Biodiversitatea - diversitatea ecologica

Biodiversitatea - diversitatea ecologica

Obiective: Insusirea conceptului de biodiversitate, cunoasterea principalelor metode de evaluare a biodivesitatii, precum si dezvoltarea capacitatii de recunoastere a zonelor optime pentru desfasurarea activitatilor de agroturism.

Diversitatea se refera la varietatea componentelor unui sistem. Conceptul de biodiversitate a semnificat initial ansamblul taxonilor, ulterior dezvoltandu-se ca o relatie cantitativa intre multimea de indivizi si multimea de specii. La baza acestuia stateau principiile biocenotice fundamentale ale lui Thienemann (1939, ap. Stugren, 1982), enuntate dupa cum urmeaza:

a. Cu cat sunt mai variabile conditiile de existenta ale unui biotop, cu atat este mai mare numarul de specii din biocenoza respectiva.

b. Cu cat se abat conditiile de existenta ale biotopului mai mult de la normal, iar pentru cele mai multe vietuitoare de la optimal, cu atat mai saraca in specii devine biocenoza, cu atat mai caracteristica va fi ea si cu atat mai mare va fi bogatia in indivizi a speciilor singulare.

Corolar: multimea de specii si multimea de indivizi sunt invers proportionale.

Desi aceste principii sunt in general valabile, exista totusi numeroase exceptii. De exemplu intr-o pestera ne-am putea astepta sa gasim o comunitate caracterizata prin numar redus de specii dar si numar redus de indivizi, cauza fiind constituita de cantitatea de nutrienti care este de obicei foarte limitata, de conditiile de viata stabile dar limitative prin specificul mediului subteran. Intr-un mediu foarte poluat cu substante toxice de asemenea putem avea putine specii si numar redus de indivizi.

Orice comunitate are ca atribut "diversitatea" sau "bogatia" de specii. Aceasta se poate estima in diferite moduri.    Asemanator cu multe alte concepte din ecologie, biodiversitatea a primit foarte multe sensuri si s-a dezvoltat o teorie cuprinzatoare privitoare la definitiile, domeniile de raportare si importanta conservarii acesteia. In cel mai concret sens, biodiversitatea semnifica varietatea vietii corelata cu cea a mediului. Aici sunt ordonate diferite niveluri de raportare:

- diversitate genetica (intraspecifica);

- diversitate specifica (sau taxonomica);

- diversitate ecologica (include pe langa conceptele precedente si diversitatea habitatelor si a factorilor de mediu, uneori specificata drept "diversitate a ecosistemelor" );

- diversitate etno-socio-culturala (atribut al societatii umane integrate in mediu).

Prin integrarea diferitelor aspecte, anumite surse prefera utilizarea termenului de "ecodiversitate", ca fiind semantic supraordonat celui de biodiversitate, acesta din urma referindu-se la componenta vie a sistemelor ecologice. Valoarea, distributia si abundenta resurselor sunt printre principalii reglatori ai numarului si abundentei populatiilor dintr-o arie. Fragmentarea conceptuala a eco/biodiversitatii este cel mai des cauzata de limitarile practice (ce anume si cat se urmareste intr-un studiu), precum si de cele metodologice (ceea ce se poate compara si include intr-o formula).

Este evident faptul ca din cauza raportarii la atatea dimensiuni, nu exista nici o singura modalitate de evaluare si exprimare unitara, care sa corespunda tuturor definitiilor. Intotdeauna se masoara doar un aspect al acesteia, cel mai des fiind evaluata diversitatea specifica.

Diversitatea unei anumite comunitati intr-un habitat, se mai numeste si diversitatea " "; se poate estima atat in ceea ce priveste bogatia in specii, raportul intre numarul de specii si cel de indivizi, dar si prin ponderile diferitelor populatii, respectiv heterogenitatea repartitiei indivizilor sau biomasei pe unitatile sistematice.

1. Numarul de specii (S)

Aparent este un atribut simplu de evidentiat, care adesea catalogheaza studiile ca fiind de factura faunistica sau floristica.

Modificarea numarului total de specii al unor comunitati permite urmarirea dinamicii in timp si/sau in spatiu al acestora, precum si relationarea de particularitatile mediului.

2. Indici care evalueaza bogatia in specii si indivizi

In formulele acestor indici se raporteaza numarul total de specii (S) si de indivizi (N), semnificatiile fiind cel mai aproape de principiile lui Thieneman.

a. Indicele Margalef (D₁)

b. Indicele Menhinick (D₂)

Acesti indici nu indica modul in care indivizii sunt repartizati pe specii, si nu sunt eficienti cand fondurile comparate au acelasi numar de specii si de indivizi. Considerand biodiversitatea in semantica derivata din principiile lui Thieneman, amandoi indicii indica diversitati mai mari la valori mai mari, domeniul de variatie fiind, cel putin in teorie .

