Pomiar różnorodności biologicznej

1. Kwadraty i transekty Expand
   • W tym ćwiczeniu będziesz używać kwadratów wzdłuż linii transektu, aby wykonać pomiary bioróżnorodności gatunków roślin w trzech różnych siedliskach w pobliżu twojej klasy. Zacznij od podzielenia się na grupy. Najlepiej sprawdza się czwórka.
   • Wybierz jedną osobę w swojej grupie, która będzie rejestratorem danych. Pozostali trzej będą kolektorami danych.
   • Następnie weź po jednym kwadracie lub hula-hoop na grupę i umieść go po jednej stronie jednego transektu lub liny, obok węzła, aby umożliwić identyfikację gatunku rośliny otoczonego przez twój kwadrat. Hipotezy: W tym eksperymencie alternatywną hipotezą jest to, że różnorodność alfa będzie mniejsza niż gamma, co oznacza, że będą różnice w gatunkach obecnych w każdym innym siedlisku. Hipoteza zerowa dla tej aktywności mówi, że alfa i gamma będą równe, co oznacza, że nie będzie różnicy w różnorodności gatunkowej między próbkowanymi społecznościami.
   • Każdy zbieracz danych musi zbadać i zidentyfikować różne gatunki roślin lub morfologicznie odrębne odmiany w kwadracie twojej grupy, podając nazwę każdego typu rośliny, którą identyfikujesz rejestratorowi danych. Na początku może się wydawać, że obecnych jest tylko kilka gatunków, ale przyjrzyj się bliżej. Znalezienie ich wszystkich może potrwać kilka minut.
   • Oprócz zapisania nazwy gatunku, rejestrator danych musi również napisać krótki opis w tabeli, aby każdy gatunek mógł być ponownie zidentyfikowany w kolejnych kwadratach. Kliknij tutaj, aby pobrać tabelę 1
   • Gdy wszystkie gatunki w kwadracie zostaną zidentyfikowane, podnieś swoją obręcz i przejdź do następnego węzła wzdłuż tego samego transektu.
   • Kontynuuj pomiary i przechodzenie do następnego węzła, aż ukończysz cały transekt linowy.
   • Gdy skończysz linę, przenieś się do transektu w innym siedlisku i zacznij identyfikować różne gatunki w każdym kwadracie wzdłuż nowego transektu, aż każda grupa zidentyfikuje rośliny wzdłuż trzech odcinków liny, po jednej w każdym siedlisku, co daje w sumie 15 badanych kwadratów.
   • Gdy wszystkie dane o gatunkach zostaną zebrane, przenieś transekty i kwadraty z powrotem do klasy.
2. Krzywe akumulacji gatunków i bogactwo/równość Expand
   • W następnym ćwiczeniu będziesz obliczać i porównywać bogactwo i równość gatunków w dwóch odrębnych populacjach, reprezentowanych tutaj przez dwie nieprzezroczyste torby zawierające koraliki o różnych kolorach. W tym ćwiczeniu zacznij od wzięcia jednej papierowej torby koralików na grupę.
   • Niech jedna osoba sięgnie do torby i losowo wyciągnie trzy koraliki, nie patrząc.
   • Zapisz w tabeli kolory koralików, a także całkowitą liczbę kolorów wyciągniętych z torby. Kliknij tutaj, aby pobrać Tabelę 2HIPOTEZY: W tym ćwiczeniu hipoteza alternatywna mówi, że równość gatunków w obu zbiorowiskach będzie różna, podczas gdy bogactwo będzie takie samo. Hipoteza zerowa może zakładać, że bogactwo i równość gatunków będą takie same w obu zbiorowiskach.
   • Umieść koraliki z powrotem w torbie po zapisaniu ich kolorów.
   • Następnie potrząśnij torbą i poproś następną osobę w grupie, aby narysowała kolejny zestaw trzech koralików.
   • Zapisz kolory i liczbę koralików, które wyciągnęli w tabeli.
   • Zapisz kolory w drugim wierszu i łączną liczbę kolorów narysowanych w ostatniej kolumnie.
