Vnořenost

Vnoření (nebo vnoření nebo Nestedness ) označuje ekologie koncept se objevil v roce 1990 jako součást biogeography popsat, jak ekosystémů jsou postaveny, nebo přesněji „ strukturované “ v prostoru. Jedná se o „distribuční vzorec“ druhů, kde společenstva chudá na druhy (s nízkou specifickou rozmanitostí) jsou nenáhodná podmnožina společenstev druhů bohatších na počet druhů (v dané oblasti).
Jako příklad si lze představit řadu ostrovů klasifikovaných podle jejich vzdálenosti od homogenního kontinentu. Pokud je na pevnině domov všech druhů, bude první ostrov domovem pouze podmnožiny druhů na pevnině a ostrov č. 2 bude domovem pouze části (podmnožiny) druhů ostrova. Č. 1 atd. . O tomto typu systému se říká, že je „dokonale vnořený“.
Tento pojem hnízdění je jedním z nástrojů umožňujících analyzovat, popsat a měřit „strukturu“ ekologického systému , což umožňuje například lepší pochopení toho, jak se subpopulace geograficky organizují prostřednictvím fenoménů obratu, kolonizace / vyhynutí kolem populace - zdroje a „ ekologické propady “ a někdy „ ekologické pasti “ v rámci metapopulace .

Obvykle se aplikuje na systémy druhových lokalit (tj. Týká se distribuce druhů mezi lokalitami, jako v předchozím příkladu ostrovního kontinentu (srov. Teorie ekologické izolace), nebo v závislosti na jiných faktorech než na vzdálenosti, například v závislosti na nadmořské výšce , hloubka moře, stupeň trofeje atd.).
Hnízdění lze ale také použít na interakční sítě mezi druhy (k popisu interakcí mezi druhy, jako jsou hostitel-parazit, opylovač rostlin, dravec-kořist atd.).

Říkáme, že systém (obvykle reprezentovaný jako matice) je „ vnořený “, pokud prvky, které obsahují několik položek (např .: místo s několika druhy, druhy s malými interakcemi), mají podmnožinu položek s více položkami.

Pochopení a znalost stupně prolínání druhů, společenstev nebo stanovišť má důležité důsledky pro ochranu přírody.

Měření a znázornění stupně vnoření

Atmar a Patterson v roce 1993 navrhli použít metaforu teploty. Nejvíce druhově bohatý nebo interagující systém je nejžhavější (a může být zbarven teplou barvou na mapě nebo jinou formou znázornění studovaného systému). Geografické variace této „pseudoteploty“ dávají údaj o pravděpodobném pořadí, ve kterém dojde k vyhynutí druhů v systému (nebo naopak, označení pravděpodobných směrů kolonizace systému druhy jiného systému).
Čím „systém“ bude „chladnější“, tím pevnější bude pořadí vyhynutí a lze jej pravděpodobně snadno předvídat. Naopak, čím je systém „teplejší“, tím více se vyhynutí objeví. V této verzi teorie se teploty mohou pohybovat od 0 ° (nejchladnější a absolutně pevný systém) do 100 ° (absolutně náhodné).

V roce 2000 byly vyvinuty algoritmy výpočtu vnoření, aby překonaly meze prvního „kalkulačky teploty vnoření“, což z různých důvodů nebylo matematicky uspokojivé (žádné jediné řešení, žádná konzervace). Software (BINMATNEST) je k dispozici od autorů na vyžádání a v Journal of Biogeography k nápravě těchto nedostatků. Kromě toho ANINHADO řeší problémy velké velikosti matice a manipulace s velkým počtem randomizovaných matic: implementuje několik nulových modelů k odhadu důležitosti vnoření.

V roce 2009 Bastolla a kol. představil jednoduchou míru vnoření na základě počtu společných sousedů pro každou dvojici uzlů. Tvrdí, že to může pomoci snížit účinnou konkurenci mezi uzly v určitých situacích. Například dva druhy hmyzu si mohou „navzájem pomáhat“ opylováním stejné podskupiny rostlin, čímž se snižuje rozsah, v jakém by si navzájem ublížili. Autoři naznačují, že tento účinek je počátkem korelace mezi stupněm hnízdění a rozmanitostí ekosystémů opylovače rostlin.
Johnson a kol. prokázali, že toto opatření nebere v úvahu požadovaný účinek.
Tito autoři navrhují rafinovanou verzi opatření a pokračují ve studiu vlivu určitých vlastností určitých „ekologických sítí“ na hnízdění (zejména kvalita stanovišť).

