Đang tải... (xem toàn văn)
Bài giảng Ý nghĩa các chỉ số trong đa dạng sinh học - TS. Viên Ngọc Nam
Ý nghĩa số đa dạng sinh học TS Viên Ngọc Nam Đại học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh Ý nghĩa Nhiều số đa dạng khác để đánh giá trạng đa dạng sinh học quan trắc biến động quần xã, so sánh, đối chiếu tính đa dạng theo thời gian khơng gian dựa mẫu thu ngẫu nhiên từ quần xã Các số đa dạng phụ thuộc vào hai khuynh hướng khác nhau: Phân bố thống kê mật độ tương đối loài sử dụng lý thuyết thơng tin để phân tích tổ chức bậc quần xã Những số thường sử dụng số đa dạng Fisher số phong phú Margalef (thuộc phân bố thống kê); Chỉ số Shannon-Weiner số Simpson (thuộc lý thuyết thông tin) Chỉ số đa dạng sinh học (Biodiversity Index) Nhiều số nên thường khó khăn việc chọn phương pháp số tốt để tính tốn ĐDSH Cách tốt phải thử nghiệm với số mà đo đếm Tốt chọn số cho với đầy đủ chức tiêu chí khả để hiểu biết nơi, phụ thuộc vào kích cở mẫu, thành phần DDSH đo đếm, số sử dụng rộng rãi hiểu rõ Các tính chất quần xã Làm để so sánh quần xã? Chúng ta so sánh cách liệt kê tính chất phổ biến Như tính chất quần xã có được? Các tính chất nỗi bật? Chúng ta muốn vài tính chất tìm thấy quần xã Thành phần quần xã Chúng ta lên danh sách lồi Bởi sau so sánh quần xã với vài loài phổ biến Tuy vậy, tất quần xã có lồi, số lượng mức độ phong phú biến động Đa dạng lồi đo đếm số lượng (richness) phong phú (với ý nghĩa số lượng cá thể/loài) loài quần xã Độ tương đồng Các động thái quần xã Đa dạng quần xã thay đổi qua thời gian? Vài quần xã có đa dạng lớn, vài quần xã ổn định (ít thay đổi) Quần xã ổn định đo mức độ thay đổi quần xã phản ứng lại với vài xáo trộn Đo đếm đa dạng Alpha diversity (α-diversity) đa dạng sinh học vùng đó, quần xã hay hệ sinh thái, đo đếm số taxa hệ sinh thái thường loài Beta diversity – đa dạng loài hệ sinh thái, so sánh số taxa mà độc đáo hệ sinh thái Gamma diversity – đa dạng mặt phân loại vùng với vài hệ sinh thái Global diversity – ĐDSH trái đất Chỉ số giàu có lồi (Species richness) Chỉ số giàu có (S) lồi số lồi có hệ sinh thái Chỉ số không sử dụng độ phong phú tương đối Độ giàu có (Richness) đo đếm số lồi sinh vật khác mà diện vùng Ký hiệu S (Species) Chỉ số đa dạng sinh học Fisher Một đặc điểm đặc trưng quần xã chúng có tương đối lồi phổ biến lại gồm số lượng lớn loài Trên sở phân tích khối lượng lớn số liệu số lượng loài số lượng cá thể quần xã khác nhau, Fisher cho thấy số liệu loại phù hợp tốt chuỗi logarit Trong : S : Tổng số loài mẫu N N : Tổng số lượng cá thể mẫu S = α ln(1 + ) α : Chỉ số đa dạng loài quần xã α α thấp đa dạng loài thấp ngược lại; số α khơng phụ thuộc vào kích thước mẫu Các nhà sinh thái học cho rằng, sử dụng số α để so sánh đa dạng khu vực thời gian khác Chỉ số α phụ thuộc vào số loài số lượng cá thể có mẫu Độ tương đồng (Evenness) Độ tương đồng (Evenness) so sánh giống kích thước quần thể lồi diện, đo đếm độ phong phú tương đối loài khác tạo nên độ giàu có vùng E biến động ≤ E ≤ 1, E = đồng cao Một quần xã mà có lồi ưu xem đa dạng quần xã khác mà vài lồi có độ phong phú giống Species richness & Evenness Số cá thể Loài hoa Mẫu Mẫu Daisy 300 20 Dandelion 335 49 Buttercup 365 931 Tổng 1000 1000 Khi độ giàu có lồi tương đồng cao mức độ đa dạng tăng S= N = 1.000 QXã/ Loài a b c d e f g h i j A 91 1 1 1 1 B 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 Trường hợp (a) mức bình qn tối thiểu, tính ưu tối đa, có lồi ưu thế, Trường hợp (b) mức bình qn tối đa, khơng có lồi ưu Sự biến động loài quần thể E cao Các số ưu thế, hầu hết lồi thơng thường có đóng góp lớn thêm vài lồi khơng tăng giá trị số Rarefaction curves Đường cong phân bố số loài hàm số số cá thể lấy từ mẫu Nếu đường cong dốc đa dạng lồi cao, phần dường cong phẳng số cá thể vừa phải lấy mẫu thêm cần thiết số nhỏ loài thêm vào Chỉ số Jaccard c K= a+b+c Để so sánh mức độ khác hai quần xã, người ta thường sử dụng số Jaccard, tính theo cơng thức: Khu A Khu B Lồi xuất Lồi khơng xuất Lồi xuất c b Lồi khơng xuất a d Chỉ số Brillouin Dùng nghi ngờ lấy mẫu bừa bãi Giống H', sở số lượng thay tỉ lệ Chỉ số Brillouin gia tăng tổng số cá thể mẫu tăng, số loài Chỉ số Brillouin tăng tổng số cá thể mẫu tăng, số loài tăng Abundance model: Broken Stick model Giả thuyết không sở mối quan hệ lồi Trục nguồn (các que) chia loài cách ngẫu nhiên đồng thời Abundance model: log series a Trục x phong phú loài Trục cụ thể chia số cá thể thành lớp phong phú Trục y số loài lớp (cấp) Khi số lượng lớn yếu tố ảnh hưởng đến số lượng lồi có dạng đường cong nhơ lên cao giữa, thường đường cong khơng có rơi sát trục x Khi đường cong rơi sát trục x có nghĩa chỗ có lồi tìm thấy Khi dung lượng mẫu lớn đường cong hướng phía bên mặt Hình dạng đồ thị giống đường cong chuẩn mà gọi log chuẩn "log-normal" log series a Cách tính tương tự số Margalef Menhinick Càng phong phú lồi phân bố không đồng Trục Y số loài cấp Trục X chia số cá thể thành nhiều cấp phong phú Bảng tổng hợp Chỉ số Stress Chỉ số stress cho thấy mối quan hệ kích thước mẫu đại diện thứ tự 2D Stress < 0.05 cho thấy đại diện tốt, stress < 0.01 lập lại chấm dứt trị số Stress