180 likes | 374 Views
Druhová diverzita společenstev. Markéta Jindrová Matyáš Orbán. FŽP, Katedra ekologie, cvičení z předmětu Biodiverzita. 19.10.2009. Úvod. Diverzita a abundance brouků v konvenčních a organických zemědělských systémech v jižní Anglii
E N D
Druhová diverzita společenstev Markéta Jindrová Matyáš Orbán FŽP, Katedra ekologie, cvičení z předmětu Biodiverzita 19.10.2009
Úvod Diverzita a abundance brouků v konvenčních a organických zemědělských systémech v jižní Anglii (Diversity and abundance of the coleopteran fauna from organic and conventional management systems in southern England) Shah, P. A., Brooks, D. R., Ashby, J. E., Perry, J. N. & Woiwod, I. P. Agricultural and Forest Entomology (2003) 5, 51-60
Úvod • Cíl: zjistit rozdíly v abundanci a druhové diverzitě brouků v organických agroekosystémech, které nepoužívají pesticidy a minerální hnojiva ve srovnání s konvenčními zemědělských systémy.
Metodika • Květen – červen 1994, jižní Anglie • 5 párů konvenčně a organicky obhospodařovaných farem • Odchyt vzorků na 2 polích z každé farmy (zimní obiloviny s výjimkou jednoho org. pole s jarním ovsem) • Rozlohapolí - organická 4 - 8 ha - konvenční 4 - 14 ha • Padací pasti - 5 pastí / pole - rozestup 20 m (transekt)
Metodika • Transformace dat: log (x + 1) x… počet jedinců v jedné pasti během jednoho odchytu • Logaritmický index α diverzity –vychází z Fisherova logaritmického modelu rozdělení výskytu druhů v náhodném výběru S = ά . ln (1 + N/ ά) S… počet druhů ve vzorku N… počet jedinců ve vzorku ά… odhad parametru α
Logaritmické rozdělení pravděpodobnosti • Z Maclaurinova rozvoje lze odvodit: • Z čehož plyne rovnost: • Dostáváme pravděpodobnostní funkci: 0 < p < 1; k N
Fisherův logaritmický model • Počet druhů na dané hladině abundance n: • Z čehož vyplývá: Fisher (1943) α... parametr (index diverzity) n… dílčí počet jedinců Sn… počet druhů reprezentovaných n jedinci x… parametr (0<x<1) S… celkový počet druhů N… celkový počet jedinců
Fisherův logaritmický model Výpočet parametrů x a ά • Hodnotu parametru x odvodíme iteračně ze vztahu: • Hodnotu parametrά získáme ze vztahu: Fisher (1943), Krebs (1999) • N… celkový počet jedinců • S… celkový počet druhů • x… parametr (0<x<1) • ά… parametr (odhad α)
Výsledky Srovnání experimentálního a předpokládaného rozložení abundance střevlíkovitých (všichni odchycení jedinci).
Výsledky • 27749 jedinců • 140 druhů • Zastoupení jedinců z čeledí: Carabidae 79,7 % (45 druhů) Staphylinidae 16,7 % (44 druhů) Ostatní 3,7 % (41 druhů)
Výsledky • Konvenčně obhospodařované farmy: ά = 10,2 ± 0,7 • Organicky obhospodařované farmy: ά = 8,2 ± 0,5 (F1,8 = 6,7 ; P < 0,05)
Výsledky Hodnoty ά, Shannon-Wienerova (H‘) a Simpsonova (D) indexu pro konvenční a organické farmy. Organické farmy Konvenční farmy ANOVA1,2 Index diverzity Prům. Min. Max. Prům. Min. Max. Systém, F1,9 Dvojice farem, F1,9 Carabidae Staphylinidae Ostatní brouci Všichni brouci Carabidae a Staphylinidae • 1Varianční analýza se systémem obhospodařování a dvojicí farem jako hlavními faktory; *P< 0,05; **P<0,01. • 2Shannon-Wienerův index transformovaný 0,56 .(eH) - 0,5; Simpsonův index transformovaný (1 / D) - 3 před provedením analýz.
Diskuze • Organická pole – vyšší abundance. • Způsob obhospodařování ovlivňuje dominanci určitých druhů. • Nižší druhová diverzita organických polí může být zapříčiněna dominancí jednoho druhu (Pterostichus melanarius).
Kritické zhodnocení • Monitorování během jednoho roku a krátkého období Carabidae Staphylinidae Počet jedinců Počet jedinců organické farmy konvenční farmy organické farmy konvenční farmy organické farmy konvenční farmy organické farmy konvenční farmy
Kritické zhodnocení • Logaritmické rozdělení nemusí odrážet reálné rozdělení frekvence výskytu druhů • Barangé (1991) zmiňuje 3 hlavní body: • Nedostatečný ekologický základ • Špatná shoda experimentálních dat s modelem • Nedostatek testů dobré shody • Navrhuje použití Zipf-Mandelbrotova modelu
Zdroje Barangé, M. (1991): Models of species abundance: a critiqueofandanalternative to thedynamics model. MarineEcologyProgressSeries, 69, 293-298. Fisher, R. A., Corbet, S: &Williams, C. B. (1943): The relation between the number of species and the number of individuals in a random sample of an animal population.The Journal ofAnimalEcology, 12, 42-58. Krebs, C. J. (1999): EcologicalMethodology. Benjamin Cummings, USA, 624 pp. Shah, P. A., Brooks, D. R., Ashby, J. E., Perry, J. N. &Woiwod, I. P. (2003): Diversity and abundance ofthecoleopteran fauna fromorganicandconventional management systems in southernEngland. AgriculturalandForest Entomology 5, 51-60. http://en.wikipedia.org/wiki/Logarithmic_distribution [online 18.10.2009]