Diversidade alfa

A α-diversidade ou diversidade alfa dunha comunidade de especies hai que consideralo en conxunto cos conceptos de β-diversidade (diversidade-beta) e γ-diversidade (diversidade gamma). R. H. Whittaker introduce este concepto definindo que a diversidade de especies total nun ecosistema, ou diversidade-γ, está determinada por dúas variables diferentes: a media da diversidade de especies en lugares ou hábitats a unha escala máis local, a α-diversidade, e a diferenciación entre eses hábitats, a β-diversidade. Consideracións de escala
Tanto a área como o contorno de interese e os sitios ou hábitats dentro dentro destes poden ser de moi diferentes tamaños en diferentes situacións e non existe consenso asentado sobre da escala espacial que é axeitada para cuantificar a α-diversidade. Por isto, propúxose que a definición de α-diversidade non precise de se axustar a unha escala espacial: a α-diversidade pódese medir para unha base de datos que consista simplemente de subunidades a calquera escala espacial. As subunidades poden ser, por exemplo, unidades de mostraxe que xa foran usadas no campo ao levar a cabo un inventariado ou por grellas que foran delimitadas co propósito dunha análise. Se os resultados son extrapolados por riba das observacións, precísase ter en conta a diversidade de especies nas subunidades é xeralmente unha subestimación da diversidade de especies nunha área maior. Os diferentes conceptos da α-diversidade
Os ecólogos teñen usado definicións da α-diversidade lixeiramente diferentes. Mesmo Whittaker usou o termo tanto para a diverisidade de especies dunha subunidade única como para a media de diversidade de especies nunha colección de subunidades. Ténse argumentado que considerar a α-diversidade como preferiblemente a media ao longo de todas as subunidades relevantes é o axeitado xa que se axeita mellor á idea de Whittaker de que a diversidade de especies total consiste das compoñentes diversidade -α -β.
As definicións da α-diversidade poden tamén variar en que asumen en que é a diversidade. Polo xeral emprégase o valor que dá un ou máis índices de diversidade, como a riqueza de especies, o índice de Shannon ou o índice de Simpson. Porén, tense debatido que sería mellor empregar o número efectivo de especies como a medida universal de diversidade de especies. Esta medida permite darlle diferente peso ás especies raras e abundantes de diferentes xeitos, como o fan os índices de diversidade de xeito colectivo, mais coa ganancia de que é máis sinxelo de interpretar. O número efectivo de especies é o número de especies igual de abundantes que se precisan para obter a mesma media de abundancia de especies proporcional á que se observa no conxunto de datos de interese (onde todas as especies non teñen porque seren igual de abundantes). Cálculo da α-diversidade
Supóñase que a diversidade de especies se calcula co número de especies efectivo e que a α-diversidade coa media de diversidade de especies por subunidade. Con iso, a α-diversidade pódese calcular de dous xeitos diferentes que dan o mesmo resultado. A primeira aproximación é calcular un media xeneralizada ponderada da abundancia proporcional de especies dentro de cada subunidade. A segunda aproximación é realizar un cálculo de diversidade de especies para cada unidade por separado e, posteriormente, realizar unha media xeneralizada ponderada desa.
Usando a primeira aproximación, emprégase a ecuación: q D α
1 ∑ j
1 N ∑ i
1 S p i j p i | j q − 1 q − 1 {\displaystyle {}^{q}\! D_{\alpha }
{\dfrac {1}{\sqrt[{q-1}]{\sum _{j
1}^{N}{\sum _{i
1}^{S}p_{ij}p_{i|j}^{q-1}}}}}} Nela temos que N é o número total de subunidades e S o número total de especies (riqueza de especies) no conxunto de datos. A abundancia proporcional das i-avas especies na j-ava subunidade é p i | j {\displaystyle p_{i|j}}. Esas abundancias proporcionais pondéranse pola proporción de datos coa que cada cal contribúe ao conxunto de datos, o cal é igual a p i j {\displaystyle p_{ij}}. O denominador aquí é igual á media proporcional da abundancia de especies dentro das subunidades (media p i | j {\displaystyle p_{i|j}} ) como se calcula coa media xeneralizada podenrada con espoñente q - 1.
Decantándose pola segunda aproximación, emprégase a ecuación: q D α
∑ j
1 N w j ( q D α j ) 1 − q 1 − q {\displaystyle {}^{q}\! D_{\alpha }
{\sqrt[{1-q}]{\sum _{j
1}^{N}w_{j}({}^{q}\! D_{\alpha j})^{1-q}}}} Esta tamén é igual á media xeneralizada ponderada mais co expoñente 1 - q. Aquí a media obtense dos valores qDαj, e que cada cal representa a densidade efectiva de especies (diversidade de especies por subunidade) nunha subunidade j. A ponderación nominal da j-ava subunidade é w j {\displaystyle w_{j}}, que equivale á proporción de datos cos que a subunidade contribúe ao conxunto de datos.
Os valores amplos de q dan lugar á diversidades alfa máis reducidas que os valores pequenos de q, xa que o aumento de q produce o crecemento do peso efectivo que se lle atribúe á especie coa maior abundancia proporcional e a esas subunidades coas menores diversidade de especies.