 놓습니다. 사각형에 존재하는 종을 표 4에 기록하십시오.
    • 이제 10m, 20m, 30m 및 40m 표시에서 사분면 배치 및 종 기록을 반복합니다.
    • 다음으로, 코어 영역으로 확장되는 필드 둘레의 서로 다른 시작점에서 두 개의 transect를 더 배치합니다.
    • 이 횡단을 따라 10 미터 점을 표시하고 다시 마커로 사용하여 사각형을 배치합니다. 이러한 사각형 각각에서 발견되는 종을 표 4에 기록하십시오.
  3. 토양 샘플 처리
    • 가설: 실험 가설은 서로 다른 교란 체제 하의 두 지형이 토양 구성과 pH가 다를 것이라는 것입니다. 귀무 가설은 두 사이트 간의 토양 조성이나 pH에 차이가 없다는 것입니다.
    • 시작하려면 첫 번째 샘플의 한 병에서 토양을 제거하고 토양 샘플 키트의 pH 색상 구획을 토양 채우기 라인까지 채웁니다.
    • pH 테스트 캡슐을 테스트 챔버에 붓고 물 채우기 라인에 도달할 때까지 캡슐에 증류수를 채웁니다.
    • 칸에 캡을 놓고 흔듭니다.
    • 약 1 분 동안 색상이 발현되도록한 다음 토양을 색상 차트와 비교하여 pH를 결정합니다.
    • 두 번째 샘플링 사이트에 대해 pH 분석을 반복하고 기록된 pH에 대해 표 3을 채웁니다.
    • 질소, 인 및 칼륨에 대한 토양 샘플을 처리하려면 첫 번째 샘플링 사이트의 병에서 20mL의 토양을 제거합니다.
    • 증류수 100mL와 함께 깨끗한 용기에 흙을 놓습니다.
    • 두 번째 사이트에 대해 이 과정을 반복하여 각 용기에 라벨을 붙인 다음 한 시간 동안 그대로 둡니다.
    • 1시간 후 스포이드를 사용하여 질소, 인 및 칼륨 비교기 각각을 첫 번째 샘플링 부위의 용액으로 채우기 라인에 채웁니다.
    • 각 화학 테스트에 대해 각 비교기에 적절한 캡슐을 추가합니다.
    • 비교기를 완전히 덮고 흔든 다음 테스트 챔버의 용액을 컬러 차트와 비교하고 결과를 표 3에 눈금의 적절한 숫자로 기록합니다.
    • 샘플링된 각 부위에 대해 질소, 인 및 칼륨 테스트를 반복합니다. 알림: 샘플 사이에 비교기를 철저히 헹굽니다.
  4. Expand
    • 관찰된 각 사이트에 대한 Shannon-Weiner 다이버시티를 계산하려면 먼저 새 Excel 스프레드시트를 엽니다.
    • A1 셀에 '종 이름', B1 셀에 '총 개수'에 레이블을 지정합니다.
    • 두 번째 행부터 시작하여 A열에서 표 1에 기록된 데이터를 사용하여 첫 번째 사이트에서 발견된 각 종에 대한 시트를 채웁니다.
    • 전체 샘플링 노력에서 발견된 각 종의 총 수를 계산하고 이를 Excel 스프레드시트의 B 열에 기록합니다.
    • 이제 G1 셀에 '모든 종의 총 개수'라는 레이블을 지정하고 H1 셀에 수식을 작성하거나 적절한 셀을 강조 표시하여 B 열에 입력된 모든 개수 값을 합산합니다. = SUM(B2: BX)
    • C1 셀에 '각 종의 비율'이라는 레이블을 지정하고 C2 셀에 사이트의 각 종 합계 비율에 대한 공식을 입력합니다. = B2/H$1
    • B열에 표시된 각 데이터 행에 대해 이 수식을 아래로 드래그합니다.
    • 셀 D1에 '종의 자연 로그 비율'이라는 레이블을 지정하고 D2 셀에 사이트의 종 비율에 대한 자연 로그 공식을 입력합니다. = LN (C2)
    • C열에 표시된 각 데이터 행에 대해 이 수식을 아래로 드래그합니다.
