توزيع تكرار الإشغال
في علم البيئة الكلية وعلم بيئة المجتمعات ، يُعرف توزيع تردد الإشغال ( OFD ) بأنه توزيع أعداد الأنواع التي تشغل مساحات مختلفة. [ 1 ] وقد ورد ذكره لأول مرة عام 1918 من قِبل عالم النبات الدنماركي كريستن سي. راونكيير في دراسته عن المجتمعات النباتية. ويُعرف توزيع تردد الإشغال أيضًا في الأدبيات العلمية باسم توزيع حجم نطاق الأنواع. [ 2 ] [ 3 ]
النمط الثنائي
يُعد التوزيع ثنائي النمط أحد الأشكال الشائعة لتوزيع الترددات المفتوحة (OFD) ، مما يشير إلى أن الأنواع في مجتمع ما إما نادرة أو شائعة، وهو ما يُعرف بقانون راونكير لتوزيع الترددات. [ 4 ] أي، مع تصنيف كل نوع إلى واحدة من خمس فئات إشغال، كل منها بعرض 20%، يتنبأ قانون راونكير بتوزيعات ثنائية النمط داخل التكوينات النباتية المتجانسة، حيث تقع الأنماط في الفئة الأولى (0-20%) والفئة الأخيرة (81-100%). [ 4 ] على الرغم من أن قانون راونكير قد تم تجاهله منذ فترة طويلة كمؤشر على تجانس المجتمعات النباتية، [ 5 ] إلا أن طريقة استخدام فئات الإشغال لبناء توزيعات الترددات المفتوحة لا تزال شائعة الاستخدام لكل من التجمعات النباتية والحيوانية. علّق هنري غليسون على هذا القانون في مقالٍ نُشر عام ١٩٢٩ في مجلة علم البيئة ، قائلاً: "في الختام، يمكننا القول إن قانون راونكير ما هو إلا تعبيرٌ عن حقيقة أن عدد الأنواع ذات الأفراد القليلة في أي تجمعٍ حيويٍّ يفوق عدد الأنواع ذات الأفراد الكثيرة، وأن هذا القانون يكون أكثر وضوحًا عند اختيار مربعاتٍ ذات حجمٍ مناسبٍ لإظهار التكرار، وأنه يختفي أو يُحجب إذا كانت المربعات كبيرةً جدًا أو صغيرةً جدًا." [ ٦ ] من الواضح أن هناك أشكالًا مختلفةً لمنحنى التكرار البصري (OFD) في الدراسات المنشورة. فقد أفاد توكيشي بأن حوالي ٤٦٪ من الملاحظات لها شكلٌ أحادي النمط ملتويٌّ نحو اليمين ، و٢٧٪ لها شكلٌ ثنائي النمط، و٢٧٪ لها شكلٌ منتظم . [ ٧ ] وتؤكد دراسةٌ حديثةٌ وجود حوالي ٢٤٪ من منحنيات التكرار البصري ثنائية النمط في ٢٨٩ مجتمعًا حيويًا حقيقيًا. [ ٨ ]
عوامل
كما أشار غليسون [ 6 ]، يمكن تفسير أشكال تنوع توزيع الانتشار المكاني (OFD) إلى حد كبير بحجم فترة أخذ العينات. فعلى سبيل المثال، يُظهر ماكجيوخ وجاستون (2002) [ 1 ] أن عدد الأنواع الفرعية (النادرة) يتناقص مع زيادة حجم العينة، بينما يزداد عدد الأنواع الأساسية (الشائعة)، مما يُشير إلى ميل من توزيع انتشار مكاني ثنائي النمط نحو توزيع أحادي النمط ملتوي نحو اليمين. ويعود ذلك إلى أن نطاق الأنواع ، المُقاس بنسبة الإشغال، يتأثر بشدة بالمقياس المكاني وبنية تجميعه [ 9 ] ، وهو ما يُعرف غالبًا بنمط قياس الإشغال . ويؤثر هذا الاعتماد على المقياس للإشغال تأثيرًا عميقًا على أنماط بيئية كلية أخرى، مثل علاقة الإشغال بالوفرة .
