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物种面积曲线

相邻栖息地的物种-面积关系。

物种面积曲线,或种数-面积曲线生态学上是在某一地区内,物种数量与栖息地(或部分栖息地)面积的关系。当面积越大时,物种的数量也倾向较多;实验显示两者的关系依循一套系统数学关系。物种面积关系一般会以单一类生物建构,如所有维管植物或特定营养级的所有物种;很少会为所有生物建构。这条曲线与物种发现曲线英语Species discovery curve有关,但并非完全相同。

曲线种类

物种面积曲线可以栖息地种类及所使用的普查方案来分类。Frank Preston就将曲线分为两类:样本及隔离种群。样本种群即在受普查地区内相邻栖息地的普查;隔离种群则是在非相邻的栖息地,如岛屿等。米歇尔·罗森莿魏希(Michael Rosenzweig)也指出在非常大的地区内的物种面积关系,例如在生物地理学的州份或大洲中的普查,会与在岛屿或细小相邻地区的普查表现有所不同。

就不同大小的岛屿或孤立群种而言,虽然栖息地越大就倾向有越多的物种,但也有较细小的岛屿拥有更多物种的情况。就相邻的栖息地而言,其物种面积关系会因普查方式而有所不同。普遍的方法是利用多个样方,以较大的样方来包含细小的样方。

物种面积关系

撇除普查方案或栖息地类型,物种面积曲线一般会以简单的函数表现。Frank Preston就指出物种对数正态分布。设S为物种数量,A为面积,c及z为常数,物种与面积的关系则为:

以上关系在双对数曲线图中可以得出一条直线。相对的Henry Gleason提出了一个半对数模型:

半对数图中就像一条直线,当中面积是对数,而物种数量则为算数。两者中的物种面积关系差不多都是递减的。

用途

20世纪初,生态学家会以物种面积曲线来估计样方内最少的物种数量,足以使样方有群落的特征。计算曲线下的面积,当使用较大的样方时只得出多些许物种之后,就称为“群落最少面积”,而圈起群落最少面积的样方则称为“抽取样区”,故物种面积曲线又被称为“抽取样区法”。这套方法得到瑞士生态学家布兰白朗奎(Josias Braun-Blanquet)的大肆发展。

群落最少面积的估计必然是主观的,所以一些学者会将群落最少面积定义为包含最少95%物种总数的地区。但问题是物种面积曲线并不一定会有渐近线,所以难以确定总数。事实上,物种的数量多会随面积增加,直至整个世界都被物种所积聚。

参考

  1. ^ 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.[永久失效链接]
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  3. ^ Rosenzweig, M.L. Species Diversity in Space and Time. Cambridge: Cambridge University Press. 1995.
  4. ^ MacArthur and Wilson. The Theory of Island Biogeography. Princeton, NJ: Princeton University Press. 1967.
  5. ^ Scheiner, S.M. Six types of species-area curves. Global Ecology and Biogeography. 2003, 12: 441–7.
  6. ^ Arrhenius, O. Species and Area. J. Ecol. 1921, 9: 95–9.
  7. ^ 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.
  8. ^ 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.

外部链接


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