.gif/1280px-SAR(Species-area_curve).gif)
Отношения вид-площадь или кривая вид-площадь описывает взаимосвязь между площадью среды обитания или частью среды обитания и количеством видов , обитающих на этой территории. На более крупных территориях, как правило, обитает большее количество видов, и эмпирически кажется, что относительная численность подчиняется систематическим математическим соотношениям. [1] Отношения вид-ареал обычно строятся для одного типа организмов, например, для всех сосудистых растений или всех видов определенного трофического уровня в пределах определенного участка. Его редко, если вообще когда-либо, составляют для всех типов организмов, хотя бы просто из-за огромных требований к данным. Она связана, но не идентична кривой открытия видов .
Экологи предложили широкий спектр факторов, определяющих наклон и высоту соотношения видов и ареалов. [2] Эти факторы включают относительный баланс между иммиграцией и вымиранием, [3] скорость и масштабы нарушений на небольших и больших территориях, [3] динамику хищник-жертва, [4] и скопление особей одного и того же вида в качестве результат ограничения расселения или неоднородности среды обитания . [5] Считается, что соотношение видов и ареалов следует из 2-го закона термодинамики . [6] В отличие от этих «механистических» объяснений, другие утверждают, что необходимо проверить, является ли данная закономерность просто результатом процесса случайной выборки. [7] Взаимоотношения видов и территорий часто оцениваются в природоохранной науке, чтобы предсказать темпы вымирания в случае утраты и фрагментации среды обитания . [8]
Авторы классифицировали соотношение видов и ареалов в зависимости от типа местообитаний, из которых отбирались образцы, и используемой схемы учета. Фрэнк В. Престон , один из первых исследователей теории взаимоотношений вида и площади, разделил ее на два типа: выборки (перепись прилегающей среды обитания, произрастающей на учетной территории, также называемая «материковыми» отношениями вида и площади), и изоляты (перепись несмежных сред обитания, таких как острова, также называемые «островными» отношениями вида и территории). [1] Майкл Розенцвейг также отмечает, что отношения «вид-площадь» на очень больших территориях, объединяющих разные биогеографические провинции или континенты, ведут себя иначе, чем отношения «вид-площадь» на островах или небольших прилегающих территориях. [2] Предполагалось, что «островные» отношения «вид-ареал» имеют более крутые наклоны (в логарифмическом пространстве ), чем «материковые» отношения, [2] но метаанализ почти 700 отношений «вид-ареал» в 2006 году обнаружил первое. имели более низкие уклоны, чем последний. [9]
Независимо от плана переписи и типа среды обитания, взаимосвязь между видом и территорией часто выполняет простую функцию. Фрэнк Престон отстаивал степенную функцию, основываясь на своем исследовании логнормального распределения численности видов . [1] Если – количество видов, – площадь обитания и – наклон отношения площади вида в логарифмическом пространстве, то степенная функция отношения вид-площадь выглядит следующим образом:
Вот константа, которая зависит от единицы измерения площади и равна числу видов, которые существовали бы, если бы площадь обитания была ограничена одной квадратной единицей. График выглядит как прямая линия на логарифмических осях и может быть линеаризован как:
Напротив, Генри Глисон отстаивал полулогарифмическую модель:
который выглядит как прямая линия на полулогарифмических осях , где площадь регистрируется, а количество видов является арифметическим. В любом случае связь вид-ареал почти всегда замедляется (имеет отрицательную вторую производную) при арифметическом построении. [10]
Взаимосвязь между видом и территорией часто изображается на графике для островов (или мест обитания, которые иным образом изолированы друг от друга, например, лесных участков в сельскохозяйственном ландшафте) разных размеров. [3] Хотя на более крупных островах, как правило, обитает больше видов, на острове меньшего размера их может быть больше, чем на более крупном. Напротив, соотношение видов и площадей для смежных местообитаний всегда будет увеличиваться по мере увеличения площадей при условии, что пробные площади вложены друг в друга.
Соотношение видов и площадей для материковых территорий (сопредельных местообитаний) будет различаться в зависимости от схемы переписи, использованной для ее построения. [11] Распространенным методом является использование квадратов последовательно большего размера, так что область, ограниченная каждым из них, включает область, ограниченную меньшим (т.е. области являются вложенными).
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 логарифмических или полулогарифмических осях) и оценки площади, после чего использование более крупных квадратов приводит к добавлению лишь нескольких видов. Это называется минимальной площадью. Квадрат, охватывающий минимальную площадь, называется релеве , а использование кривых вид-площадь таким образом называется методом релеве. Во многом он был разработан швейцарским экологом Йозиасом Браун-Бланке . [12]
Оценка минимальной площади по кривой обязательно является субъективной, поэтому некоторые авторы предпочитают определять минимальную площадь как площадь, охватывающую не менее 95 процентов (или какую-то другую большую часть) от общего числа обнаруженных видов. Проблема в том, что кривая площади вида обычно не приближается к асимптоте , поэтому неочевидно, что следует принимать за сумму. [12] число видов всегда увеличивается с увеличением площади вплоть до того момента, когда будет накоплена площадь всего мира. [13]