تشمل العوامل الأخرى التي اقتُرحت إمكانية تأثيرها على شكل منحنى التوزيع الجغرافي للأنواع (OFD) درجة عدم تجانس الموائل، [ 10 ] [ 11 ] وخصوصية الأنواع، [ 12 ] وإنتاجية المناظر الطبيعية، [ 13 ] والموقع في النطاق الجغرافي، [ 14 ] وقدرة الأنواع على الانتشار ، [ 15 ] وديناميكيات الانقراض والاستيطان. [ 16 ]
الآليات
تم اقتراح ثلاثة نماذج أساسية لشرح ثنائية النمط الموجودة في توزيعات تردد الإشغال.
نتائج أخذ العينات
قد يؤدي أخذ عينات عشوائية من الأفراد من توزيعات وفرة الرتب اللوغاريتمية الطبيعية أو اللوغاريتمية المتسلسلة (حيث يكون الاختيار العشوائي لفرد من نوع معين متناسبًا مع تردده) إلى إنتاج توزيعات إشغال ثنائية النمط. [ 4 ] [ 17 ] لا يُعد هذا النموذج حساسًا أو مفيدًا بشكل خاص فيما يتعلق بالآليات التي تولد ثنائية النمط في توزيعات تردد الإشغال، لأن الآليات التي تولد توزيع وفرة الأنواع اللوغاريتمي الطبيعي لا تزال موضع نقاش حاد.
فرضية النواة والأقمار الصناعية
قد ينشأ التوزيع ثنائي النمط نتيجةً لديناميكيات التجمعات السكانية المترابطة بين الاستيطان والانقراض ، والمرتبطة بتأثير إنقاذ قوي . [ 16 ] [ 18 ] يُعد هذا النموذج مناسبًا لتفسير بنية نطاق مجتمع يتأثر بعمليات التجمعات السكانية المترابطة، مثل الانتشار والانقراض المحلي . [ 19 ] مع ذلك، فهو ليس نموذجًا قويًا، لأن شكل توزيع تردد الإشغال الناتج عنه شديد الحساسية لمعايير هجرة الأنواع وانقراضها. [ 7 ] [ 20 ] كما أن نموذج التجمعات السكانية المترابطة لا يُفسر اعتماد توزيع تردد الإشغال على المقياس.
انتقال احتمالية الإشغال
يعتمد النموذج الثالث الذي يصف ثنائية النمط في توزيع تردد الإشغال على نمط قياس الإشغال في ظل افتراض التشابه الذاتي لتوزيعات الأنواع (يُسمى نموذج انتقال احتمالية الإشغال [OPT]). [ 21 ] [ 22 ] يستند نموذج OPT إلى مخطط التنصيف لهارت وآخرون [ 23 ] (وإن لم يكن على قاعدة الاحتمالية الخاصة بهم) واحتمالية تكرار الإشغال على نطاقات مختلفة. وقد ثبت أن نموذج OPT يدعم ملاحظتين تجريبيتين: [ 21 ]
- تسود هذه الثنائية النمطية في توزيعات تردد الإشغال بين الأنواع.
- أن عدد الأنواع التابعة في التوزيع يزداد باتجاه المقاييس الدقيقة.
