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3.1.4: Patrones de biodiversidad - Biología

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La biodiversidad no se distribuye de manera uniforme en el planeta. Por ejemplo, el lago Victoria en África (figura ( PageIndex {a} )) contenía casi 500 especies de una familia de peces llamados cíclidos antes de la introducción del invasor La perca del Nilo en las décadas de 1980 y 1990 causó una extinción masiva. (Tenga en cuenta que este número no incluye especies de otras familias de peces). El lago Huron, el segundo más grande de los Grandes Lagos de América del Norte, contiene alrededor de 79 especies de peces, todas las cuales se encuentran en muchos otros lagos de América del Norte. ¿Qué explica la diferencia en diversidad entre el lago Victoria y el lago Huron? El lago Victoria es un lago tropical, mientras que el lago Huron es un lago templado. El lago Huron en su forma actual tiene sólo unos 7.000 años, mientras que el lago Victoria en su forma actual tiene unos 15.000 años. Estos dos factores, latitud y edad, son dos de varias hipótesis que los biogeógrafos han sugerido para explicar los patrones de biodiversidad en la Tierra.

Figura ( PageIndex {a} ): El lago Victoria en África, que se muestra en esta imagen de satélite, fue el sitio de uno de los hallazgos evolutivos más extraordinarios del planeta, así como una víctima de la devastadora pérdida de biodiversidad. (crédito: modificación del trabajo de Rishabh Tatiraju, usando el software NASA World Wind)

Biogeografia es el estudio de la distribución de las especies del mundo tanto en el pasado como en el presente. El trabajo de los biogeógrafos es fundamental para comprender nuestro entorno físico, cómo el entorno afecta a las especies y cómo los cambios en el entorno impactan en la distribución de una especie. Hay tres subcampos principales de biogeografía: biogeografía ecológica, biogeografía histórica (llamada paleobiogeografía) y biogeografía de conservación. Biogeografía ecológica estudia los factores actuales que afectan la distribución de plantas y animales. Biogeografía histórica, como su nombre lo indica, estudia la distribución pasada de especies. Biogeografía de conservación, por otro lado, se centra en la protección y restauración de especies con base en la información ecológica histórica y actual conocida.

Los trópicos tienen una alta biodiversidad

Uno de los patrones más antiguos observados en ecología es que la biodiversidad generalmente aumenta a medida que disminuye la latitud. En otras palabras, la mayor riqueza de especies ocurre cerca del ecuador y la menor riqueza ocurre cerca de los polos (figura ( PageIndex {b} )).

Figura ( PageIndex {b} ): Este mapa ilustra el número de especies de anfibios en todo el mundo y muestra la tendencia hacia una mayor biodiversidad en latitudes más bajas. Se observa un patrón similar para la mayoría de los grupos taxonómicos. El mayor número de especies, 61-144, se encuentra en la región amazónica de América del Sur y en partes de África. Entre 21 y 60 especies se encuentran en otras partes de América del Sur y África, y en el este de Estados Unidos y el sudeste de Asia. Otras partes del mundo tienen entre 1 y 20 especies de anfibios, y la menor cantidad de especies se encuentra en las latitudes norte y sur.

En 1988, el ambientalista británico Norman Myers desarrolló un concepto de conservación para identificar áreas geográficas ricas en especies y con un riesgo significativo de pérdida de especies: puntos calientes de biodiversidad. Los criterios originales para un hotspot incluían la presencia de 1500 o más especies de plantas endémicas y el 70 por ciento del área perturbada por la actividad humana. Especies endémicas se encuentran en un solo lugar. Por ejemplo, todas las especies de cíclidos que se encuentran en el lago Victoria solo se encuentran allí. El arrendajo azul es endémico de América del Norte, mientras que la salamandra de Barton Springs es endémica de la desembocadura de un manantial en Austin, Texas. Las especies endémicas con distribuciones muy restringidas, como la salamandra de Barton Springs, son particularmente vulnerables a la extinción. Si una población de una especie extendida disminuye en una región, los individuos de otra región pueden recolonizar la primera ubicación, pero esto no es posible para las especies endémicas. Las especies endémicas son particularmente comunes en regiones aisladas, como cimas de montañas o islas. El endemismo es especialmente probable en islas grandes y alejadas del continente. La identificación de puntos críticos de biodiversidad ayuda a los esfuerzos de conservación, una especie de clasificación de conservación. Al proteger los puntos críticos, los gobiernos pueden proteger un mayor número de especies. Ahora hay 34 puntos críticos de biodiversidad (figura ( PageIndex {c} )) que contienen un gran número de especies endémicas, que incluyen la mitad de las plantas endémicas de la Tierra.

Figura ( PageIndex {c} ): Conservation International ha identificado 34 puntos críticos de biodiversidad, que cubren solo el 2,3 por ciento de la superficie de la Tierra, pero tienen como endémicos el 42 por ciento de las especies de vertebrados terrestres y el 50 por ciento de las plantas del mundo.

