Темное разнообразие - Википедия - Dark diversity

Темное разнообразие это набор разновидность которые отсутствуют на территории исследования, но присутствуют в окружающем регионе и потенциально способны обитать в определенных экологических условиях.[1][2][3]

Обзор

Шуб обыкновенный (Primula veris) является частым видом растений на европейских лугах. Если условия окружающей среды являются подходящими, но на исследуемом участке пастбища отсутствует коровий чай, он принадлежит к темному разнообразию данного пастбища.

Темное разнообразие - часть видовой пул концепция.[3] Пул видов определяется как набор всех видов, способных к заселять конкретный участок и которые присутствуют в окружающем регионе или ландшафте.[4] Темное разнообразие включает виды, которые принадлежат к определенному пулу видов, но которые в настоящее время отсутствуют на участке.[1] Темное разнообразие связано с «специфическим для среды обитания» или «отфильтрованным» пулом видов, который включает только те виды, которые могут как рассеиваться, так и потенциально населять исследуемый участок.[3][4] Например, если разнообразие рыб в коралловый риф На участке были отобраны образцы, темное разнообразие включает в себя все виды рыб из окружающего региона, которые в настоящее время отсутствуют, но потенциально могут распространяться и колонизировать исследуемый участок. Поскольку при отборе проб не учитываются некоторые виды, фактически присутствующие на участке, у нас также есть связанное с этим понятие «виды-фантомы» - виды, присутствующие на участке, но не обнаруженные в единицах отбора проб, используемых для отбора проб сообщества на этом участке.Beck, J.B .; Larget, B .; Уоллер, Д. (2018). «Виды-фантомы: корректировка оценок колонизации и исчезновения для псевдооборота». Ойкос. 127 (11): 1605–1618. Дои:10.1111 / oik.05114. Существование этих фантомных видов означает, что обычные меры колонизации и вымирания на территории всегда будут переоценивать истинные показатели из-за «псевдооборота».

Название темного разнообразия заимствовано из темная материя: материя, которую нельзя увидеть и напрямую измерить, но о ее существовании и свойствах можно судить по ее гравитационному воздействию на видимую материю. Точно так же темное разнообразие не может быть замечено непосредственно, когда наблюдается только образец, но оно присутствует, если рассматривается более широкий масштаб, и его существование и свойства могут быть оценены при наличии соответствующих данных. С помощью темной материи мы можем лучше понять распределение и динамику галактик, с помощью темного разнообразия мы можем понять состав и динамику экологических сообществ.

Специфика и масштабы среды обитания

Темное разнообразие - это противоположность наблюдаемого разнообразия (альфа-разнообразие ) присутствует в образце. Темное разнообразие зависит от среды обитания в том смысле, что на территории исследования должны быть благоприятные экологические условия для видов, принадлежащих к темному разнообразию. В среда обитания понятие может быть более узким (например, микросреда в старовозрастные леса ) или шире (например, наземная среда обитания). Таким образом, специфика среды обитания не означает, что все виды в темном разнообразии могут населять все места в пределах исследуемой выборки, но должны быть экологически подходящие части.

Специфика среды обитания делает различие между темным разнообразием и бета-разнообразием. Если бета-разнообразие связь между альфа и гамма-разнообразие, темное разнообразие связывает альфа-разнообразие и среду обитания (отфильтровано) видовой пул. Виды, специфичные для среды обитания, объединяют только те виды, которые потенциально могут населять очаговое исследование.[1]Наблюдаемое разнообразие можно изучать в любом масштабе и на участках с различной неоднородностью. Это также верно для темного разнообразия. Следовательно, поскольку местное наблюдаемое разнообразие может быть связано с очень разными размерами выборок, темное разнообразие может применяться в любом масштабе исследования (образец 1x1 м в растительности, пересечение подсчета птиц в ландшафте, ячейка сетки UTM 50x50 км).

Методы оценки темного разнообразия

Размер региона определяет вероятность распространения к месту исследования, и выбор соответствующего масштаба зависит от вопроса исследования. Для более общего исследования шкала сопоставима с биогеографический регион (например, небольшая страна, штат или радиус в несколько сотен км). Если мы хотим знать, какие виды потенциально могут населять исследуемый участок в ближайшем будущем (например, через 10 лет), подходит масштаб ландшафта.

Для разделения экологически подходящих видов можно использовать разные методы.[3] Моделирование экологической ниши может применяться для большого количества видов. Можно использовать мнение экспертов.[5] Данные о предпочтениях в среде обитания видов доступны в книгах, например места гнездования птиц. Это также может быть количественное значение, например виды растений. значения индикатора, по словам Элленберга. Недавно разработанный метод оценки темного разнообразия по видам матрицы совместной встречаемости.[6] An онлайн-инструмент доступен для метода совместной встречаемости.[7]

использование

Темное разнообразие позволяет проводить значимые сравнения биоразнообразие. В индекс полноты сообщества может быть использован:

.[8]

Это выражает местное разнообразие в относительном масштабе, отфильтровывая влияние регионального пула видов. Например, если полнота разнообразия растений изучалась в европейском масштабе, она не демонстрировала широтную картину, наблюдаемую с наблюдаемыми значениями богатства и видового пула. Напротив, высокая полнота была характерна для регионов с меньшим антропогенным воздействием, что указывает на то, что антропогенные факторы являются одними из наиболее важных детерминант биоразнообразия местного масштаба в Европе.[9]

Исследования темного разнообразия можно сочетать с функциональной экологией, чтобы понять, почему пул видов плохо реализуется в данной местности. Например, если сравнить функциональные признаки между видами пастбищ по наблюдаемому разнообразию и темному разнообразию, становится очевидным, что виды с темным разнообразием в целом обладают более низкой способностью к расселению.[10]

Темное разнообразие может быть полезным при определении приоритетов сохранения природы,[11] выявить в разных регионах наиболее полные сайты. Темное разнообразие помогает оценить относительную потерю местного разнообразия, а также прогресс восстановления.[12][13][14] Темное разнообразие чужеродных видов, сорняков и патогенов может быть полезно для своевременной подготовки к будущим вторжениям.

