Druhová diverzita společenstev Markéta Jindrová Matyáš Orbán FŽP, Katedra ekologie, cvičení z předmětu Biodiverzita

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) Rozloha polí- organická4 - 8 ha - konvenční 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 p = 0,95

Z Maclaurinova rozvoje lze odvodit: Z čehož plyne rovnost: Dostáváme pravděpodobnostní funkci: 0 < p < 1; k N Logaritmické rozdělení pravděpodobnosti

Počet druhů na dané hladině abundance n: Z čehož vyplývá: Fisher (1943) Fisherův logaritmický model α... parametr (index diverzity) n… dílčí počet jedinců S n … 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 parametr ά 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 jedinců 140 druhů Zastoupení jedinců z čeledí: Carabidae79,7 %(45 druhů) Staphylinidae16,7 %(44 druhů) Ostatní3,7 %(41 druhů)

Výsledky Konvenčně obhospodařované farmy: ά = 10,2 ± 0,7 Organicky obhospodařované farmy: ά = 8,2 ± 0,5 (F 1,8 = 6,7 ; P < 0,05)

Výsledky Index diverzity Prům. Min. Max. Prům. Min. Max. Systém, F 1,9 Dvojice farem, F 1,9 Carabidae Staphylinidae Ostatní brouci Všichni brouci Carabidae a Staphylinidae Organické farmy Konvenční farmy ANOVA 1,2 1 Varianční analýza se systémem obhospodařování a dvojicí farem jako hlavními faktory; *P< 0,05; **P<0,01. 2 Shannon-Wienerův index transformovaný 0,56.(e H ) - 0,5; Simpsonův index transformovaný (1 / D) - 3 před provedením analýz. Hodnoty ά, Shannon-Wienerova (H‘) a Simpsonova (D) indexu pro konvenční a organické farmy.

Diskuze Organická pole – vyšší abundance. Způsob obhospodařování ovlivňuje dominanci určitých druhů. Nižší druhová diverzita organických polí může být zapříčiněna dominancí jednoho druhu (Pterostichus melanarius).

Počet jedinců Carabidae Staphylinidae Kritické zhodnocení Monitorování během jednoho roku a krátkého období 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: 1)Nedostatečný ekologický základ 2)Špatná shoda experimentálních dat s modelem 3)Nedostatek testů dobré shody Navrhuje použití Zipf-Mandelbrotova modelu

Zdroje Barangé, M. (1991): Models of species abundance: a critique of and an alternative to the dynamics model. Marine Ecology Progress Series, 69, 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 of Animal Ecology, 12, Krebs, C. J. (1999): Ecological Methodology. Benjamin Cummings, USA, 624 pp. Shah, P. A., Brooks, D. R., Ashby, J. E., Perry, J. N. & Woiwod, I. P. (2003): Diversity and abundance of the coleopteran fauna from organic and conventional management systems in southern England. Agricultural and Forest Entomology 5, ]

DĚKUJI ZA POZORNOST