Puntos críticos de biodiversidad en Sudáfrica

En Sudáfrica se encuentra una rica diversidad de especies. Con una superficie terrestre de aproximadamente 148.000 km2 (aproximadamente 57,000 millas cuadradas), que representa aproximadamente el 1% de la superficie total de la Tierra, Sudáfrica contiene el 10% del total de especies de aves, peces y plantas conocidas del mundo, y el 6% de las especies de mamíferos y reptiles del mundo.

Esta riqueza natural se ve amenazada por la expansión de la población humana y la creciente demanda que esto impone al medio ambiente. El Karoo (figura ( PageIndex {d} )) y el Cabo son puntos críticos de biodiversidad en Sudáfrica. Sudáfrica tiene una amplia gama de condiciones climáticas y muchas variaciones en el paisaje, creando una variedad de nichos ecológicos que pueden promover la diversidad de especies. Estos diversos paisajes dan lugar a biomas que permiten la supervivencia de una amplia variedad de vida.

Figura ( PageIndex {d} ): Mapa de Sudáfrica, ilustrando el Karoo, una región seca con veranos calurosos e inviernos fríos. Imagen de (WT-compartida) NJR ZA en wts wikivoyage (CC-BY-SA).

Más de 20,300 especies de plantas con flores se encuentran en Sudáfrica (figura ( PageIndex {e} )). Una de las seis áreas de crecimiento vegetal más importantes del mundo se encuentra en el Cabo Occidental. La mayoría de las 2.000 especies de plantas amenazadas se encuentran en el fynbos en el suroeste del Cabo (figura ( PageIndex {f} )).

Figura ( PageIndex {e} ): Vegetación del Karoo cerca de Willowmore, Eastern Cape, Sudáfrica. Imagen de Winfried Bruenken (CC-BY-SA).

Figura ( PageIndex {f} ): Vegetación de los fynbos en Western Cape, Sudáfrica. Imagen de Joachim Huber (CC-BY-SA).

Sudáfrica alberga 243 especies de mamíferos. Entre las 17 especies amenazadas en Sudáfrica se encuentran el rinoceronte negro, el pangolín y el topo dorado gigante. El antílope azul y el quagga (figura ( PageIndex {g} )) se han extinguido. De más de 800 especies de aves, 26 están amenazadas, entre ellas el pingüino, el buitre del Cabo, el águila marcial (figure ( PageIndex {h} )) y el loro del Cabo. En total, 370 reptiles y anfibios ocurren en la región de los cuales 21 están amenazados. Seis de ellos están en peligro. De los 220 peces de agua dulce en Sudáfrica, 21 están amenazados. Hay más de 2.000 especies de peces marinos. Si bien muchas especies de insectos permanecen sin identificar, se sabe que ocurren 80,000 insectos.

Figura ( PageIndex {g} ): La quaggaEquus quagga quagga), ahora extinta, es técnicamente una subespecie de la cebra de las llanuras. Imagen de Stanford Woods (dominio público).

Figura ( PageIndex {h} ): El águila marcial (Polemaetus bellicosus) es una de las especies de aves amenazadas que se encuentran en Sudáfrica. Imagen de Charles J. Sharp (CC-BY-SA).

Modificado por Melissa Ha de Biodiversity and Biomes de Ciencias de la vida Grado 10 por Siyavula (CC-BY)

Aún no está claro por qué la biodiversidad aumenta más cerca del ecuador, pero las hipótesis incluyen la mayor edad de los ecosistemas en los trópicos en comparación con las regiones templadas, que estaban en gran parte desprovistas de vida o drásticamente empobrecidas durante la última edad de hielo. La mayor edad proporciona más tiempo para especiación el proceso evolutivo de creación de nuevas especies. Otra posible explicación es la mayor energía que reciben los trópicos del sol, pero los científicos no han podido explicar cómo una mayor entrada de energía podría traducirse en más especies. La complejidad de los ecosistemas tropicales puede promover la especiación al aumentar la complejidad del hábitat, proporcionando así más nichos ecológicos (ver capítulo Comunidades). Por último, se ha percibido que los trópicos son más estables que las regiones templadas, que tienen un clima y una estacionalidad diurna pronunciados. La estabilidad de los ecosistemas tropicales podría promover la especiación. Independientemente de los mecanismos, es cierto que la biodiversidad es mayor en los trópicos. También hay un gran número de especies endémicas.

La heterogeneidad espacial y temporal promueve la biodiversidad

Heterogeneidad ambiental se refiere a la falta de uniformidad en un área. Las regiones espacialmente heterogéneas se componen de áreas más pequeñas con vegetación, disponibilidad de agua y nutrientes, suelos y rocas u otras características contrastantes. En regiones que son temporalmente heterogéneas, las condiciones fluctúan con el tiempo. La heterogeneidad promueve la riqueza de especies al aumentar el número de nichos ecológicos, por lo que las regiones heterogéneas son prioritarias con respecto a la conservación de la biodiversidad. Algunas regiones son más heterogéneas que otras. Por ejemplo, un humedal consta de muchos microhábitats que difieren en el tipo de suelo y la disponibilidad de agua, y los niveles de agua cambian a lo largo de las estaciones. Otras regiones, como las praderas templadas del medio oeste de los Estados Unidos, son relativamente homogéneas (uniformes). Así como la biodiversidad se puede evaluar en una variedad de escalas, la heterogeneidad se puede medir a grandes escalas (como dentro de un bioma completo) o en pequeñas escalas (como dentro de una sola pradera).


