相鄰棲息地的物種-面積關係。
物種面積曲線 ,或種數-面積曲線 在生態學 上是在某一地區內,物種 數量與棲息地 (或部份棲息地)面積 的關係。當面積越大時,物種的數量也傾向較多;實驗 顯示兩者的關係依循一套系統數學 關係。[ 1] 物種面積關係一般會以單一類生物 建構,如所有維管植物 或特定營養級 的所有物種;很少會為所有生物建構。這條曲線與物種發現曲線 有關,但並非完全相同。
曲線種類
物種面積曲線可以棲息地種類及所使用的普查方案來分類。Frank Preston就將曲線分為兩類:樣本及隔離種群。樣本種群即在受普查地區內相鄰棲息地的普查;隔離種群則是在非相鄰的棲息地,如島嶼等。[ 2] 米歇爾·羅森莿魏希 (Michael Rosenzweig)也指出在非常大的地區內的物種面積關係,例如在生物地理學 的州份或大洲 中的普查,會與在島嶼或細小相鄰地區的普查表現有所不同。[ 3]
就不同大小的島嶼或孤立群種而言,雖然棲息地越大就傾向有越多的物種,但也有較細小的島嶼擁有更多物種的情況。[ 4] 就相鄰的棲息地而言,其物種面積關係會因普查方式而有所不同。[ 5] 普遍的方法是利用多個樣方,以較大的樣方來包含細小的樣方。
物種面積關係
撇除普查方案或棲息地類型,物種面積曲線一般會以簡單的函數 表現。Frank Preston就指出物種 的對數常態分佈 。[ 2] 設S為物種數量,A為面積 ,c及z為常數,物種與面積的關係則為:
S
=
c
A
z
{\displaystyle S=cA^{z}}
以上關係在雙對數曲線圖 中可以得出一條直線 。相對的Henry Gleason提出了一個半對數模型:
l
o
g
(
S
)
=
l
o
g
(
c
)
+
z
l
o
g
(
A
)
{\displaystyle log(S)=log(c)+zlog(A)}
在半對數圖 中就像一條直線,當中面積是對數 ,而物種數量則為算數。兩者中的物種面積關係差不多都是遞減的。[ 6]
用途
20世紀初,生態學家 會以物種面積曲線來估計樣方內最少的物種 數量,足以使樣方有群落的特徵。計算曲線下的面積,當使用較大的樣方時只得出多些許物種之後,就稱為「群落最少面積」,而圈起群落最少面積的樣方則稱為「抽取樣區」,故物種面積曲線又被稱為「抽取樣區法」。這套方法得到瑞士 生態學家布蘭白朗奎 (Josias Braun-Blanquet)的大肆發展。[ 7]
群落最少面積的估計必然是主觀的,所以一些學者會將群落最少面積定義為包含最少95%物種總數的地區。但問題是物種面積曲線並不一定會有漸近線 ,所以難以確定總數。[ 7] 事實上,物種的數量多會隨面積增加,直至整個世界 都被物種所積聚。[ 8]
参见
參考
^ Drakare S, Lennon J.L., Hillebrand H. The imprint of the geographical, evolutionary and ecological context on species-area relationships . Ecology Letters. 2006, 9 (2): 215–27. [永久失效連結 ]
^ 2.0 2.1 Preston, F.W. The canonical distribution of commonness and rarity: Part I. Ecology. 1962, 43 : 185–215 & 431–432.
^ Rosenzweig, M.L. Species Diversity in Space and Time . Cambridge: Cambridge University Press. 1995.
^ MacArthur and Wilson. The Theory of Island Biogeography. Princeton, NJ: Princeton University Press. 1967.
^ Scheiner, S.M. Six types of species-area curves. Global Ecology and Biogeography. 2003, 12 : 441–7.
^ Arrhenius, O. Species and Area . J. Ecol. 1921, 9 : 95–9.
^ 7.0 7.1 Barbour, M. G., Burk, J. H., & Pitts, W. D. Terrestrial plant ecology. Menlo Park CA: Benjamin/Cummings. 1980: Pp. 158–160.
^ Williamson, M., K.J. Gaston, and W.M. Lonsdale. The species-area relationship does not have any asymptote! . Journal of Biogeography. 2001, 28 : 827–30.
外部連結