   • Kontynuuj na zmianę rysowanie trzech koralików z torby, aż zostanie pobranych 20 próbek.
   • Następnie zamień torby z grupą na torbę z innej społeczności i powtórz ćwiczenie polegające na losowaniu 20 próbek, zapisując dane o kolorze w odpowiedniej kolumnie społeczności w tabeli.
   • Gdy wszystkie dane zostaną zarejestrowane, włóż koraliki z powrotem do torby i zwróć je swojemu instruktorowi.
3. Wyniki Expand
   • Aby obliczyć różnorodność alfa danych transektu i kwadratu zebranych przez twoją grupę, użyj danych wprowadzonych przez rejestrator danych dla każdego gatunku i wprowadź je do swojej tabeli różnorodności. Kliknij tutaj, aby pobrać tabelę 3
   • Następnie wypełnij różnorodność alfa dla każdego siedliska w odpowiedniej kolumnie w tabeli.
   • Użyj danych o gatunkach z tabeli kwadratów i transektów i wprowadź dane o różnorodności beta do odpowiednich komórek danych w tabeli różnorodności. UWAGA: Różnorodność beta to liczba gatunków, które są unikalne dla dwóch siedlisk. Na tym filmie występują trzy gatunki wspólne dla tych dwóch stanowisk, ale w sumie sześć unikalnych gatunków, co daje różnorodność beta wynoszącą sześć między stanowiskiem A i B.
   • Aby obliczyć różnorodność gamma dla swojej aktywności, użyj danych z tabeli kwadratu i transektu i wprowadź dane dotyczące różnorodności gamma do odpowiedniej komórki danych. UWAGA: Różnorodność gamma to liczba gatunków we wszystkich siedliskach w ramach jednego badania. Nie jest to suma wszystkich różnic alfa, ponieważ gatunki, które są wspólne dla różnych siedlisk, powinny być liczone tylko raz.
   • Aby skonstruować krzywe akumulacji gatunków dla obu społeczności próbkujących koraliki, użyj danych wyboru koloru koralików, aby wykreślić gatunki według wysiłku związanego z próbkowaniem. Jest to łączna liczba kolorów według próbki na wykresie dla każdej społeczności worków z koralikami.
   • Następnie oszacuj asymptotę wykreślonych danych według wyglądu. Przewiduj liczbę gatunków, które spodziewasz się znaleźć w każdej społeczności. Zwróć uwagę na wszelkie różnice w wyglądzie między tymi dwiema krzywymi. Gdyby łatwiej było oszacować liczbę gatunków w jednym ze zbiorowisk, stwórz hipotezę, aby wyjaśnić tę obserwację.
   • Aby skonstruować krzywe liczebności rang dla obu społeczności próbkowania koralików, użyj danych o koralikach kolorów do wypełnienia tabeli zarówno dla społeczności A, jak i społeczności B, wymieniając kolory, które zostały zidentyfikowane podczas próbkowania w kolumnie kolorów i dodając całkowitą liczbę koralików każdego koloru, które zostały pobrane w kolumnie obfitości. Kliknij tutaj, aby pobrać tabelę 4
   • Teraz przypisz rangę do każdego koloru w kolumnie rangi, wyznaczając kolor najwyższej obfitości najwyższą rangę, rangę jeden, a kolor o najniższej obfitości najniższą rangę, rangę 10. Jeśli istnieje wiele kolorów o tym samym numerze, po prostu przypisz im kolejne rangi.
   • Wykreśl indywidualne krzywe liczebności rang dla liczby osobników według gatunków uszeregowanych od najbardziej do najmniej powszechnych zarówno w społeczności A, jak i społeczności B. Porównaj nachylenie dwóch krzywych rang. Porównaj bogactwo i równość między tymi dwiema społecznościami. Zidentyfikuj społeczność, którą uważasz za bardziej zróżnicowaną biologicznie.