Mapeo de patrones de biodiversidad

Cada sitio de campo NEON, y algunas veces cada parcela dentro de cada sitio, tiene su propia combinación única de especies de plantas, animales y microbios. Los rasgos de las especies, como la longitud o la masa corporal promedio, también varían según las regiones geográficas. Pero, ¿qué impulsa estas diferencias?

La Dra. Phoebe Zarnetske, profesora asistente en el Departamento de Biología Integrativa de la Universidad Estatal de Michigan (MSU), está utilizando datos de los sitios NEON para investigar patrones en la biodiversidad y los rasgos de las especies en todo el continente. Su objetivo es comprender mejor los factores que influyen en la distribución de especies y el montaje de la comunidad.

El proyecto fue financiado a través de una subvención de la National Science Foundation (NSF). El programa EAGER-NEON financia una investigación que utiliza datos del proyecto NEON.


Biodiversidad: patrones y procesos

La biodiversidad de aves de San Diego se utiliza como un estudio de caso para enseñar a los estudiantes sobre los patrones y procesos de la biodiversidad porque San Diego es un punto caliente de biodiversidad y está amenazado principalmente por la pérdida de hábitat. Se presenta a los estudiantes el tema de la biodiversidad, se muestran patrones en la biodiversidad de las aves y las variables ambientales, y se discute el concepto de nicho. Luego, los estudiantes desarrollan hipótesis para 1) clasificar los tipos de hábitat por su riqueza esperada de especies y 2) predecir el hábitat de una especie de ave asignada basándose en una descripción simple de su función en el ecosistema. Los equipos de estudiantes recopilan datos para probar sus hipótesis emulando los métodos de muestreo del proyecto San Diego Bird Atlas en el aula. Los datos se compilan, grafican y analizan en una hoja de cálculo de Excel. Se pide a los estudiantes que discutan sus datos, las implicaciones de los datos, cuestiones metodológicas y conceptuales.

Objetivos de aprendizaje

1. Comprender el concepto de biodiversidad y cómo se ve afectado por el cambio de hábitat.

2. Comprender cómo se relaciona un nicho de especies con su distribución o dónde se encuentra en el paisaje.

Después de completar esta actividad, los estudiantes podrán:

c) Explique por qué San Diego es un punto clave de biodiversidad.

d) Explica la diferencia entre biodiversidad y abundancia.

e) Explica cómo los patrones en las variables ambientales afectan la biodiversidad o la presencia de especies de aves específicas.


NCERT & # 038 CBSE Clase 12 Patrones de biología de biodiversidad

La biodiversidad es la variedad de organismos que se encuentran en todos los niveles de la organización biológica. Los ecologistas estudiaron la biodiversidad en el medio ambiente y observaron un patrón regular en el que la diversidad se distribuyó por toda el área del planeta.

Darwin * notó tres patrones distintivos de diversidad biológica: (1) las especies varían globalmente, (2) las especies varían localmente y (3) las especies varían con el tiempo. Darwin notó que especies animales diferentes, pero ecológicamente similares, habitaban hábitats separados, pero ecológicamente similares, en todo el mundo.

Las especies varían globalmenteLas especies que viven en hábitats similares pero en diferentes partes del mundo, lo que las hace relacionadas lejanamente, se veían y actuaban de manera similar. Emúes encontrados en Australia. Ñarones que se encuentran en América del Sur. Avestruces que se encuentran en África. Son aves que no vuelan.

Algunas áreas, como las islas, tenían especies endémicas. Endémico especies son especies de plantas y animales que existen solo en una región geográfica. Las especies pueden ser endémicas de un continente en particular, algunas de parte de un continente y otras de una sola isla.

Las especies varían localmente: los Galápagos Las islas son un grupo de islas relativamente cercanas entre sí pero con climas diferentes. Las montañas de Isabela son más montañosas con mayores precipitaciones. La isla Española tiene elevaciones más bajas con clima seco. Cada isla tiene sus propias especies de pinzones y tortugas. Cada uno está adaptado a las condiciones de esa isla en particular.

Las especies varían con el tiempo: A través de los estudios de fósiles, se descubrió que algunos eran versiones enormes de especies modernas. Por ejemplo, hoy en día armadillo(50 cm de largo) y los restos fósiles de gliptodonte(3 m de largo) se parecen entre sí.

* Charles Robert Darwin, fue un naturalista, geólogo y biólogo inglés, y fue mejor conocido por sus contribuciones a la ciencia de la evolución.

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PATRONES DE BIODIVERSIDAD DE ESPECIES

Los ecologistas han estudiado varios patrones de biodiversidad de especies. Los diversos patrones de biodiversidad también se pueden explicar en términos de espacio y tiempo. Se comentan a continuación.

