Kvantitativní metody studia ekologie společenstev

Kurs rozvíjí základní znalosti o metodách hodnocení souvislostí lidské činnosti a životního prostředí. Vychází z konceptu socio-ekonomického metabolismu, který považuje antroposféru za subsystém životního prostředí, jenž je se svým okolím propojen mj. toky energie a materiálů. Studenti se seznámí s hlavními přístupy pro výpočty indikátorů zátěže prostředí energetickými toky, materiálovými toky a indikátorů vypovídajících o nárocích na území/plochu.

Sběr dat a jejich vlastnosti

Sběr dat musí být objektivní. Důležitý je design studie a správná interpretace výsledků. Je třeba si být vědom úskalí sběru dat.

Vlastnosti dat o vegetaci

Data o vegetaci se tabulují a manipuluje se s nimi. Hodnotí se vazby a podobnosti mezi druhy a snímky, diverzita, druhová bohatost a dominance.

Kalibrace a ekologická analýza

Provádí se kalibrace pomocí indikačních hodnot (Ellenberg). Vlastnosti biosystematických dat zahrnují jejich sběr, typy proměnných a problém multikolinearity.

Metody mnohorozměrné analýzy

Existují různé metody mnohorozměrné analýzy, včetně nepřímé a přímé gradientové analýzy (ordinace).

Čtěte také: Podrobný pohled na kvantitativní vyšetření glukózy

Nepřímá a přímá gradientová analýza (ordinace)

Provádí se pomocí různých typů analýz a programů jako CANOCO verze 5 a prostředí R (VEGAN, PERMANOVA).

Klasifikační metody

Mezi klasifikační metody patří nehiearchická klasifikace, shluková analýza, divizivní klasifikace, diskriminační analýza, regresní a klasifikační stromy a speciální techniky. Používají se programy jako PC-ORD, VEGAN, TWINSPAN, STATISTICA, NCSS 9 a klasifikační a analytický program JUICE.

Využití programovacího jazyku R

Využití mocného nástroje analýzy dat, programovacího jazyku R, v ekologii: seznámení se základními funkcemi a potenciálem tohoto freeware.

Prostorový a časový aspekt dat

Je důležité brát v úvahu prostorový a časový aspekt dat (autokorelace, prostorová struktura, korelace prostředí - geografie, Mantelův test, point spatial analysis). Numerické metody se aplikují v praxi na příkladech studií atd.

Metriky vzdálenosti

V případě nepřítomnosti problému dvojité nuly je možné využít základní euklidovskou metriku, která počítá vzdálenost objektů obdobně, jako Pythagorova věta počítá přeponu pravoúhlého trojúhelníku. Metoda je citlivá na rozdílný rozsah hodnot vstupujících proměnných (vhodným řešením může být standardizace) a problém dvojité nuly. Modifikací euklidovské vzdálenosti je takzvaná tětivová vzdálenost (chord distance). Odstraňuje problém dvojité nuly a vliv rozdílného počtu jedinců druhů ve vzorcích při výpočtu euklidovské vzdálenosti. Její maximální hodnota je 1 a minimum 0. Při výpočtu počítá pouze s poměry druhů v rámci jednotlivých vzorků. Jeho hodnota je 0 v případě identických proporcí druhů. Canberrská vzdálenost je opět varianta manhattanské vzdálenosti (před výpočtem musí být odstraněn problém dvojité přítomnosti).

Čtěte také: Metody pro kvantitativní vyšetření glykosurie

Metrika náleží do skupiny metrik založených na pro výpočet vzdáleností odběrů založených na abundancích druhů nebo jiných frekvenčních datech (nejsou přípustné žádné záporné hodnoty). Data původní matice abundancí/frekvencí Y jsou nejprve přepočítána do matice poměrných frekvencí (součty frekvencí v řádcích (odběry) jsou rovny 1). Výpočet odstraňuje problém dvojité nepřítomnosti. relativní metrika je podobná metrice, ale vážení je prováděno relativní četností řádku v matici místo jeho absolutního součtu, při výpočtu se užívá parametr (celkový součet matice).

Cíle výuky

Po absolvování kurzu by student měl být schopen:

• Vysvětlit základní pojmy rostlinné ekologie.
• Sbírat správně ekologická data, navrhnout design experimentů.
• Analyzovat získaná data vhodnými statistickými postupy (JUICE, CANOCO for Windows, TWINSPAN, STATISTICA, R) a správně interpretovat získané výsledky.
• Navrhnout, realizovat a vyhodnotit biosystematická data, za využití mnohorozměrných technik.

Čtěte také: Studie bioplynových transformací odpadu

tags: #kvantitativní #metody #studia #ekologie #společenstev

Oblíbené příspěvky:

• Národní parky Jižních Čech
• Pasivní odpor Greenpeace
• Třídění odpadu v ČR
• Co způsobuje globální oteplování?
• Ekologické dopady kalení do oleje