알파 다양성

생태학에서 알파 다양성(α-diversity)은 지역 규모로 현장의 평균 종 다양성이다.이 용어는 R. H^[1][2]. 휘태커에 의해 베타 다양성(β-diversity) 및 감마 다양성(β-diversity)이라는 용어와 함께 도입되었다.휘태커의 생각은 풍경(감마 다양성)의 총 종 다양성은 보다 국지적인 규모의 현장의 평균 종 다양성(알파 다양성)과 그러한 사이트 간의 차별성(베타 다양성)의 두 가지 다른 것에 의해 결정된다는 것이었다.

스케일에 관한 고려 사항

관심 영역 또는 풍경과 그 내 사이트는 서로 다른 상황에서 매우 다른 크기를 가질 수 있으며 ^[3]알파 다양성을 정량화하는 데 어떤 공간 척도가 적절한지에 대한 합의가 이루어지지 않았다.따라서 알파 다양성의 정의는 특정 공간 척도와 관련될 필요가 없다고 제안되었다. 알파 다양성은 모든 규모의 ^[4]하위 단위로 구성된 기존 데이터 세트에 대해 측정할 수 있다.소단위에는 예를 들어 인벤토리를 수행할 때 현장에서 이미 사용된 샘플링 단위나 분석 목적으로만 구분된 그리드 셀이 포함될 수 있습니다.결과가 실제 관측치 이상으로 추정될 경우, 하위 단위의 종 다양성이 일반적으로 더 큰 ^[5][6]영역의 종 다양성을 과소평가한다는 점을 고려할 필요가 있다.

다른 개념

생태학자들은 알파 다양성에 대해 약간 다른 몇 가지 정의를 사용해 왔다.휘태커 본인은 단일 소단위에서의 종 다양성과 ^[1][2]소단위 집합에서의 평균 종 다양성 모두를 위해 이 용어를 사용했다.전체 종 다양성이 알파와 베타 ^[7]성분으로 구성된다는 휘태커의 생각과 더 잘 일치하기 때문에 알파 다양성을 모든 관련 소단위 전체에 걸쳐 평균으로 정의하는 것이 바람직하다는 주장이 제기되었다.

알파 다양성의 정의는 또한 그들이 생각하는 종의 다양성에 있어서도 다를 수 있다.종종 연구자들은 종의 풍부함(단순히 종의 수), 섀넌 지수 또는 심슨 지수(종 비례의 ^[1][8][9]풍부함도 고려)와 같은 하나 이상의 다양성 지수에 의해 주어진 값을 사용한다.하지만, 종 다양성의 보편적인 척도로 유효 종의 수를 사용하는 것이 더 나을 것이라는 주장이 제기되어 왔다.이 척도는 다양성 지수가 집합적으로 그러하듯이 희귀하고 풍부한 종의 가중치를 다른 방식으로 부여할 수 있지만, 그 의미는 직관적으로 이해하기 쉽다.유효 종의 수는 관심 데이터 집합에서 관찰된 것과 동일한 평균 비례 종의 풍요를 얻는 데 필요한 균등하게 풍부한 종의 수이다(모든 종이 균등하게 ^{[4][7][10][11][12][13]}풍부하지는 않을 수 있음).

계산

종 다양성이 유효 종 수와 동일하고 알파 다양성이 하위 단위당 평균 종 다양성과 동일하다고 가정합니다.그러면 알파 다양성은 동일한 결과를 제공하는 두 가지 다른 방법으로 계산될 수 있습니다.첫 번째 접근방식은 단위 내 종 비례량의 가중 일반화 평균을 계산한 다음 이 평균의 역수를 취하는 것이다.두 번째 접근방식은 각 서브유닛에 대한 종 다양성을 별도로 계산한 다음 이들의 ^[4][13]가중 일반화 평균을 취하는 것이다.

첫 번째 접근방식을 사용할 경우 방정식은 다음과 같습니다.

${\displaystyle {}^{q}\!D_{\alpha }=subdfrac {1}{\sum _{j=1}^{N}{\sum _{i=1}^{S}p_{ij}p_{q-1}}}}{\sum_sum_{ij}{ij}{q-1}}}}}}}}$

식에서 N은 총 서브유닛 수이고 S는 데이터 집합의 총 종 수(종 다양성)입니다.j번째 서브유닛에서 ith 종의 비례적 풍부도는 ${\displaystyle {pi}_{}}$ j$(\$j$\})$이다.$이러한$ 비례적 풍부성은 각 서브유닛이 데이터셋에 기여하는 ${\displaystyle {데이터}_{}}$의 비율에 따라 가중치가 $부여$된다. $여기서$ $displaystyle p_{ij$}$=$$m_{j$m$$}은 데이터셋의 총 ${\displaystyle {개체}_{}}$수이고 m {\$displaystyle m_${j$$}은 서브유닛의 총 개체 수이다.단위 j. 따라서 분모는 지수 q - 1의 가중 일반화 평균으로 계산한 소단위(${\displaystyle {평균}_{}}$ ${\displaystyle p_{}}$ i$$j\$displaystyle p_{i$j$\})$ 내의 평균 비례 종 풍부성과 같다.

두 번째 접근방식을 사용할 경우 방정식은 다음과 같습니다.

${\displaystyle {}^{q}\!D_{\alpha }=secrt[{1-q}]{\sum _{j=1}^{N}w_{j}({}^{q}\!D_{\alpha j}^{1-q}}}}$

이 또한 가중 일반화 평균과 동일하지만 지수 1 - q이다. 여기서 평균은 D 값을_αj 취하며, 각 값은 하나의 서브 유닛 j에서 유효 종 밀도(소단위당 종 다양성)를 나타낸다.j번째 서브유닛의 공칭 가중치는 w$$ {\$displaystyle w_{$j$\}\}$로 서브유닛이 데이터셋에 기여하는 데이터의 비율과 동일합니다.

q의 큰 값은 q의 작은 값보다 작은 알파 다양성을 낳는다. 왜냐하면 q를 늘리면 비례 풍부성이 가장 높은 종과 종 ^[4][13]다양성이 가장 낮은 소단위에게 주어지는 유효 무게가 증가하기 때문이다.

예

알파 다양성은 멸종된 환경과 현존하는 환경 모두에서 계산될 수 있다.

멸종된 알파 다양성 연구의 예

• 페름기-트리아스기 대멸종을^[14] 통한 양서류와 파충류 군집의 생존
• 오르도비스기 해저 해양 공동체의^[15] 재편성

현존하는 알파 다양성 연구의 예

• 에콰도르 아마존^[16] 열대우림 지역의 높은 나무 다양성

「 」를 참조해 주세요.

• 베타 다양성
• 다크 다이버시티
• 다양성 지수
• 감마 다양성
• 제타 다양성
• 지구 생물 다양성
• 생물 다양성의 측정
• 계통 다양성

레퍼런스

외부 링크

• 그림을 이용한 많은 특정 생물다양성 용어 설명, 위스콘신 대학교-스티븐스 포인트