PATRONES SEGÚN EL ESPACIO

Gradientes latitudinales:

Hasta la fecha, es el patrón de biodiversidad más definido y conocido que se ha estudiado. De acuerdo con este patrón, la diversidad de especies muestra un patrón sistemático a medida que uno se mueve desde el ecuador hacia las regiones polares. Los científicos han observado que la diversidad de especies se estrecha en los polos, ya sea al norte o al sur. Los trópicos son muy ricos en diversidad de especies. Este patrón es un patrón antiguo que ha existido durante miles de años, en muchos taxones, desde árboles hasta foraminíferos fósiles.

Variedad de hábitat

A medida que aumenta la variedad del hábitat, mayor es la diversidad de especies dentro de él. Este patrón explica por qué hay más especies en un área más grande. El área grande cubre una mayor variedad de hábitats.

PATRONES SEGÚN EL TIEMPO

Patrones estacionales

La diversidad de especies se puede observar durante las diferentes estaciones del año. Según las diferentes estaciones, la población de una especie en particular fluctúa. Por ejemplo, algunos escarabajos terrestres tienen estadios larvales subterráneos y solo emergen a la superficie como adultos. Las aves también muestran patrones estacionales, porque muchas son migratorias y la diversidad de aves de un área puede verse afectada por la ausencia de criadores estacionales y la presencia de migrantes que pasan. Estos patrones estacionales se observan principalmente en áreas templadas, pero también se registran en áreas tropicales. Tanto en hábitats terrestres como acuáticos, la diversidad de especies se puede observar durante diferentes estaciones.

Patrones sucesionales

Después de una perturbación (como un incendio o una cosecha en la agricultura), las especies de plantas y animales comienzan a ocupar nuevamente el hábitat, crecer y ser reemplazadas o superadas por otras especies. Este patrón de un cambio gradual basado en el tiempo en la composición de especies de una comunidad se llama sucesión. Puede resultar de una variedad de procesos que incluyen migración, dispersión, crecimiento, competencia y cambio ambiental. Para las plantas, la diversidad aumenta con la sucesión hasta que las especies leñosas (árboles y arbustos) comienzan a florecer, por lo que la diversidad disminuye. Para los animales, la diversidad generalmente aumenta con la sucesión, por ejemplo, esto se ha observado para aves e insectos.


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Judas, M. La relación especie-área de los Lumbricidae europeos (Annelida, Oligochaeta). Oecología 76, 579–587 (1988).

Patterson, B. D., Stotz, D. F., Solari, S., Fitzpatrick, J. W. & amp Pacheco, V. Patrones contrastantes de zonificación elevacional para aves y mamíferos en los Andes del sureste de Perú. J. Biogeogr. 25, 593–607 (1998).

O'Brien, E. M. Gradientes climáticos en la riqueza de especies de plantas leñosas: hacia una explicación basada en un análisis de la flora leñosa del sur de África. J. Biogeogr. 20, 181–198 ( 1993).

Pianka, E. R. y Schall, J. J. en Biogeografía ecológica de Australia Vol. 3 (ed. Keast, A.) 1677–1694 (Junk, La Haya, 1981).


Bienvenido al mundo viviente

1. Diversidad genetica: Diversidad mostrada por una sola especie en nivel genético. P.ej. Rauwolfia vomitoria (Himalaya) muestra variación genética en el potencia &erio concentración de la química reserpina. India tiene más de 50,000 diferentes cepas de arroz y 1000 variedades de mango.

2. Diversidad de especies: Diversidad en nivel de especie. P.ej. Western Ghats tener mayor especies de anfibios que Eastern Ghats.

3. Diversidad ecológica: Diversidad en nivel del ecosistema.

P.ej. En India, desiertos, selvas tropicales, manglares, arrecifes de coral, tierras húmedas, estuarios &erio prados alpinos Son vistos.

NÚMERO DE ESPECIES EN LA TIERRA (DIVERSIDAD GLOBAL DE ESPECIES)

o Según UICN (2004), mas que 1,5 millones de especies descrito hasta ahora.

o Según Robert May & # 8217s Estimación global, sobre 7 millones especies tendrían en la tierra. (Consideraba que la especie se descubriría en los trópicos, es decir, sólo 22% del total de especies se han registrado hasta ahora).

o Animales son más diversospor encima del 70%) que plantas incluyendo Plantae y Fungi (22%).

o Entre los animales, insectos son el grupo más rico en especies (70%, es decir, de cada 10 animales, 7 son insectos).

o El número de especies de hongos es más que el total combinado de las especies de peces, anfibios, reptiles y mamíferos.

o India solo tiene 2.4% de la superficie terrestre del mundo, pero tiene 8.1% de la diversidad de especies. India es uno de los 12 mega diversidad países del mundo. Por poco 45.000 planta especies y dos veces tantos de animales se han registrado en la India.

o Aplicando Estimaciones globales de mayo & # 8217, India tendría más de 1 lakh de especies de plantas y 3 lakh de especies de animales.

o Los biólogos no están seguros del número total de especies procariotas porque

& # 183 Los métodos taxonómicos convencionales no son adecuados para identificar especies microbianas.

