Vježba 1 Definisanje Parametara Koji Opisuju Strukturu Zajednice 1

vježba 1. definisanje parametara koji opisuju strukturu zajednice 1. bogatstvo vrsta (s) najznačajnija karakteristika svakog staništa, o

Vježba 1. Definisanje parametara koji opisuju strukturu zajednice
1. BOGATSTVO VRSTA (S)
Najznačajnija karakteristika svakog staništa, odnosno zajednice u
njemu, je bogatstvo vrsta. Bogatstvo vrsta predstavlja broj vrsta
prisutan u datom staništu i označava se sa S. Da bi se odredilo
bogatstvo vrsta u nekoj zajednici, koristi se formula kojom se dobija
mogući ili očekivani broj vrsta u zajednici, pomoću tzv. “jacknife
estimate” metode, za uzorke zabilježene metodom kvadrata:
---------------------------------------------------------------------
So = S + (Nk-1) / (Nk * k)
--------------------------
So - očekivani broj vrsta u zajednici (bogatstvo vrsta)
-------------------------------------------------------
S - realno zabilježeni broj vrsta
Nk - broj kvadrata
k - broj vrsta zabilježenih u samo jednom kvadratu – to su obično
rijetke vrste na datom staništu
2. BROJNOST ZAJEDNICE (N)
Ukupna brojnost (ukupna abundanca) zajednice je ukupan broj jedinki
(svih vrsta) koje su prisutne u toj zajednici (N). Dobija se kada se
saberu brojnosti (n) svih prisutnih vrsta.
N = n1 + n2 + n3 + ... + ni
N - ukupna brojnost (ukupna abundanca)
n - brojnost svake pojedinačne vrste
3. RELATIVNA ABUNDANCA (p)
==========================
Iako ukupan broj vrsta u zajednici (bogatstvo vrsta) predstavlja važan
parametar prilikom upoređivanja zajednica, on nam ništa ne govori o
tome u kojoj su mjeri vrste brojne, tj. da li su bogate ili siromašne
jedinkama (gubi se informacija da su neke vrste rijetke, a druge
česte). Podatak o tome daje nam relativna abundanca vrsta (relativna
brojnost vrsta), a to je proporcija ili udio date vrste u zajednici,
tj. odnos brojnosti date vrste i ukupne brojnosti zajednice, a r
ačuna se prema izrazu:
----------------------
p= n / N
--------
p - relativna brojnost vrste n - broj jedinki te vrste
------------------------------------------------------
N - ukupni broj jedinki u zajednici (broj jedinki svih vrsta zajedno)
---------------------------------------------------------------------
Ako je relativnu abundancu potrebno izraziti u procentima, dobijena
vrijednost p se pomnoži sa 100%.
4. DOMINANTNOST (D)
Dominatnost pojedine vrste je prikaz njene zastupljenosti u pojedinom
staništu. Dominantne vrste u zajednici su one vrste koje svojom
velikom brojnošću (ili biomasom), dominiraju u njoj i daju joj
određeni pečat. U kopnenim biocenozama biljke su uglavnom dominantne.
Da bi se odredio indeks dominantnosti, potrebno je za svaku vrstu
odrediti njenu relativnu brojnost (p), dobijenu vrijednost zatim
kvadrirati, a potom sabrati dobijene kvadrate za svaku vrstu:
D = Σ (pi)2
D - indeks dominantnosti
pi - relativna brojnost vrste
S - ukupan broj vrsta u zajednici
Indeks dominantnosti se kreće od 0 (sve vrste su podjednako brojne) do
1 (jedna vrsta potpuno dominira u zajednici).
Relativna brojnost (p) se izračuna za svaku prisutnu vrstu pojedinačno
i prema veličini dobijenih vrijednosti odredi se za svaku vrstu njen
status:
1.
Dominantne vrste (60-100%)
2.
Umjereno brojne vrste (15-60%)
3.
Malobrojne (rijetke) vrste (<15%)
U upotrebi je takođe i Margalef-ov indeks dominantnosti (Dm) koji se
računa po formuli:
--------------------------------------------------------------------
Dm = S / N
Dm - Margalefov indeks dominantnosti
S - broj vrsta
N - ukupan broj jedinki
Berger-Parker-ov indeks (d) pokazuje stepen dominantnosti najbronije
vrste:
d = Nmax / N
d - Berger-Parker-ov indeks
Nmax - broj jedinki najbrojnije vrste u uzorku
N - ukupan broj jedinki
5. UČESTANOST
-------------
Učestanost predstavlja procentualni odnos između broja uzoraka u
kojima se jedinke date vrste pojavljuju i ukupnog broja ispitivanih
uzoraka (npr. ako smo ispitali ukupno 100 uzoraka i našli jednu
određenu vrstu u 25 uzoraka, njena učestalost je 25%, na sličan način
izračunava se učestanost za bilo koji broj uzoraka). Vrste kod kojih
je stalnost (učestalost) vrlo mala, nazivaju se slučajne vrste
(povremeno prisutne u zajednici), dok se one s velikom stalnošću
(90-100%) nazivaju konstantne vrste (stalno prisutne u zajednici).
Konstantne vrste se još nazivaju i karakteristične vrste