Speciální případy

Tento přístup byl hodně používán pro skutečné ostrovy, ale byl také odmítnut

Reference

  1. Boecklen, WJ (1997). Vnořenost, biogeografická teorie a návrh přírodních rezervací . Oecologia, 112: 123–142.
  2. Leibold MA a GM Mikkelson (2002). Soudržnost, obrat druhů a shlukování hranic: Prvky struktury meta-komunity . Oikos, 97: 237–250.
  3. Heino J (2005). Vzory metacomunity vysoce rozmanitých streamů: Přechody, zaškrtávací políčka a vnořenost, nebo existuje pouze náhodnost? Ekologická entomologie, 30: 590-599
  4. Atmar W. a BD Patterson (1993). Míra řádu a poruchy v distribuci druhů ve fragmentovaném prostředí . Oecologia, 96: 373–382
  5. Fleishman, E. & R. MacNally, 2002. Topografické determinanty faunální vnořenosti v motýlích skupinách Great Basin: Aplikace pro plánování ochrany. Conservation Biology, 16: 422–429
  6. Patterson a Atmar a Bruce D. Patterson , „  Míra řádu a poruchy v distribuci druhů ve fragmentovaném prostředí  “, Oecologia , sv.  96, n o  3,1993, str.  373–382 ( DOI  10.1007 / BF00317508 )
  7. např. Rodríguez-Gironés, MA & L. Santamaria (2006). Nový algoritmus pro výpočet teploty vnořenosti přítomných matic. Journal of Biogeography, 33: 924–935.
  8. Atmar, W. a BD Patterson (1995). Kalkulačka teploty vnořenosti: Program jazyka Visual Basic, který obsahuje 294 matek přítomnosti a nepřítomnosti. AICS Research Inc., Chicago, Illinois. [Online] URL: http://aics-research.com/nestedness/tempcalc.html
  9. MA Rodríguez-Gironés a L. Santamaría , „  Nový algoritmus pro výpočet teploty nestedness přítomnosti - matice nepřítomnosti  “, Journal of Biogeography , sv.  33, n o  5,2006, str.  924–935 ( DOI  10.1111 / j.1365-2699.2006.01444.x )
  10. (en) Paulo R. Guimarães Junior a Paulo Guimarães, „  Zlepšení analýz vnořenosti pro velké sady matic  “ , Environmental Modeling and Software , sv.  21, n o  10,červen 2006, str.  1512–1513 ( ISSN  1364-8152 , DOI  10.1016 / j.envsoft.2006.04.002 )
  11. https://doi.org/10.1111/j.1365-2699.2006.01444.x
  12. U. Bastolla , MA Fortuna , A. Pascual-García , A. Ferrera , B. Luque a J. Bascompte , „  Architektura vzájemných sítí minimalizuje konkurenci a zvyšuje biologickou rozmanitost  “, Nature , sv.  458,2009, str.  1018–1020 ( PMID  19396144 , DOI  10.1038 / nature07950 )
  13. S. Johnson , V. Domínguez-García a MA Muñoz , „  Faktory určující vnořenost v komplexních sítích  “, PLoS ONE , sv.  8,2013, e74025 ( DOI  10.1371 / journal.pone.0074025 )
  14. Hylander, K., C. Nilsson, BG Jonsson & T. Göthner, (2005). Rozdíly v kvalitě stanoviště vysvětlují vnořenost v metakomunitě suchozemských hlemýžďů. Oikos, 108: 351–361.
  15. Honnay, O., M. Hermy & P. ​​Coppin, (1999) Vnořená společenstva rostlin ve fragmentech listnatých lesů: Druhová relaxace nebo vnořené stanoviště  ? Oikos, 84: 119–129
  16. Hecnar, SJ & RT M'Closkey, (1997). Vzory vnořenosti a složení montáže v obojživelnické fauně žijící v rybníku . Oikos, 80: 371–381.
  17. Heino J. & T. Muotka, (2005) Vysoce vnořená hlemýžďová a škebleová sdružení v litorálních jezerách u boreálních jezer: Role izolace, vhodnost oblasti a stanoviště . Ecoscience, 12: 141–147
  18. Brönmark, C., J. Herrmann, B. Malmqvist, C. Otto & P. ​​Sjöström, 1984. Struktura zvířecí komunity jako funkce velikosti proudu. Hydrobiologia, 112: 73–79
  19. Jani Heino, Heikki Mykrä & Jaana Rintala (2010); Posuzování vzorů vnořenosti v proudových hmyzích seskupeních podél gradientů prostředí; Ecoscience 17 (4): 345-355. 2010 https://doi.org/10.2980/17-4-3263

Podívejte se také

Související články

Populační dynamika


Bibliografie

software