يُبيّن نموذج OPT أن دقة عينة الدراسة، وكفاية أخذ العينات، وتوزيع معاملات تشبع الأنواع (مقياس البُعد الكسري لتوزيع الأنواع) في مجتمع ما، قادرة مجتمعةً إلى حد كبير على تفسير الأنماط الشائعة في توزيعات الإشغال التجريبية. كما يُظهر هوي وماكجيوخ ( 2007 ) أن التشابه الذاتي في توزيعات الأنواع يتلاشى وفقًا لعلاقة أسية مع المقاييس المكانية، ولذلك نعتمد فرضية القياس الأسي لنمذجة توزيعات إشغال الأنواع. [ 22 ] وقد تأكدت ثنائية النمط في توزيعات تردد الإشغال، الشائعة في مجتمعات الأنواع، كنتيجة لبعض الخصائص الرياضية والإحصائية لتوزيع احتمالية الإشغال. وبالتالي، تُظهر النتائج أن استخدام طريقة التنصيف مع فرضية القياس الأسي أكثر ملاءمة لنمذجة توزيعات الأنواع من استخدام فرضية التشابه الذاتي، لا سيما على المقاييس الدقيقة. ويُثير هذا النموذج جدل هارت-مادوكس: هارت وآخرون. [ 23 ] أوضحت أن صيغة قانون القوة لعلاقة الأنواع بالمساحة يمكن اشتقاقها من نموذج ثنائي الأبعاد متماثل ذاتيًا وقاعدة احتمالية على مستوى المجتمع. [ 24 ] مع ذلك، أظهر مادكس [ 25 ] [ 26 ] أن نموذج التماثل الذاتي هذا يُنتج تنبؤات غير واقعية بيولوجيًا. حسم هوي وماكجيوخ (2008) الجدل الدائر بين هارت ومادكس بتوضيح أن المشكلات التي حددها مادكس ناتجة عن افتراض أن احتمال وجود نوع ما على مقياس معين مستقل عن احتمال وجوده على المقياس التالي، كما أوضحا أهمية مراعاة أنماط التواجد المشترك للأنواع، وكيفية تغير أنماط شغل الأنواع مع المقياس، عند نمذجة توزيع الأنواع. [ 27 ]
انظر أيضاً
مراجع
- 1 2 ماكجيوخ، ميلودي أ.؛ كيفن ج. جاستون (أغسطس 2002). "توزيعات تردد الإشغال: الأنماط، والتشوهات ، والآليات". المراجعات البيولوجية . 77 (3): 311-331 . doi : 10.1017/S1464793101005887 . PMID 12227519. S2CID 25363161 .
- ↑ جاستون، كيفن ج. (مايو 1996). "توزيعات أحجام نطاق الأنواع: الأنماط والآليات والآثار". اتجاهات في علم البيئة والتطور . 11 (5): 197-201 . doi : 10.1016/0169-5347(96)10027-6 . PMID 21237808 .
- ↑ جاستون، كيفن ج. (فبراير 1998). "توزيعات أحجام نطاق الأنواع: نتاج التنوع والانقراض والتحول" . المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية ب: العلوم البيولوجية . 353 ( 1366): 219-230 . doi : 10.1098/rstb.1998.0204 . JSTOR 56474. PMC 1692215 .
- 1 2 3 باب، لازلو؛ يانوس إيزاك (مايو 1997). "ثنائية النمط في فئات التواجد: نتيجة مباشرة لتوزيع السلاسل اللوغاريتمية الطبيعية أو اللوغاريتمية للوفرة: تجربة عددية". Oikos . 79 (1): 191-194 . Bibcode : 1997Oikos..79..191P . doi : 10.2307/3546107 . JSTOR 3546107 .
- ↑ ماكنتوش، روبرت ب. (يوليو 1962). "قانون راونكير للتردد"". علم البيئة . 43 (3): 533–535 . Bibcode : 1962Ecol...43..533M . doi : 10.2307/1933384 . JSTOR 1933384 .
- 1 2 غليسون، هـ. أ. (أكتوبر 1929). "أهمية قانون راونكير للتكرار". علم البيئة . 10 (4): 406-408 . Bibcode : 1929Ecol...10..406G . doi : 10.2307/1931149 . JSTOR 1931149 .