& # 183 En laboratorio, muchas especies no se pueden cultivar.

PATRONES DE BIODIVERSIDAD

- La diversidad de especies disminuye desde el ecuador hasta los polos.

- Zona tropical (rango latitudinal de 23.5 o N a 23.5 o S) tienen más especies que las áreas templadas o polares.

P.ej. Número de Especies de aves en diferentes latitudes:

o Colombia (cerca del ecuador): aproximadamente 1400 especies.

o India (en trópicos): & gt 1200 especies.

o Nueva York (41 o N): 105 especies.

o Groenlandia (71 o N): 56 especies.

- Región de bosque tropical como Ecuador tiene hasta 10 veces de especies de plantas vasculares en comparación con una región de bosques templados como el Medio oeste de Estados Unidos.

- Selva tropical amazónica (América del Sur) es la mayor biodiversidad del mundo. Contiene

o & gt 40000 especies de plantas

o 427 especies de anfibios

o 378 especies de reptiles

o & gt 1,25,000 especies de invertebrados

- La biodiversidad (riqueza de especies) es mayor en los trópicos porque

o Los trópicos tuvieron más tiempo evolutivo.

o Ambiente relativamente constante (menos estacional).

o Reciben más energía solar lo que contribuye a una mayor productividad.

ii. Relación especie-área

Según el estudio de Alexander von Humboldt en las selvas de América del Sur, dentro de una región, la riqueza de especies aumenta con el aumento del área explorada, pero solo hasta un límite.


La relación entre la riqueza de especies y el área da una hipérbola rectangular.

Z = pendiente de la recta (coeficiente de regresión)

- En una escala logarítmica, la relación es una línea recta que describe la ecuación Log S = log C + Z log A

- Generalmente, para áreas pequeñas, el valor Z es 0,1 a 0,2.

- Pero para áreas grandes (por ejemplo, continentes enteros), la pendiente de la línea es más pronunciada (Valor Z: 0,6 a 1,2).

- P.ej. para aves y mamíferos frugívoros en los bosques tropicales de diferentes continentes, el valor Z es 1.15.

IMPORTANCIA DE LA DIVERSIDAD DE ESPECIES

- De acuerdo a David Tilman, las parcelas con más especies muestran menos variación de un año a otro en la biomasa total.

- Una mayor diversidad contribuye a una mayor productividad. Es esencial para la salud del ecosistema y la supervivencia de la raza humana.

- & # 8216 Hipótesis de remache popper & # 8217: Es una analogía utilizada para comprender la importancia de la biodiversidad.

Es propuesto por el ecologista de Stanford. Paul Ehrlich.

En un avión (ecosistema), todas las partes están unidas con muchos remaches (especies). Si los pasajeros hacen estallar un remache (extinción de una especie), es posible que no afecte la seguridad del vuelo. (funcionamiento del ecosistema). Pero a medida que se quitan más y más remaches, el avión se debilita peligrosamente. Pérdida de remaches en las alas (especies clave que impulsan las principales funciones del ecosistema) es más peligroso que la pérdida de algunos remaches en los asientos o las ventanas.


Editor de números especiales

El patrón de biodiversidad es un tema clave para establecer una planificación ambiental sostenible y la conservación de la vida silvestre. Una política ambiental exitosa que busque la conservación de la biodiversidad debe considerar patrones de biodiversidad y sus características específicas. Los patrones en diversas escalas & mdash & alpha, & beta, y & gamma diversidad & mdash deben reflejarse en la gestión y planificación de ecosistemas. En particular, la información sobre la composición de las especies y su distribución se puede utilizar para establecer una estrategia de gestión óptima ante diversas perturbaciones como el cambio climático y el impacto humano. Se pueden aplicar análisis espacial, estudios de campo, modelado estadístico y otras metodologías para evaluar el patrón de biodiversidad. Este número especial acoge valiosos hallazgos y discusiones sobre los patrones de biodiversidad en diversos entornos urbanos y naturales.

Dr. Yoon Jung Kim
Editor invitado

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Resultados

El conjunto de datos de GiGL contenía 1,102,746 registros de 7715 voluntarios, iSpot 13,352 registros de 887 voluntarios e iRecord 9,505 registros de 1210 voluntarios.

