Diversidad alfa - Alpha diversity

En ecología , la diversidad alfa ( diversidad α ) es la diversidad media de especies en sitios o hábitats a escala local. El término fue introducido por RH Whittaker junto con los términos diversidad beta ( diversidad β) y diversidad gamma ( diversidad γ). La idea de Whittaker era que la diversidad total de especies en un paisaje (diversidad gamma) está determinada por dos cosas diferentes, la diversidad media de especies en sitios o hábitats a una escala más local (diversidad alfa) y la diferenciación entre esos hábitats ( diversidad beta ).

Consideraciones de escala

Tanto el área o paisaje de interés como los sitios o hábitats dentro de él pueden ser de tamaños muy diferentes en diferentes situaciones, y no se ha llegado a un consenso sobre qué escalas espaciales son apropiadas para cuantificar la diversidad alfa. Por lo tanto, se ha propuesto que la definición de diversidad alfa no necesita estar vinculada a una escala espacial específica: la diversidad alfa se puede medir para un conjunto de datos existente que consta de subunidades a cualquier escala. Las subunidades pueden ser, por ejemplo, unidades de muestreo que ya se utilizaron en campo al realizar el inventario , o celdas de cuadrícula que están delimitadas solo con fines de análisis. Si los resultados se extrapolan más allá de las observaciones reales, debe tenerse en cuenta que la diversidad de especies en las subunidades generalmente da una subestimación de la diversidad de especies en áreas más grandes.

Diferentes conceptos

Los ecologistas han utilizado varias definiciones ligeramente diferentes de diversidad alfa. El propio Whittaker utilizó el término tanto para la diversidad de especies en una sola subunidad como para la diversidad de especies media en una colección de subunidades. Se ha argumentado que es preferible definir la diversidad alfa como una media entre todas las subunidades relevantes, porque concuerda mejor con la idea de Whittaker de que la diversidad total de especies consta de componentes alfa y beta.

Las definiciones de diversidad alfa también pueden diferir en lo que suponen que es la diversidad de especies . A menudo, los investigadores utilizan los valores dados por uno o más índices de diversidad , como la riqueza de especies (que es simplemente un recuento de especies), el índice de Shannon o el índice de Simpson (que también tienen en cuenta la abundancia proporcional de especies). Sin embargo, se ha argumentado que sería mejor utilizar el número efectivo de especies como medida universal de la diversidad de especies. Esta medida permite ponderar especies raras y abundantes de diferentes formas, tal como lo hacen colectivamente los índices de diversidad, pero su significado es intuitivamente más fácil de entender. El número efectivo de especies es el número de especies igualmente abundantes necesarias para obtener la misma abundancia de especies proporcional media que la observada en el conjunto de datos de interés (donde es posible que no todas las especies sean igualmente abundantes).

Cálculo

Suponga que la diversidad de especies se equipara con el número efectivo de especies y la diversidad alfa con la diversidad de especies media por subunidad. Entonces, la diversidad alfa se puede calcular de dos formas diferentes que dan el mismo resultado. El primer enfoque consiste en calcular una media generalizada ponderada de las abundancias proporcionales de las especies dentro de las subunidades y luego tomar la inversa de esta media. El segundo enfoque consiste en calcular la diversidad de especies para cada subunidad por separado y luego tomar una media generalizada ponderada de estas.

Si se usa el primer enfoque, la ecuación es:

En la ecuación, N es el número total de subunidades y S es el número total de especies (riqueza de especies) en el conjunto de datos. La abundancia proporcional de la i- ésima especie en la j- ésima subunidad es . Estas abundancias proporcionales se ponderan por la proporción de datos que cada subunidad contribuye al conjunto de datos, donde es el número total de individuos en el conjunto de datos y es el número total de individuos en la subunidad j. Por tanto, el denominador es igual a la abundancia de especies proporcional media dentro de las subunidades (media ) calculada con la media generalizada ponderada con exponente q - 1.

Si se usa el segundo enfoque, la ecuación es:

Esto también equivale a una media generalizada ponderada pero con exponente 1 - q . Aquí se toma la media de los valores q D α j , cada uno de los cuales representa la densidad de especies efectiva (diversidad de especies por subunidad) en una subunidad j . El peso nominal de la j- ésima subunidad es , que es igual a la proporción de datos que la subunidad aporta al conjunto de datos.

Los valores grandes de q conducen a una diversidad alfa más pequeña que los valores pequeños de q , porque el aumento de q aumenta el peso efectivo otorgado a las especies con la mayor abundancia proporcional y a las subunidades con la menor diversidad de especies.

Ejemplos de

La diversidad alfa se puede calcular tanto en paisajes extintos como existentes.

Ejemplos de estudios de diversidad alfa extintos

  • La supervivencia de las comunidades de anfibios y reptiles a través de la extinción del Pérmico-Triásico
  • La reorganización de las comunidades marinas bentónicas del Ordovícico

Ejemplos de estudios de diversidad alfa existentes

  • Alta diversidad de árboles en todas las selvas del Amazonas de Ecuador

Ver también

Referencias

enlaces externos