Language
Country/Area
No result found
Từ rừng nguyên sinh đến các khu vực khai thác gỗ: Tại sao kết quả đa dạng beta lại khác nhau giữa các môi trường?
Đa dạng β là một khái niệm quan trọng trong sinh thái học, biểu thị tỷ lệ đa dạng loài theo khu vực và địa phương. Thuật ngữ này lần đầu tiên được R.H. Whittaker đặt ra, người đã giới thiệu nó cùng với α-diversity và γ-diversity. Điều này cho thấy sự đa dạng loài tổng thể (γ) trong một cảnh quan phụ thuộc vào hai yếu tố khác nhau: sự đa dạng loài trung bình ở cấp độ địa phương (α) và sự khác biệt giữa các địa điểm địa phương (β). Tuy nhiên, sự đa dạng β có thể cho kết quả rất khác nhau trong các môi trường khác nhau.
Đa dạng β có thể được mô tả như một thước đo sự thay đổi loài, phản ánh sự thay đổi trong thành phần loài giữa các địa điểm hoặc quần xã khác nhau.
Các phép đo và loại đa dạng β
Độ đa dạng β có thể được đo theo nhiều cách, định nghĩa đơn giản nhất có thể được diễn đạt như sau:
β = γ / α
Điều này có nghĩa là khi chúng ta biết tổng số loài đa dạng của toàn bộ tập dữ liệu (γ) và đa dạng loài trung bình của mỗi tiểu đơn vị (α), chúng ta có thể tính toán được đa dạng β. Tuy nhiên, theo thời gian, các nhà sinh thái học đã phát triển nhiều phương pháp tính toán và định nghĩa khác nhau, điều đó có nghĩa là đa dạng β không còn tồn tại dưới một dạng duy nhất nữa.
Sự khác biệt trong các mô hình đa dạng β
Mặc dù việc hiểu được sự thay đổi trong thành phần loài từ quy mô địa phương đến quy mô khu vực là vấn đề trung tâm trong sinh thái học và địa lý sinh học, nhưng các nghiên cứu thường đưa ra những kết luận trái ngược nhau. Ví dụ, một số lý thuyết dự đoán rằng độ đa dạng β sẽ cao hơn ở vĩ độ thấp hơn. Tại Thung lũng Danum thuộc Dãy núi Margaret, Kitching và cộng sự đã thu thập bướm đêm từ các khu rừng nguyên sinh và rừng đã khai thác và phát hiện ra rằng tính đa dạng β cao hơn ở rừng nguyên sinh so với rừng đã khai thác. Tuy nhiên, nghiên cứu của Berry và cộng sự phát hiện ra rằng trong số các mẫu cây ở cùng khu vực, độ đa dạng β của rừng bị khai thác cao hơn rừng nguyên sinh.
Nghiên cứu cho thấy sự khác biệt đáng kể về màu sắc và tính đa dạng giữa các cộng đồng, làm phức tạp thêm hiểu biết của chúng ta về đa dạng sinh học.
Theo một đánh giá định lượng gần đây, sự đa dạng beta trong các khu rừng nguyên sinh tương tự như ở nhiều địa điểm bị con người thay đổi, chẳng hạn như rừng thứ sinh, đồn điền, đồng cỏ và thành phố. Do đó, có vẻ như vẫn còn chỗ để cải thiện sự đồng thuận về các mô hình đa dạng β. Một số nhà nghiên cứu, chẳng hạn như Sreekar và cộng sự, tin rằng những sự không nhất quán này chủ yếu là do sự khác biệt về quy mô không gian và mức độ chi tiết giữa các nghiên cứu và họ chỉ ra rằng quy mô không gian làm thay đổi mối quan hệ giữa đa dạng β và vĩ độ.
Phân chia đa dạng thành các giai đoạn địa chất trong quá khứ
Trong lịch sử địa chất, các sự kiện tiến hóa lớn về đa dạng loài thường liên quan đến những thay đổi trong sự đóng góp tương đối của đa dạng α và đa dạng β. Ví dụ, sự kiện bùng nổ kỷ Cambri và sự kiện đa dạng hóa Paleo-Aldwich, và sự phục hồi sau tuyệt chủng của chúng. Dữ liệu thực nghiệm từ những trường hợp này hỗ trợ cho các dự đoán lý thuyết: sự gia tăng số lượng loài sẽ làm tăng đa dạng β so với đa dạng α, chủ yếu là do tác động của sự cạnh tranh giữa các loài. Tuy nhiên, một khi các giải pháp tăng cường luân chuyển địa lý đã cạn kiệt, sự đa dạng α có thể lại tăng lên.
Điều này càng nhấn mạnh thêm sự cân bằng động của tính đa dạng loài trong hệ sinh thái và tác động của nó đến sự tồn tại của loài và hoạt động của hệ sinh thái.
Trong số nhiều biện pháp đánh giá đa dạng sinh học, đa dạng β đặc biệt dễ bị ảnh hưởng bởi hoạt động của con người. Các hoạt động như khai thác gỗ, phát triển đô thị và mở rộng nông nghiệp sẽ làm thay đổi hệ sinh thái ban đầu, khiến các loài phải phân bố lại do những thay đổi về môi trường. Điều này đã làm dấy lên các cuộc thảo luận về cách bảo vệ hợp lý sự đa dạng và chức năng của hệ sinh thái.
Tuy nhiên, khi đa dạng β được nghiên cứu sâu hơn, các nhà sinh thái học bắt đầu chú ý nhiều hơn đến những thay đổi trong thành phần loài và khám phá cách biên soạn bản đồ đa dạng sinh học hiệu quả hơn để duy trì hoặc cải thiện sức khỏe sinh thái tổng thể. Điều này cũng làm nảy sinh các khái niệm mới, chẳng hạn như đa dạng Zeta (ζ-diversity), được sử dụng để kết nối toàn diện hơn các mô hình đa dạng sinh học hiện có.
Đối mặt với một hệ sinh thái phức tạp và năng động như vậy, chúng ta không khỏi tự hỏi: Làm thế nào chúng ta có thể bảo vệ và thúc đẩy sự đa dạng loài trong một môi trường đang thay đổi để đạt được sự bền vững và ổn định sinh thái?