(karakteristične su za datu zajednicu) i one se ili ne susreću u
drugim biocenozama ili, ako se susreću, nisu u njima karakteristične.
Broj karakterističnih vrsta u zajednici je po pravilu mali i one ne
moraju imati veliku brojnost (abundanciju).
6. INDEKS DIVERZITETA ZAJEDNICE (H)
Matematički izrazi koji opisuju raznovrsnost zajednice, tj. diverzitet
vrsta u njoj, nazivaju se indeksi raznovrsnosti, tj. indeksi
diverziteta. Najšire upotrebljavan indeks diverziteta je Šenon -
Viverov indeks diverziteta (H) (Shannon - Weaver, 1949):
----------------------------------------------------------------------
H = -  (pi * lnpi)
H - Shannon-Weaverov indeks diverziteta
pi - relativna abundanca vrste ( pri tom, i ide od 1 do S, gdje je S
ukupan broj vrsta u zajednici)
ln - prirodni logaritam
H se u prirodi najcesce kreće od 1.5 do 3.5 (minimalan je 0, kada je
zajednica predstavljena samo jednom vrstom).
7. UJEDNAČENOST VRSTA (E)
Ujednačenost vrsta pokazuje koliko je brojnost pojedinih vrsta u
zajedinci ujednačena (slična). Ujednačenost se određuje pomoću indeksa
ujednačenosti (engl. evenness). Najčešće se upotrebljava Pielou indeks
(E) koji se može kvantitativno izraziti kao odnos između indeksa
diverziteta (H) i maksimalnog indeksa diverziteta (Hmax) koji bi se
dobio kada bi sve vrste u zajednici imale jednaku brojnost (maksimalni
indeks diverziteta je jednak prirodnom logaritmu broja vrsta u
zajednici - lnS):
E = H / Hmax = -  (pi * lnpi) / lnS
Zajednica u kojoj su sve vrste predstavljene istim brojem jedinki ima
maksimalnu ujednačenost vrsta (E=1), a ako su neke vrste predstavljene
velikim brojem jedinki, a druge vrste predstavljene sa svega nekoliko
jedinki, tada zajednica ima nisku ujednačenost vrsta (minimalna
ujednačenost je E=0, kada je zajednica predstavljena samo jednom
vrstom). Indeks ujednačenosti se ponekad umjesto sa E obiljezava i
velikim slovom J.
8. KVALITATIVNI INDEKS SLIČNOSTI ZAJEDNICA (Si)
===============================================
Kvalitativni indeksi sličnosti opisuju u kojoj mjeri su posmatrane
zajednice slične po kvalitativnom sastavu vrsta, dakle određeni su na
temelju binarnih koeficijenata (ima ili nema), tj. na osnovu prisustva
ili odsustva pojedinih vrsta u posmatranim zajednicama (ovdje nije važna
brojnost pojedinih vrsta već samo njihovo prisustvo tj. odsustvo).
------------------------------------------------------------------------
Najčešće se u ovu svrhu upotrebljava Jaccard-ov indeks sličnosti:
-----------------------------------------------------------------
Sj = a/(a+b+c)
a - broj vrsta prisutnih u obje zajednice
b - broj vrsta prisutnih u zajednici 1, ali ne i u zajednici 2
c - broj vrsta prisutnih u zajednici 2, a nema ih u zajednici 1
Ukoliko u različitim zajednicama žive iste vrste, znači da su ekološki
uslovi u njihovim staništima slični. Ukoliko su uslovi u staništima
različiti, za očekivati je da će sličnost između zajednica biti manja,
tj. Jaccard-ov indeks sličnosti je mali.
Često se upotrebljava i Sorensen-ov indeks sličnosti:
Ss = 2c/(a+b)
a – ukupan broj vrsta u prvoj zajednici
b – ukupan broj vrsta prisutnih u drugoj zajednici
c – zajedničke vrste
9. KVANTITATIVNI INDEKS SLIČNOSTI ZAJEDNICA (BC)
================================================
Kvantitativni indeksi sličnosti opisuju u kojoj mjeri su posmatrane
zajednice slične po kvalitativnom i kvantitativnom sastavu vrsta, tj.
uz pojedinu prisutnu vrstu uključuju i njenu brojnost. Najčešći
kvantitativni indeks je Bray-Curtis indeks:
=====================================================================

ni - brojnost date vrste u zajednici i
nj - brojnost date vrste u zajednici j
k - ukupan broj vrsta
Za svaku vrstu pojedinacno se odredi razlomak iz formule, a potom se
sve dobijene vrijednosti saberu.
Zaključci o uporedjivanim zajednicama na osnovu izračunatih
parametara:
Najveći diverzitet vrsta ima zajednica sa najvećom vrijednošću indeksa
diverziteta (H) i indeksa ujednačenosti (E) i najmanjom vrijednošću
indeksa dominantnosti (D). To je obicno zajednica sa najvećim brojem
vrsta ( ne mora biti i sa najvećim brojem jedinki!!! ) i sa relativno
ujednačenom distribucijom jedinki po vrstama (ni jedna vrsta ne
dominira jako po svojoj brojnosti). Najveću sličnost imaju lokaliteti
koji imaju najveći broj zajedničkih vrsta i najmanji broj
ne-zajedničkih vrsta.