خطوات الاستخدام
الخطوة 1: فهم نموذج منحنى الأنواع والمساحة. يعتمد هذا النموذج على العلاقة الأسية S = c * A^z، حيث S هو عدد الأنواع، A هي المساحة (بالوحدات المربعة)، c هو ثابت يعبر عن عدد الأنواع في وحدة المساحة (عند A=1)، وz هو الأس الذي يعبر عن معدل زيادة الأنواع مع المساحة. تتراوح قيمة z عادة بين 0.15 و0.35 للجزر، وبين 0.1 و0.2 للمناطق القارية. أدخل قيم c و A و z التي تمثل نظامك البيئي.
الخطوة 2: إدخال الثابت c. هذا الثابت يمثل عدد الأنواع المتوقعة في مساحة مقدارها وحدة واحدة (مثل كيلومتر مربع واحد). يمكن تقدير c من بيانات سابقة من المنطقة نفسها أو من مناطق مشابهة. على سبيل المثال، إذا كان لديك بيانات عن جزيرة صغيرة، قد تجد أن c=50 نوعًا لكل كيلومتر مربع. كلما زادت القيمة، زادت الأنواع الأولية.
الخطوة 3: إدخال المساحة A. أدخل المساحة الإجمالية للمنطقة التي تريد حساب عدد الأنواع فيها. تأكد من استخدام نفس الوحدات التي استخدمتها في الثابت c (مثل الكيلومتر المربع). المساحة تؤثر بشكل كبير على النتيجة: مضاعفة المساحة تزيد الأنواع بعامل 2^z.
الخطوة 4: إدخال الأس z. هذا المعامل يعكس مدى سرعة زيادة الأنواع مع المساحة. يعتمد z على عزل المنطقة (الجزر لها z أعلى) وعلى تنوع الموائل. أدخل قيمة z من دراسات سابقة أو من تقديراتك. على سبيل المثال، للجزر z≈0.25، وللمناطق القارية z≈0.15.
الخطوة 5: حساب عدد الأنواع S. تستخدم الآلة الحاسبة المعادلة S = c * A^z. تقوم بحساب A^z أولاً (رفع المساحة إلى الأس z)، ثم ضرب الناتج في c. النتيجة هي عدد الأنواع المتوقعة في تلك المساحة. قارن النتيجة بالبيانات الحقيقية لتقييم دقة النموذج. يمكنك أيضًا استخدام النموذج لتقدير عدد الأنواع في مناطق غير مستكشفة.
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على منحنى الأنواع والمساحة بخطوات الحل كاملة.
الحل
لحل هذا المثال، نطبق المعادلة S = c * A^z. أولاً نحسب A^z = 100^0.25. تذكر أن رفع عدد إلى الأس 0.25 يعادل أخذ الجذر الرابع. الجذر الرابع لـ 100 = 100^(1/4) ≈ 3.1623 (لأن 3.1623^4 = 100). ثم نضرب الناتج في c: S = 50 * 3.1623 = 158.115. بما أن عدد الأنواع يجب أن يكون عددًا صحيحًا، نقرب إلى 158 نوعًا. هذا التقدير يعتمد على افتراض أن العلاقة الأسية صحيحة وأن الجزيرة معزولة بدرجة كافية. في الواقع، قد تختلف القيم بسبب عوامل أخرى مثل تنوع الموائل أو النشاط البشري. يُستخدم هذا النموذج في علم الجزر البيوجغرافي لتقدير غنى الأنواع في الجزر غير المستكشفة أو لتقييم تأثير فقدان المساحة على التنوع البيولوجي.
الحل
نحسب عدد الأنواع في المحمية الصغيرة: S1 = 30 * 10^0.2. 10^0.2 = 10^(1/5) = الجذر الخامس لـ 10 ≈ 1.5849. إذن S1 = 30 * 1.5849 = 47.55 ≈ 48 نوعًا. للمحمية الكبيرة: S2 = 30 * 100^0.2. 100^0.2 = (10^2)^0.2 = 10^(0.4) ≈ 2.5119. إذن S2 = 30 * 2.5119 = 75.36 ≈ 75 نوعًا. الفرق = 75 - 48 = 27 نوعًا. لاحظ أن المساحة زادت 10 أضعاف، لكن عدد الأنواع زاد بنسبة 56% فقط (من 48 إلى 75). هذا يوضح قانون تناقص العائد: كلما زادت المساحة، يقل معدل إضافة أنواع جديدة. هذا المثال مهم في تخطيط المحميات الطبيعية، حيث يساعد في تحديد الحد الأدنى من المساحة اللازمة لحماية عدد معين من الأنواع.
أمثلة محسوبة
قيم مُدخَلة ونتيجة محسوبة فعليًا بواسطة منحنى الأنواع والمساحة.
قيم مُدخَلة قياسية
- الثابت c
- 50
- المساحة
- 50
- الأس z
- 0.5
قيم مُدخَلة مرتفعة
- الثابت c
- 85
- المساحة
- 85
- الأس z
- 0.85
قيم مُدخَلة منخفضة
- الثابت c
- 10
- المساحة
- 10
- الأس z
- 0.1
قيم مُدخَلة قياسية
- الثابت c
- 30
- المساحة
- 30
- الأس z
- 1
قيم مُدخَلة مرتفعة
- الثابت c
- 80
- المساحة
- 80
- الأس z
- 1
قيم مُدخَلة منخفضة
- الثابت c
- 10
- المساحة
- 10
- الأس z
- 1