    • 종 비율의 자연 로그에 종 비율의 비율을 곱한 수식을 E1 셀에 추가합니다. ps* ln ps
    • E2 셀에 종 비율에 각 사이트의 종 비율에 대한 자연 로그를 곱하는 수식을 입력한 다음 D 열에 표시된 각 데이터 행에 대해 이 수식을 아래로 끕니다. = C2 * D2
    • G2 셀에 'sum of ps * ln ps'로 레이블을 지정한 다음 H2 셀에 E 열의 모든 값을 합산한 수식을 입력합니다. = SUM(E3 - EX)
    • G3 셀에 'Shannon-Weiner Index'라는 레이블을 지정하고 H3 셀에 Shannon-Weiner 다양성 지수의 공식을 입력합니다. = (EXP - 1 * H2) 참고: 이것은 첫 번째 샘플링된 사이트에 대해 계산된 Shannon-Weiner 다양성 지수이며 두 사이트 간의 비교에 사용됩니다.
    • 표 2에 기록된 두 번째 사이트에 대해 수집된 데이터를 사용하여 새 시트에서 데이터 분석을 반복합니다. 참고: 지수 값이 더 큰 지역은 더 많은 종 다양성을 가진 것으로 간주됩니다. 사이트 간에 차이점이 있는지 확인합니다.
    • 횡단을 따라 각 거리에 있는 모든 종의 총 개수를 사용하여 Shannon-Weiner 다양성 계산을 반복한 다음 새 Excel 시트에 이러한 모든 값의 테이블을 만듭니다.
    • Excel에서 데이터 탭을 클릭한 다음 '데이터 분석' 버튼을 클릭합니다.
    • '회귀'를 선택하고 '확인'을 클릭합니다.
    • 입력 Y 범위의 경우 Shannon-Weiner 다이버시티 값을 강조 표시하고 입력 X 범위의 경우 거리 값을 강조 표시합니다.
    • 회귀 결과의 출력 위치를 선택하고 '확인'을 클릭합니다.
    • 절편 행의 P-값 상자를 확인하여 가장자리에서 핵심 서식지까지의 거리와 생물 다양성 사이에 유의미한 상관 관계가 있는지 확인합니다. 참고: 값이 0.05보다 작으면 횡단을 따라 다양성이 변하지 않는다는 귀무 가설을 기각하고, 0.05보다 큰 값은 귀무 가설을 기각하지 않습니다.
    • 다음으로, 현장 간의 토양 조성 차이를 결정하기 위한 t-테스트를 수행하려면 새 Excel 스프레드시트를 엽니다.
    • A1 셀에 'Site 1:pH'를 입력하고 B1 셀에 'Site 2:pH'를 입력합니다.
    • A2에서 A6까지의 셀과 B2에서 B6까지의 셀을 교란된 부위와 방해받지 않은 부위에서 각각 수집된 토양 pH로 채웁니다.
    • Excel에서 데이터 탭을 클릭한 다음 '데이터 분석'을 선택합니다.
    • 이제 아래로 스크롤하여 't-Test: 2-Sample Assume Equal Variances'를 선택하고 'Okay'를 선택합니다.
    • 변수 1 범위 옆의 드롭다운을 클릭하고 스프레드시트에서 A2부터 A6까지의 셀을 강조 표시한 다음, 가변 2 범위 옆의 드롭다운을 클릭하고 스프레드시트에서 B2부터 B6까지의 셀을 강조 표시합니다.
    • 가설된 평균 차이에 대한 상자에 귀무 가설로 0을 입력합니다. 이는 두 교란 체제 사이에 차이가 없음을 의미합니다.
    • 레이블 상자를 선택하지 않은 상태로 두고 알파 값을 0.05로 설정합니다.
    • '출력 범위'를 선택하고 상자에서 스프레드시트의 빈 공간을 클릭합니다.
    • '확인'을 클릭하십시오. t-검정 결과 표가 스프레드시트에 출력되어야 합니다.
    • 관련 데이터는 각 사이트의 평균과 알파 값입니다. 이 두 번째 값이 알파 값인 0.05보다 작으면 두 부위 간에 pH에 차이가 없다는 귀무 가설을 기각할 수 있으며, 교란된 부위와 방해받지 않은 부위의 pH 값이 다르다는 가설이 지지를 얻을 수 있습니다. 그러나 이 값이 0.05보다 크면 귀무 가설을 기각하지 않을 수 있습니다.
    • 다른 세 가지 토양 변수 각각에 대해 이 분석을 반복하여 인, 칼륨 및 질소 원소 각각에 대한 새 스프레드시트를 만듭니다.
    • 각 조건에서 pH 및 영양 수준 결과가 다른지 확인하고 이것이 다른 사이트의 커뮤니티와 다양성에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 그룹과 논의하십시오.

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