- 1 2 توكيشي، موتسونوري (1992). "ديناميكيات التوزيع في المجتمعات الحيوانية: النظرية والتحليل" (ملف PDF) . أبحاث في علم البيئة السكانية . 34 (2): 249-273 . Bibcode : 1992PopEc..34..249T . doi : 10.1007/BF02514796 . S2CID 22912914 .
- ↑ هوي، سي (2012). "تأثير المقياس والنمطية الثنائية في التوزيع التكراري لتواجد الأنواع". علم البيئة المجتمعية . 13 (1): 30-35 . doi : 10.1556/ComEc.13.2012.1.4 . hdl : 10019.1/118330 .
- ↑ هوي، كانغ؛ روان فيلدمان؛ ميلودي أ. ماكجيوخ (فبراير 2010). "مقاييس وتصورات وأنماط قياس توزيع الأنواع المتجمعة". علم البيئة الجغرافية . 33 (1): 95-102 . Bibcode : 2010Egogr..33...95H . doi : 10.1111/j.1600-0587.2009.05997.x . hdl : 10019.1/117498 .
- ↑ راونكيير، كريستن سي. (1934). أشكال حياة النباتات والجغرافيا النباتية الإحصائية: مجموعة أوراق سي. راونكيير . ترجمة همفري جيلبرت-كارتر وآخرون. أكسفورد: مطبعة كلارندون.
- ↑ براون، جيمس هـ. (أغسطس 1994). "حول العلاقة بين وفرة الأنواع وتوزيعها" (ملف PDF) . عالم الطبيعة الأمريكي . 124 (4): 255-279 . doi : 10.1086/284267 . JSTOR 2461494. S2CID 84276000. تاريخ الاسترجاع: 10 أغسطس 2010 .
- ↑ براون، جيمس هـ.؛ ديفيد و. ميلهمان؛ جورج س. ستيفنز (أكتوبر 1995). "التفاوت المكاني في الوفرة". علم البيئة . 76 (7): 2028-2043 . Bibcode : 1995Ecol...76.2028B . doi : 10.2307/1941678 . JSTOR 1941678 .
- ↑ ماورر، برايان أ. (يونيو 1990). "العلاقة بين التوزيع والوفرة في بيئة غير متجانسة". مجلة Oikos . 58 (2): 181-189 . Bibcode : 1990Oikos..58..181M . doi : 10.2307/3545425 . JSTOR 3545425 .
- ↑ ويليامز، بول هـ. (مايو 1988). "استخدام النحل الطنان ( جنس بومبوس ) للموائل". علم الحشرات البيئي . 13 (2): 223-237 . Bibcode : 1988EcoEn..13..223W . doi : 10.1111/j.1365-2311.1988.tb00350.x . S2CID 86675852 .
- ↑ كولينز، سكوت ل.؛ سوزان م. غلين (مايو 1997). "تأثيرات قياس الكائنات الحية والمسافة على تحليل توزيع الأنواع ووفرتها". التطبيقات البيئية . 7 ( 2): 543-551 . doi : 10.1890/1051-0761(1997)007 [ 0543:EOOADS ] 2.0.CO ; 2. JSTOR 2269519 .
- 1 2 هانسكي، إيلكا (مارس 1982). "ديناميات التوزيعات الإقليمية: فرضية الأنواع الأساسية والتابعة" (ملف PDF) . مجلة Oikos . 38 (2): 210-221 . Bibcode : 1982Oikos..38..210H . doi : 10.2307/3544021 . JSTOR 3544021 .
- ↑ ني، ريتشارد د. غريغوري؛ روبرت م. ماي (أكتوبر 1991). "الأنواع الأساسية والتابعة: النظرية والآثار". Oikos . 62 (1): 83–87 . Bibcode : 1991Oikos..62...83N . doi : 10.2307/3545450 . JSTOR 3545450 .