W tym ćwiczeniu będziesz używać kwadratów wzdłuż linii transektu, aby wykonać pomiary różnorodności biologicznej gatunków roślin w trzech różnych siedliskach w pobliżu Twojej klasy. Zacznij od podzielenia się na grupy. Najlepiej sprawdza się czwórka.

Wybierz jedną osobę w grupie, która będzie rejestratorem danych. Pozostali trzej będą kolektorami danych. Następnie weź jeden kwadrat lub hula-hoop na grupę i umieść go po jednej stronie jednego transektu lub liny, obok węzła, aby umożliwić identyfikację gatunku rośliny otoczonego przez twój kwadrat.

W tym eksperymencie alternatywną hipotezą jest to, że różnorodność alfa będzie mniejsza niż gamma, co oznacza, że będą różnice w gatunkach obecnych w każdym innym siedlisku. Hipoteza zerowa dla tej aktywności mówi, że alfa i gamma będą równe, co oznacza, że nie będzie różnicy w różnorodności gatunkowej między próbkowanymi społecznościami. Każdy podmiot zbierający dane musi dokonać przeglądu i zidentyfikować różne gatunki roślin lub wszelkie morfologicznie odrębne odmiany w kwadracie grupy, podając nazwę każdego typu rośliny, którą identyfikuje się dla rejestratora danych.

Na początku może się wydawać, że obecnych jest tylko kilka gatunków, ale przyjrzyj się bliżej. Znalezienie ich wszystkich może potrwać kilka minut. Zazwyczaj wystarczą trzy do czterech minut.

Oprócz zapisania nazwy gatunku, rejestrator danych musi również napisać krótki opis w tabeli, tak aby każdy gatunek mógł być ponownie zidentyfikowany w kolejnych kwadratach. Gdy wszystkie gatunki w kwadracie zostaną zidentyfikowane, podnieś obręcz i przejdź do następnego węzła wzdłuż tego samego transektu. Kontynuuj pomiary i przechodzenie do następnego węzła, aż ukończysz cały transekt linowy.

Po ukończeniu liny przejdź do transektu w innym siedlisku i zacznij identyfikować różne gatunki w każdym kwadracie wzdłuż nowego transektu, aż każda grupa zidentyfikuje rośliny wzdłuż trzech odcinków liny, po jednej w każdym siedlisku, co daje w sumie 15 zbadanych kwadratów. Kiedy wszystkie dane o gatunkach zostaną zebrane, zanieś transekty i kwadraty z powrotem do klasy. W następnym ćwiczeniu będziesz obliczać i porównywać bogactwo i równość gatunków w dwóch odrębnych populacjach, reprezentowanych tutaj przez dwie nieprzezroczyste torby zawierające koraliki w różnych kolorach.

W tym ćwiczeniu zacznij od wzięcia jednej papierowej torby koralików na grupę. Niech jedna osoba sięgnie do torby i losowo wyciągnie trzy koraliki, nie patrząc. Zapisz w tabeli kolory koralików, a także całkowitą liczbę kolorów wyciągniętych z torby.

W tym ćwiczeniu alternatywna hipoteza mówi, że równość gatunków w obu zbiorowiskach będzie różna, podczas gdy bogactwo będzie takie samo. Hipoteza zerowa może zakładać, że bogactwo i równość gatunków będą takie same w obu zbiorowiskach. Umieść koraliki z powrotem w torbie po zarejestrowaniu ich kolorów.

Następnie potrząśnij torbą i poproś następną osobę w grupie, aby narysowała kolejny zestaw trzech koralików. Zapisz kolory i liczbę koralików, które wyciągnęli w tabeli. Zapisz kolory w drugim wierszu i łączną liczbę kolorów narysowanych w ostatniej kolumnie.