Недавно концепция темного разнообразия использовалась для объяснения механизмов взаимосвязи между разнообразием растений и продуктивностью.[15]

Рекомендации

  1. ^ а б c Pärtel, M .; Szava-Kovats, R; Зобель, М. (2011). «Темное разнообразие: проливаем свет на отсутствующие виды». Тенденции в экологии и эволюции. 26 (3): 124–128. Дои:10.1016 / j.tree.2010.12.004. PMID  21195505.
  2. ^ Lessard, J.P .; Belmaker, J .; Myers, J.A .; Чейз, J.M .; Рахбек, К. (2012). «Вывод локальных экологических процессов на фоне влияний видового пула». Тенденции в экологии и эволюции. 27 (11): 600–607. Дои:10.1016 / j.tree.2012.07.006. PMID  22877982.
  3. ^ а б c d Зобель, М. (2016). «Концепция фонда видов как основа для изучения моделей разнообразия растений». Журнал науки о растительности. 27: 8–18. Дои:10.1111 / jvs.12333.
  4. ^ а б Cornell, H.V .; Харрисон, С.П. (2014). «Что такое пулы видов и когда они важны?». Ежегодный обзор экологии, эволюции и систематики. 45: 45–67. Дои:10.1146 / annurev-ecolsys-120213-091759.
  5. ^ Sádlo, J .; Chytrý, M .; Пышек, П. (2007). «Региональные пулы видов сосудистых растений в местообитаниях Чешской Республики» (PDF). Пресли. 79: 303–321.
  6. ^ Lewis, R.J .; Szava-Kovats, R; Пяртель, М (2016). «Оценка темного разнообразия и видов: эмпирическая оценка двух методов». Методы в экологии и эволюции. 7: 104–113. Дои:10.1111 / 2041-210X.12443.
  7. ^ "Блестящий темный калькулятор разнообразия". Получено 19 ноября 2015.
  8. ^ Pärtel, M .; Szava-Kovats, R .; Зобель, М. (2013). «Полнота сообщества: соединение местного и темного разнообразия в рамках концепции видового пула». Folia Geobotanica. 48 (3): 307–317. Дои:10.1007 / с12224-013-9169-х. S2CID  16635899.
  9. ^ Ронк, А .; Szava-Kovats, R .; Пяртель, М. (2015). «Применение концепции темного разнообразия к растениям в европейском масштабе». Экография. 38 (10): 1015–1025. Дои:10.1111 / эког.01236.
  10. ^ Riibak, K .; Reitalu, T .; и другие. (2015). «Темное разнообразие сухих известняковых лугопастбищных угодий определяется способностью к рассеянию и стрессоустойчивостью». Экография. 38 (7): 713–721. Дои:10.1111 / ecog.01312.
  11. ^ Льюис, Роб Дж; де Белло, Франческо; Беннетт, Джонатан А; Фибич, Павел; Финерти, Женевьева Э; Гётценбергер, Ларс; Хийесалу, Инга; Касари, Лийс; Лепш, янв (2017). «Применение концепции темного разнообразия к охране природы». Биология сохранения. 31 (1): 40–47. Дои:10.1111 / cobi.12723. ISSN  1523-1739. PMID  27027266.
  12. ^ Вальдес, Хосе; Брунбьерг, Ане Кирстине; Флёйгаард, Камилла; Долби, Ларс; Клаузен, Кевин К .; Пяртель, Меэлис; Пфайфер, Норберт; Холлаус, Маркус; Виммер, Майкл Х .; Эйрнес, Расмус; Моэслунд, Джеспер Эреншельд (2020-07-03). «Изучение драйверов темного разнообразия макрогрибков с помощью LiDAR». bioRxiv: 2020.07.02.185553. Дои:10.1101/2020.07.02.185553. S2CID  220366209.
  13. ^ Судинг, К. (2011). «К эпохе восстановления экологии: успехи, неудачи и возможности». Ежегодный обзор экологии, эволюции и систематики. 42: 465–487. Дои:10.1146 / annurev-ecolsys-102710-145115.
  14. ^ Флёйгаард, Камилла; Вальдес, Хосе В .; Долби, Ларс; Моэслунд, Джеспер Эреншельд; Клаузен, Кевин К .; Эйрнес, Расмус; Пяртель, Меэлис; Брунбьерг, Ане Кирстине (2020-06-04). «Темное разнообразие свидетельствует о важности биотических ресурсов и конкуренции за разнообразие растений в разных средах обитания». Экология и эволюция. 10 (12): 6078–6088. Дои:10.1002 / ece3.6351. ISSN  2045-7758. ЧВК  7319157. PMID  32607214.
  15. ^ Fraser, L .; Pärtel, M .; Pither, J .; Jentsch, A .; Штернберг, М .; Зобель, М. (4 декабря 2015 г.). "Ответ на комментарий" Всемирное свидетельство унимодальной связи между продуктивностью и богатством видов растений"". Наука. 350 (6265): 1177. Bibcode:2015Научный ... 350.1177F. Дои:10.1126 / science.aad4874. PMID  26785471.

внешняя ссылка

  • DarkDivNet - глобальная сеть для изучения темного разнообразия растительных сообществ. [1]
  • Блестящий темный калькулятор разнообразия: онлайн-инструмент для расчета темного разнообразия на основе совпадения видов [2]