.gif/1280px-SAR(Species-area_curve).gif)
Зависимость вид –площадь или кривая вид–площадь описывает связь между площадью среды обитания или части среды обитания и числом видов, обнаруженных в этой области. Большие площади, как правило, содержат большее число видов, и эмпирически относительные числа, по-видимому, следуют систематическим математическим соотношениям. [1] Зависимость вид–площадь обычно строится для одного типа организмов, например, всех сосудистых растений или всех видов определенного трофического уровня в пределах определенного участка. Она редко, если вообще когда-либо, строится для всех типов организмов, просто из-за огромных требований к данным. Она связана, но не идентична кривой обнаружения видов .
Экологи предложили широкий спектр факторов, определяющих наклон и высоту связи вида с территорией. [2] Эти факторы включают относительный баланс между иммиграцией и вымиранием, [3] скорость и величина нарушений на малых и больших территориях, [3] динамика хищник-жертва, [4] и кластеризация особей одного и того же вида в результате ограничения распространения или гетерогенности среды обитания . [5] Считается, что связь вида с территорией вытекает из 2-го закона термодинамики . [6] В отличие от этих «механистических» объяснений, другие утверждают необходимость проверки того, является ли эта закономерность просто результатом случайного процесса выборки. [7] Связь вида с территорией часто оценивается в науке об охране природы для того, чтобы предсказать темпы вымирания в случае потери среды обитания и ее фрагментации . [8]
Авторы классифицировали взаимосвязь «вид–ареал» в соответствии с типом изучаемых местообитаний и используемым дизайном переписи. Фрэнк В. Престон , один из первых исследователей теории взаимосвязи «вид–ареал», разделил ее на два типа: выборки (перепись смежного местообитания, которое произрастает в области переписи, также называемые взаимосвязями «материковый» вид–ареал) и изоляты (перепись разобщенных местообитаний, таких как острова, также называемые взаимосвязями «островной» вид–ареал). [1] Майкл Розенцвейг также отмечает, что взаимосвязи «вид–ареал» для очень больших территорий — тех, которые охватывают различные биогеографические провинции или континенты — ведут себя иначе, чем взаимосвязи «вид–ареал» для островов или более мелких смежных территорий. [2] Предполагалось, что островные взаимосвязи вида и площади имеют более крутые наклоны (в логарифмическом пространстве ), чем «материковые» взаимосвязи, [2] но метаанализ почти 700 взаимосвязей вида и площади, проведенный в 2006 году, показал, что первые имеют более низкие наклоны, чем вторые. [9]
Независимо от плана переписи и типа среды обитания, взаимосвязи между видами и площадью часто подгоняются под простую функцию. Фрэнк Престон отстаивал степенную функцию, основанную на его исследовании логнормального распределения численности видов . [1] Если — число видов, — площадь среды обитания, а — наклон взаимосвязи между видами и площадью в логарифмическом пространстве, то степенная функция взаимосвязи между видами и площадью выглядит следующим образом:
Вот константа, которая зависит от единицы измерения площади и равна числу видов, которые существовали бы, если бы область обитания была ограничена одной квадратной единицей. График выглядит как прямая линия на осях логарифмов и может быть линеаризован как:
Генри Глисон , напротив, отстаивал полулогарифмическую модель:
что выглядит как прямая линия на полулогарифмических осях , где площадь логарифмирована, а количество видов арифметическое. В любом случае, соотношение вид-площадь почти всегда замедляется (имеет отрицательную вторую производную) при арифметическом построении. [10]
Зависимости вид-площадь часто изображаются в виде графика для островов (или местообитаний, которые иным образом изолированы друг от друга, например, лесные участки в сельскохозяйственном ландшафте) разных размеров. [3] Хотя на более крупных островах, как правило, обитает больше видов, на меньшем острове их может быть больше, чем на большем. Напротив, зависимости вид-площадь для смежных местообитаний всегда будут расти по мере увеличения площади, при условии, что выборочные участки вложены друг в друга.
Соотношение между видом и площадью для материковых территорий (смежных местообитаний) будет различаться в зависимости от плана переписи, используемого для его построения. [11] Распространенный метод заключается в использовании квадратов последовательно большего размера, так что площадь, ограниченная каждым из них, включает площадь, ограниченную меньшим (т. е. области вложены).
В первой половине 20-го века экологи растений часто использовали кривую вид-площадь для оценки минимального размера квадрата, необходимого для адекватной характеристики сообщества. Это делается путем построения кривой (обычно на арифметических осях, а не на осях двойного логарифма или полулогарифма) и оценки площади, после чего использование более крупных квадратов приводит к добавлению всего лишь нескольких дополнительных видов. Это называется минимальной площадью. Квадрат, который охватывает минимальную площадь, называется relevé , а использование кривых вид-площадь таким образом называется методом relevé. Он был в значительной степени разработан швейцарским экологом Йозиасом Браун-Бланке . [12]
Оценка минимальной площади по кривой обязательно субъективна, поэтому некоторые авторы предпочитают определять минимальную площадь как площадь, охватывающую не менее 95 процентов (или какую-то другую большую долю) от общего числа обнаруженных видов. Проблема в том, что кривая площади видов обычно не приближается к асимптоте , поэтому не очевидно, что следует принимать за общую сумму. [12] число видов всегда увеличивается с площадью вплоть до точки, где будет накоплена площадь всего мира. [13]