Análisis del perfil de participación

Encontramos métricas de participación para agruparlas en tres grupos distinguibles que denominamos & # x02018dabbler & # x02019, & # x02018steady & # x02019 y & # x02018enthusiast & # x02019 (Tabla 1). Se demostró que estos eran el número que mejor optimizaba las compensaciones entre el número de grupos y la suma de cuadrados dentro del grupo. Esto se validó en anchos de silueta promediados con puntuaciones superiores a 0,51 que indican una partición suficiente (iSpot 0,56 iRecord 0,58 GiGL 0,51). Los perfiles de participación presentan un gradiente en las métricas de participación. Por ejemplo, aquellos clasificados como & # x02018dabblers & # x02019 tienen el índice de actividad más alto (número de días que un voluntario estuvo activo dividido por el número total de días que estuvieron vinculados al conjunto de datos), menor cantidad de observaciones, mayor variación en la periodicidad y menor duración relativa de la actividad (el número de días que un voluntario estuvo activo dividido por el período total del estudio en días). Por el contrario, los clasificados como & # x02018entusiastas & # x02019 tienden a ser aquellos que son cada vez más a largo plazo y persistentes, que dedican más tiempo y observaciones, pero representan el menor número de participantes. Those that have been classified as ‘steady’ volunteers have a profile type mid-way between the two other profiles. This is supported by significant Spearman’s rank correlations being observed between each of the engagement metrics (pag <𠂐.001).

Tabla 1

ProfileConjunto de datosNo. observations a Activity ratio aRelative activity durationaVariation in periodicity aNo. volunteers% of volunteers b
DabblerGiGL33.000.600.0300.7847067%
& # x000a0iSpot7.740.640.0070.5059367%
& # x000a0iRecord6.130.620.0141.0196984%
SteadyGiGL48.000.500.0501.0822332%
& # x000a0iSpot14.210.690.0180.6727130%
& # x000a0iRecord264.50.230.0590.2913211%
EnthusiastGiGL15240.200.2204.9991%
& # x000a0iSpot41.060.580.0302.42233%
& # x000a0iRecord14340.020.5180.42514%

a Values are given by the mean centroids from the cluster analyses.

b Values are rounded to the nearest whole number.

Dabblers make up the largest group of contributors with a gradual decline noticeable from steady through to enthusiasts ( Table 1 ). Comparatively, iRecord presents a higher proportion of dabblers than those found in iSpot and GiGL although it also has the highest proportion of enthusiasts. 67�% of the dabblers were active for one day only (GiGL 67% iRecord 85% iSpot 89%).

In line with the results of the engagement analysis, there was a repeated pattern across datasets and taxonomic groups of a few volunteers contributing many records and many volunteers contributing few records. For example GiGL’s four most productive recorders contributed over 10% of the ϡ million GiGL records but at the other end of the scale, around 35% of GiGL recorders (2708) submitted only one record.

Spatial analysis

The number of grid cells for which records had been submitted at a 1 km resolution or better was GiGL 1780 iSpot 899 iRecord 1071, corresponding to 91%, 46% and 55% respectively of the total 1950 cells in Greater London ( Fig. 1 ). Despite having fewer total records than iSpot, iRecord’s volunteers covered a greater geographic area than iSpot’s. Figures 1 and ​ and2 2 demonstrate the spatial variability of data collection activities across the area of Greater London.

The spatial distribution of volunteer productivity and number of informal taxonomic groups recorded for (A,B) the GiGL, (CD) iSpot and (E, F) iRecord datasets. Figure drawn using ESRI ArcGIS 10.1.1 (http://www.esri.com/software/arcgis), QGIS version 2.8.0-Wien (http://www.qgis.org/en/site/) and EDINA Digimap Ordnance Survey Service (http://digimap.edina.ac.uk). Contains OS data © Crown copyright and database right 2016. Additional data sourced from public sector information licensed under the Open Government Licence v1.0.

The spatial distribution of the total numbers of (A) records, (B) volunteers, (C) informal taxonomic groups recorded, (D) bird records, (mi) flowering plant records and (F) beetle records. Figure drawn using ESRI ArcGIS 10.1.1 (http://www.esri.com/software/arcgis), QGIS version 2.8.0-Wien (http://www.qgis.org/en/site/) and EDINA Digimap Ordnance Survey Service (http://digimap.edina.ac.uk). Contains OS data © Crown copyright and database right 2016. Additional data sourced from public sector information licensed under the Open Government Licence v1.0.

Figure 1 shows the spatial distribution of volunteer productivity (mean number of records per volunteer) and number of informal taxonomic groups recorded (see Supplementary Table S1) for each dataset. It can be seen that the distribution of volunteer productivity and number of informal taxonomic groups recorded varies considerably across grid cells. However, the spatial distributions of volunteer productivity were significantly correlated between datasets (Spearman’s Rank correlation): GiGL and iSpot ρ (1778) =𠂐.235, pag <𠂐.001 GiGL and iRecord: ρ (1778) =𠂐.271, pag <𠂐.001 iSpot and iRecord: ρ (1069) =𠂐.333, pag <𠂐.001, as were the number of informal taxonomic groupings recorded per grid cell GiGL and iSpot ρ (1778) =𠂐.378, pag <𠂐.001 GiGL and iRecord: ρ (1778) =𠂐.315, pag <𠂐.001 iSpot and iRecord: ρ (1069) =𠂐.395, pag <𠂐.001. The correlation coefficients are not particularly high but the results suggest that the same grid cells are broadly more/less productive for all datasets for both number of records per volunteer and number of informal taxonomic groups recorded.

