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アルファ、ベータ、ガンマ生物多様性

1960
  • Robert H. Whittaker
Ecological landscape illustrating alpha, beta, and gamma biodiversity in distinct habitats.

(画像はイメージです)

This framework partitions 生物多様性 3 つの空間スケールに分けられます。アルファ (α) 多様性は、単一の局所的な生息地または 生態系ベータ(β)多様性は、異なる生息地間における種構成の変化または入れ替わりを測定する指標です。ガンマ(γ)多様性は、アルファ多様性とベータ多様性の両方を含む、広大な地理的領域または景観における種の総数を表します。

1960年代に生態学者ロバート・H・ウィテカーによって導入されたアルファ多様性、ベータ多様性、ガンマ多様性の概念は、異なる空間スケールでの生物多様性を分析するための重要な語彙と数学的枠組みを提供しました。これ以前は、生態学者は特定のエリアの種数を数えるだけ(豊富さの尺度)で、場所内および場所間の多様性を比較する標準化された方法はありませんでした。ウィテカーの分割により、これらの比較が明確になりました。アルファ多様性は最も直感的な尺度です。これは、特定の池、森林の区画、サンゴ礁などの局所的なスケールで見つかった種の数です。これは、局所的な群集の豊富さの尺度です。

ベータ多様性は、局所的多様性と地域的多様性を結びつける概念です。これは、2つ以上の局所的な生息地間で種の構成がどれだけ異なるかを定量化します。ベータ多様性が高いということは、生息地間で非常に異なる種群が存在することを意味し、環境勾配に沿って種の入れ替わりが激しいことを示しています。逆に、ベータ多様性が低いということは、同じ種が複数の生息地で見られることを意味します。ウィテカーは当初、[latex]beta = gamma / alpha[/latex]のような単純な式を提案しましたが、その後、ジャッカード指数やソーレンセン指数など、サイト間で共有されている種と共有されていない種を考慮した、ベータ多様性をより厳密に測定するための多くの指標が開発されました。

Gamma diversity is the total biodiversity across a larger landscape or region that comprises multiple habitats. It is the product of the diversity within those habitats (alpha) and the diversity between them (beta). This hierarchical framework is fundamental to conservation biology and landscape ecology. For example, a conservation plan might aim to protect a network of sites that, while having moderate alpha diversity individually, collectively exhibit high beta diversity. This strategy would conserve more total species (high gamma diversity) than protecting a single, large, homogenous area with high alpha diversity but low beta diversity. The framework allows scientists to understand how processes like habitat fragmentation or 気候変動 生物多様性に影響を与えるのは、単に局所的な種の数を減少させるだけでなく、景観全体にわたる生態系群集の独自性を変化させることによってである。

UNESCO Nomenclature: 2407
生態学

タイプ

概念フレームワーク

混乱

増分

使用法

広く普及している

前駆物質

  • グリーソンの植物群落に関する個人主義的な概念
  • 種面積関係に関する初期の研究
  • 生態的ニッチの基礎概念
  • 生態学における定量的手法の開発

アプリケーション

  • 環境影響評価のために、異なる生態系における生物多様性を比較する
  • 種の多様性を最大限に高めるための保護区ネットワークの設計
  • 生息地の分断化が種の交代に及ぼす影響を監視する
  • 複雑なコミュニティ構造を再現するための生態系修復プロジェクトを指導する
  • 種の分布の生物地理学的パターンを研究する

特許:

NA

潜在的なイノベーションのアイデア

  • developing ‘functional beta diversity’ metrics to measure turnover in species traits, not just identity
  • using genomic data to calculate ‘genetic beta diversity’ between populations
  • creating predictive models of beta diversity change under different climate scenarios
  • applying the alpha-beta-gamma framework to microbiome analysis in medicine and agriculture
  • designing urban planning software that optimizes for high beta diversity in city parks
  • integrating temporal beta diversity (turnover through time) into long-term environmental monitoring
  • creating a global, open-source database of beta diversity measurements for meta-analysis
  • developing ‘音響 beta diversity’ indices based on soundscape recordings
  • using the framework to assess the diversity of cultural practices or languages across regions
  • engineering agricultural landscapes with high beta diversity of crops and pollinators to enhance resilience
関連キーワード:アルファ多様性、ベータ多様性、ガンマ多様性、ロバート・ウィテカー、群集生態学、種多様性、種交代、空間スケール、生物多様性測定、景観生態学。

歴史的背景

アルファ、ベータ、ガンマ生物多様性

1950
1951
1958
1960
1970
1973
1975
1950
1950
1954
1960
1967
1970
1975
1977

(日付が不明または関連性がない場合、例えば「流体力学」などでは、その注目すべき出現時期の概算値が提示されます。)

10年目 周年

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