- ↑ هانسكي، إيلكا؛ ماتس جيلينبيرغ (يوليو 1993). " نموذجان عامان للتجمعات السكانية وفرضية الأنواع الأساسية والتابعة". المجلة الأمريكية لعلم الطبيعة . 142 (1): 17-41 . doi : 10.1086/285527 . JSTOR 2462632. S2CID 86470245 .
- ↑ ستورش، ديفيد؛ أرنوست ل. شيزلينغ (أغسطس 2002). "أنماط شيوع وندرة الطيور في أوروبا الوسطى: موثوقية فرضية النواة والتابع على نطاق واسع" (ملف PDF) . علم البيئة الجغرافية . 25 (4): 405-416 . doi : 10.1034/j.1600-0587.2002.250403.x . JSTOR 3683551 .
- ↑ شاينر، صموئيل م.؛ خوسيه م. ري-بيناياس (1997). "وضع حدود تجريبية على نماذج التجمعات السكانية للنباتات الأرضية". علم البيئة التطوري . 11 (3): 275-288 . doi : 10.1023/A:1018464319460 . S2CID 22440639 .
- 1 2 هوي، كانغ؛ ميلودي أ. ماكجيوخ (فبراير 2007). "نموذج التشابه الذاتي لتوزيع تردد الإشغال". علم الأحياء السكاني النظري . 71 (1): 61-70 . doi : 10.1016/j.tpb.2006.07.007 . hdl : 10019.1/117491 . PMID 16979203 .
- 1 2 هوي، كانغ؛ ميلودي أ. ماكجيوخ (ديسمبر 2007). "نمذجة توزيع الأنواع من خلال كسر افتراض التشابه الذاتي". Oikos . 116 (12): 2097–2107 . doi : 10.1111/j.2007.0030-1299.16149.x . hdl : 10019.1/117512 .
- هارت ، جون؛ آن كينزيغ؛ جيسيكا غرين (أبريل 1999). "التشابه الذاتي في توزيع ووفرة الأنواع" (ملف PDF) . مجلة ساينس . 284 (5412): 334-336 . Bibcode : 1999Sci...284..334H . doi : 10.1126/science.284.5412.334 . PMID 10195901 .
- ↑ أوستلينغ، أنيت؛ جون هارت؛ جيسيكا ل. غرين؛ آن ب. كينزيغ (أبريل 2004). "التشابه الذاتي، وقانون القوة لعلاقة الأنواع بالمساحة، وقاعدة احتمالية: رد على مادكس". المجلة الأمريكية لعلم الطبيعة . 163 (4): 627-633 . doi : 10.1086/382663 . JSTOR 3473306. PMID 15122508. S2CID 18167598 .
- ↑ مادكس، روبرت د. (أبريل 2004). "التشابه الذاتي وعلاقة الأنواع بالمساحة" (ملف PDF) . عالم الطبيعة الأمريكي . 163 (4): 616-626 . CiteSeerX 10.1.1.7.809 . doi : 10.1086 / 382660 . JSTOR 3473305. PMID 15122507. S2CID 43215432 .
- ↑ مادكس، روبرت د.؛ كريشنا أثريا (1999). "حول توزيع ووفرة الأنواع". مجلة ساينس . 286 (5445): 1647أ–1647. doi : 10.1126/science.286.5445.1647a .
- ↑ هوي، كانغ؛ ميلودي أ. ماكجيوخ (أكتوبر 2008). "هل يؤدي نموذج توزيع الأنواع المتشابهة ذاتيًا إلى تنبؤات غير واقعية؟". علم البيئة . 89 (10): 2946-2952 . Bibcode : 2008Ecol...89.2946H . doi : 10.1890/07-1451.1 . hdl : 10019.1/117506 . PMID 18959331 .
- أنواع التوزيعات الاحتمالية
- علم البيئة
- علم البيئة النظمية
- الإحصاءات البيئية
- علم البيئة النظري