3. Indici de evaluare a heterogenitatii

Acestia evalueaza diversitatea nu ca un simplu raport intre multimea de specii si de indivizi, ci urmaresc si ponderile diferitelor elemente constituente, cu alte cuvinte heterogenitatea distributiei indivizilor pe specii.

Observatie: desi, cel mai frecvent se utilizeaza in formule numarul de indivizi, se pot lua in calcule si biomasa sau alte aspecte cantitative ale speciilor din probe. Prin urmare, in formulele de mai jos, prin N putem intelege fie numarul total de indivizi din probe (esantioane, transecte etc.) dar si biomasa acestora. Corespunzator, n_i semnifica numarul de indivizi din specia i sau biomasa acestora.

c. Indicele Simpson masoara probabilitatea ca doi indivizi extrasi la intamplare dintr-o proba sau o serie de esantioane, sa apartina la aceiasi specie. Acesta este foarte sensibil la modificarile in abundenta speciilor dominante.

unde: n_i = nr. indivizi din specia i (i = 1, 2..S); N = numar total de indivizi.

Indicele Simpson ia valori in domeniul [0, 1], diversitatea scazand cu cresterea valorii lui.

Cateodata acest indice se exprima sub forma probabilitatii inverse, adica:

D_s = 1 - l

Cand diferentele dintre valorile indicelui Simpson sunt foarte mici (alterari slab diferentiate ale mediului, cazuri de poluare incipienta, stadii intermediare in succesiunea ecologica) se recomanda utilizarea indicelui Simpson-inversat (l^-1):

d. Indicele de heterogenitate Shannon-Wiener (H)

Considerand raportul p_i de abundenta relativa (n_i / N) sau de dominanta relativa (m_i = biomasa cumulata a indivizilor speciei i din probe / M = biomasa totala) se poate evalua diversitatea ca mod de ilustrare a informatiei (ordinii) unui sistem (inversul entropiei), prin formula:

cu variatie in domeniul [0, +∞), indicand sporirea diversitatii in sensul crescator al domeniului de variatie. Pentru a standardiza domeniul se utilizeaza si:

e. Indicele de echitabilitate (E; Lloyd-Ghelardi)

care variaza in domeniul [0,1], H fiind valoarea indicelui Shannon- Wiener, lnS (logaritmul natural din numarul total de specii identificate in esantion) fiind valoarea maxima pe care o poate lua formula lui H in conditiile date. Aceasta nu trebuie interpretata in termeni de stare informationala maxima (Ebeling si col. 1995), sau alte derivari semantice din teoria originara; din acelasi motiv nici baza e (numarul natural) nu este absolut obligatorie.

f. Indicele de comparare secventiala

Sa presupunem ca dorim evaluarea diversitatii plantelor medicinale dintr-o pajiste in care (efect al poluarii, dar si al raritatii habitatelor specifice) acestea sunt dispersate in grupe mici, dar intr-o arie foarte mare. Este evident ca cele mai multe probe cantitative ar avea densitate nula, iar din motive de timp si eficienta a cercetarii, am hotarat ca terenul particular nu se preteaza la analiza prin metoda retelelor de patrate. Cercetatorul ar putea opta pentru o tehnica mult mai buna: se executa transecte aleatoare prin pajiste, colectandu-se plantele pe masura se apar pe pajiste (vizual daca este posibil). In final rezulta o lista in care sunt inregistrati indivizii si speciile in ordinea colectarii. Astfel se poate evalua abundenta relativa a diferitelor specii existand posibilitatea estimarii diversitatii si heterogenitatii specifice, utilizand compararea de tip secvential. Se noteaza cu N numarul total de indivizi, iar cu M numarul de modificari de apartenenta taxonomica  (in ordinea colectarii indivizilor se noteaza de cate ori se schimba specia). De exemplu daca A, B, C si D sunt 4 specii care alcatuiesc comunitatea, iar ordinea de extragere a indivizilor din teren, este:

BCDDDDDAABDDDDDCCDDDDDADDDADDDBBBBDDDD

atunci numaram de cate ori s-a modificat specia la care apartin indivizii, pe masura ce i-am colectat; in acest caz valoarea este de 13.

Formula indicelui de comparare secventiala (D_s) este:

Indicele variaza intre 0 (diversitate minima) si 1 (maxima).