Although the total number of records per grid cell summed across datasets ( Fig. 2A ) was not uniform across the study area the spatial distribution of records was significantly correlated between datasets (Spearman’s Rank correlation) GiGL and iSpot: ρ (1778) =𠂐.373, pag <𠂐.001 GiGL and iRecord ρ (1778) =𠂐.402, pag <𠂐.001 iSpot and iRecord: ρ (1069) =𠂐.544, pag <𠂐.001. The total number of volunteers recording in each grid cell was also not uniform ( Fig. 2B ). The number of records per grid cell was highly correlated with the number of volunteers, ρ (1801) =𠂐.795, pag <𠂐.001. The number of informal taxonomic groups recorded ( Fig. 2C ) was also correlated with the number of records per grid cell, ρ (1801) =𠂐.650, pag <𠂐.001, the number of volunteers per grid cell, ρ (1801) =𠂐.665, pag <𠂐.001 and volunteer productivity, ρ (1801) =𠂐.451, pag <𠂐.001.

The grid cells containing the 10 highest numbers of total records, total volunteers and number of informal taxonomic groups are given in the Supplementary Table S2. Given the correlations of number of informal taxonomic groups with number of records and number of volunteers it is interesting that the cell in which the London Wetland Centre is sited contained both the highest number of records and the highest number of volunteers but did not feature in the top 10 cells for taxonomic groups recorded. We also noted that 9 of the 10 cells with the highest number of records and all of the 10 cells with the highest number of volunteers contained open water (𠆋luespace’), suggesting that such sites are particularly popular with recorders.

The distributions of bird, beetle and flowering plant records ( Fig. 2 D𠄿) are significantly correlated (birds and flowering plants: ρ (1691) =𠂐.483, pag <𠂐.001 birds and beetles: ρ (1695) =𠂐.433, pag <𠂐.001 flowering plants and beetles: ρ (1479) =𠂐.379, pag <𠂐.001) although the correlation coefficients are all π.5 suggesting there is reasonable variation in where volunteers record particular taxa. The top 10 hotspots for total numbers of observations of the groups of birds, flowering plants and beetles are given in the Supplementary Table S3. There are only two sites which overlap all groups, the London Wetland Centre and Rainham Marshes Nature Reserve. It is interesting to note, however, that despite attracting many volunteers, the productivity, i.e. mean number of records per volunteer, in the grid cell containing the London Wetland Centre was comparatively low.

Taxonomic analysis

It can be seen that records are biased towards particular higher taxonomic groups but that these biases differ between datasets ( Fig. 3a ). (The ‘higher’ taxonomic groups as used by the UK recording community are birds, invertebrates, plants, amphibians & reptiles, fish, fungi & lichens, mammals and others). For example, birds make up nearly 55% of GiGL records but only 12% and 8% of iSpot and iRecord records, respectively. Conversely, plants receive much more coverage by iSpot and iRecord (23% and 36% respectively) than by GiGL (2%).

The percentage of records (a) per higher taxonomic group and (B) per invertebrate group for the GiGL, iSpot and iRecord data sets.

Invertebrates comprise a large part of each dataset (40�%) but subgroupings using the recording community’s ‘informal’ taxonomic groupings (Supplementary Table S1) again show differences between datasets ( Fig. 3b ). For example, within Greater London, moths receive little representation in iRecord (4% of invertebrate records) compared to iSpot (37%) and GiGL (47%) with beetle records being iRecord’s largest invertebrate group (41%).

The number of recorders per taxonomic group did not follow a consistent pattern across datasets ( Table 2 ). In general, GiGL had considerably more recorders per group, reflecting its far greater number of records and longer duration. However, there are some discrepancies. iRecord’s beetle recorders are not all that fewer than GiGL’s, the datasets have a similar number of dragonfly recorders and iRecord has more true bug recorders. iSpot has considerably more fungus recorders than the other two datasets and more true bug recorders.

Table 2

Taxonomic groupNo. recordersNo. records/recorderBritish species coverage a
GiGLiSpotiRecordGiGLiSpotiRecordGiGLiSpotiRecord
Terrestrial mammal5347314265.72.33.272%(46)36%(23)44%(28)
Pájaro570527176105.66.210.168%(399)30%(176)14%(82)
Beetle60816453934.410.23.628%(1142)2%(134)1%(56)
Dragonfly1227311013.32.92.646%(27)51%(30)31%(18)
Mariposa623103135191.74.41072%(46)58%(37)52%(33)
Polilla46423135437.311.26.263%(1452)4%(94)26%(604)
True bug738428100.64.42.485%(513)14%(84)4%(27)
Araña5441283673.53.12.154%(372)4%(26)9%(64)
Hongo68111252.25.71.76%(811)0.1%(17)2%(245)
Planta floreciendo43427819349.310.217.223%(1122)8%(397)15%(744)

a Number of species was taken from the British list (www.mapmate.co.uk and www.fieldmycology.net/GBCHKLST/gbchklst.asp) and is given in brackets.