W tym przypadku są to cztery: czarny, czerwony, pomarańczowy i fioletowy. Kontynuuj na zmianę rysowanie trzech koralików z torby, aż zostanie pobranych 20 próbek. Następnie zamień torby z grupą z torbą z drugiej społeczności i powtórz ćwiczenie polegające na losowaniu 20 próbek, zapisując dane o kolorach w odpowiedniej kolumnie społeczności w tabeli.

Po zarejestrowaniu wszystkich danych włóż koraliki z powrotem do torby i zwróć worki instruktorowi. Aby obliczyć różnorodność alfa danych transektu i kwadratu zebranych przez grupę, użyj danych wprowadzonych przez rejestrator danych dla każdego gatunku i wprowadź je do tabeli różnorodności. Następnie wypełnij różnorodność alfa dla każdego siedliska w odpowiedniej kolumnie w tabeli.

Różnorodność beta to liczba gatunków, które są unikalne między dwoma siedliskami. W tym przypadku istnieją trzy gatunki wspólne dla obu miejsc, ale w sumie sześć unikalnych gatunków, co daje różnorodność beta wynoszącą sześć między obszarem A i B. Użyj danych o gatunkach z tabeli kwadratów i transektów, a następnie wprowadź dane o różnorodności beta do odpowiednich komórek danych w tabeli różnorodności. Różnorodność gamma to liczba gatunków we wszystkich siedliskach w ramach jednego badania.

Nie jest to suma wszystkich różnic alfa, ponieważ gatunki, które są wspólne dla różnych siedlisk, powinny być liczone tylko raz. Aby obliczyć różnorodność gamma dla swojej aktywności, użyj danych z tabeli kwadratów i transektów, a następnie wprowadź dane różnorodności gamma do odpowiedniej komórki danych. Wartości różnorodności alfa, beta i gamma zależą od obszarów, z których pobierane są próbki.

Znając te wartości, co możesz powiedzieć o różnorodności biologicznej trzech siedlisk, z których pobrałeś próbki? Aby skonstruować krzywe akumulacji gatunków dla obu społeczności pobierania próbek koralików, użyj danych wyboru koloru ściegu, aby wykreślić gatunki według wysiłku związanego z próbkowaniem. Jest to łączna liczba kolorów według próbki na wykresie dla każdej społeczności worków z koralikami.

Następnie oszacuj asymptotę wykreślonych danych według wyglądu. Ile według Ciebie gatunków występuje w każdej społeczności? Czy krzywe wyglądają inaczej w obu typach społeczności?

Czy oszacowanie liczby gatunków w jednym zbiorowisku jest łatwiejsze w porównaniu z drugim? Dlaczego? Aby skonstruować krzywe liczebności rang dla obu społeczności próbkowania koralików, należy użyć danych koralików kolorów do wypełnienia tabeli zarówno dla społeczności A, jak i społeczności B, wymieniając kolory, które zostały zidentyfikowane podczas próbkowania w kolumnie kolorów, i dodając łączną liczbę koralików każdego koloru, który został pobrany w kolumnie obfitości.

Teraz przypisz rangę do każdego koloru w kolumnie rangi, wyznaczając kolor najwyższej obfitości najwyższą rangę, rangę pierwszą, a kolor o najniższej obfitości najniższą rangę, rangę 10. Jeśli istnieje wiele kolorów o tym samym numerze, po prostu przypisz im kolejne rangi. Wykreślić krzywe liczebności poszczególnych rang dla liczby osobników według gatunków uszeregowanych od najbardziej do najmniej powszechnych zarówno w zbiorowisku A, jak i w społeczności B.Is jedna z krzywych rangi jest bardziej stroma od drugiej?

Jak wypada porównanie bogactwa i równomierności? Którą społeczność uważasz za bardziej zróżnicowaną biologicznie?