In all taxonomic groups, GiGL has a greater mean number of records per recorder ( Table 2 ). There is a particularly high mean number of records per GiGL moth recorder, presumably reflecting the large number of moths attracted to light traps (see Discussion). Despite similar numbers of beetle and dragonfly recorders across GiGL and iRecord, GiGL recorders are, on average, recording 10 and 6 times as many records respectively.

In all taxonomic groups except for dragonflies, GiGL covers more species than the other two datasets ( Table 2 ), as would be expected from its greater number of records and longer history. GiGL is not restricted to on-line methods of data capture and may thus attract a wider range of volunteers which may also increase species coverage. Despite the greater number of iSpot’s fungus and true bug recorders, its species coverages are much lower than GiGL’s for these groups.

Number of records per bird species was significantly correlated with species’ identification difficulty, there being fewer records of species that are harder to identify within all datasets: GiGL, F (1,367) =�.6, pag <𠂐.001 iSpot, F (1,167) =�.5, pag <𠂐.001 iRecord F (1,78) =𠂕.07, pag =𠂐.03). Native bird species received higher numbers of records than non-native for GiGL, F (1,399) =�.8, pag <𠂐.001, and iSpot, F (1,174) =𠂖.9, p =𠂐.009 but there was no significant relationship between number of records of native and non-native birds in iRecord. Common bird species were more heavily recorded in all datasets: GiGL, F (1,321) =�.5 pag <𠂐.001 iSpot, F (1,150) =�.6, pag <𠂐.001 iRecord, F (1,77) =𠂔.5, pag =𠂐.04. Green conservation status bird species (species with the lowest conservation priority) were more recorded than amber (higher conservation priority) or red status (highest conservation priority) although the relationship was not quite significant at the 0.05 level for iRecord: GiGL, F (1,227) =�.4, pag <𠂐.001 iSpot, F (1,126) =𠂖.7, pag <𠂐.001 iRecord, F (1,71) =𠂒.9, pag =𠂐.06. Non-migrant species had significantly more records than migrants for GiGL, F (1,238) =�.3, pag <𠂐.001, and iSpot, F (1,155) =�.5, pag <𠂐.001, but there was no significant difference within the iRecord bird records. Aquatic bird species were less recorded within iRecord than non aquatic species, F (1,80) =𠂗.9, pag =𠂐.006 but there was no significant difference for GiGL or iSpot. No significant relationships were found between number of bird records and species body length or species colour in any dataset. If the 8 tests are interpreted using a Bonferonni adjusted alpha level of 0.006, the iRecord data show no significant relationships other than aquatic birds are less recorded.

Number of records per flowering plant species was also significantly correlated with species’ identification difficulty, there being fewer records of species that are harder to identify: GiGL, F (1,1120) =�.5, pag <𠂐.001 iSpot, F (1,677) =�.0, pag <𠂐.001 iRecord, F (1,352) =�.9, pag <𠂐.001. The number of records per flowering plant species showed a positive relationship with species height within all datasets: GiGL, F (1,858) =𠂗.8, pag =𠂐.005 iSpot, F (1,575) =�.2, pag <𠂐.001 iRecord, F (1,339) =𠂓.8, pag =𠂐.05. More widely distributed species, as measured by the number of filled GB cells, were also more recorded within all datasets: GiGL, F (1,858) =�.4, pag <𠂐.001 iSpot, F (1,575) =�.3, pag <𠂐.001 iRecord, F (1,339) =�.0, pag <𠂐.001. There was no significant relationship in any of the datasets between number of records and species’ native status. If the 4 tests are interpreted using a Bonferroni adjusted alpha level of 0.012, the relationship between iRecord’s flowering plant records and species height would not be significant.


Patterns of Biodiversity at Fine and Small Spatial Scales

The biodiversity in fertile soil is mind-boggling. How can a large collection of species that potentially competes for the same resources coexist on a small spatial scale from a few centimetres to a few meters? This riddle of soil biodiversity has occupied ecologists for many decades. Spatial heterogeneity in essential resources for soil organisms is a part of solving this puzzle. This chapter describes the spatial distribution of dominant and important soil organisms at the fine to small scale, and discusses the scale-relevant drivers that determine the patchy distributions of soil organisms. The heterogeneous distribution of species, both horizontally as well as vertically, will subsequently result in a patch distribution of soil functions, (i.e., nitrification and denitrification) as soil processes are critically dependent on the structure of soil communities and on functionally influential species. The chapter concludes with the observation that spatial scales are nested within each other, and that the drivers which operate at the various scales interact and together determine species distribution. This observation calls for the integration of spatial scales to understand how heterogeneity, and disturbances that operate at a hierarchy of scales, affect species distributions and soil processes.

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Ver el vídeo: BIODIVERSIDAD (Mayo 2022).


Comentarios:

  1. Jeremy

    También estoy emocionado con esta pregunta. ¿Dónde puedo encontrar más información sobre esta pregunta?

  2. Patli

    La muy buena información es notable

  3. Yohance

    Creo que estás equivocado. Puedo probarlo. Escríbeme por PM, hablamos.

  4. Mazuramar

    DIVERTIDO)))



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