Презентація до курсу "Біорізноманіття грибів з основами мікосозології", що його викладають на кафедрі мікології та фітоімунології біологічного факультету Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна, Україна

1. Математичні моделі
Розподілу чисельностей (рясностей)
видів
Прилуцький О.В.
ХНУ ім. В.Н. Каразіна
Харків - 2016

2. Нормальний розподіл
➢ властивий даним, що отримані в результаті
вимірювання певного параметру у низки об’єктів
одної сукупності
➢ переважно — розміри, вага, вміст певних речовин у
певних органах тощо

3. Нормальний розподіл
Листки Розмір, см
1 4
2 6
3 8
4 11
5 12
6 14
7 16
8 17
9 19
10 21
11 22
12 24
13 26
14 28
15 32

4. Нормальний розподіл
Класи розміру Кількість листків відповідного розміру
1-5 см 1
6-10 см 2
11-15 см 3
16-20 см 4
21-25 см 3
26-30 см 2
31-35 см 1
1-5 см 6-10 см 11-15 см 16-20 см 21-25 см 26-30 см 31-35 см
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5

5. В різних угрупованнях види ніколи не
розподілені однаково
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Послідовність видів
Кількістьзразків

6. Об’єктивні причини:
➢ Конкуренція за ресурс(и)
➢ Історія формування угруповання
➢ Біологічні особливості видів
Суб’єктивні причини:
➢ Наше розуміння “угруповання”
➢ Ступінь дослідженості
➢ Похибки методик збору первинних даних
Чому ми можемо спостерігати відмінності у
розподілі чисельностей (рясностей)?

7. Геометричний розподіл (geometry
series)
гіпотеза переважного захоплення ніші
➢ Кожен наступний вид захоплює k-частку
ресурсу, що лишився
➢ Нові види проникали в угруповання через
приблизно рівні проміжки часу
➢ На розподіл видів переважно впливає один
фактор (освітленість, температура абощо)
➢ Властивий піонерним та таким, що
перебувають в екстремальних умовах
угрупованням

8. Геометричний розподіл (умовний
приклад)
Види Кількість
зразків
1 20
2 4
3 1
1 2 3
0
5
10
15
20
25
Види
Кількістьзразків

9. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
Ранґи рясності
Кількістьвидівувідповіднихранґах
Клас
рясності
Кількість
видів
20 1
19 0
18 0
17 0
16 0
15 0
14 0
13 0
12 0
11 0
10 0
9 0
8 0
7 0
6 0
5 0
4 1
3 0
2 0
Розділимо види за ранґами
рясності з кроком в 1 зразок

10. 1 2
0
0,5
1
1,5
2
2,5
Ранґи рясності
Кількістьвидівувідповіднихранґах
Ранґ рясності Кількість видів
1-10 зразків 2
11-20 зразків 1

11. Логарифмічний розподіл (log-series)
➢ Нові види проникали в угруповання через нерегулярні
проміжки часу
➢ На розподіл видів переважно впливає один або кілька
факторів
➢ Властивий усталенішим угрупованням
➢ Може бути наслідком неповної дослідженості біоти!

12. Логарифмічно-нормальний розподіл
(log-normal series)
➢ На розподіл видів
впливає багато
факторів
➢ Властивий великим,
усталеним
угрупованням
➢ Простір екологічної
ніші розділюється
послідовно з плином
екологічних та
еволюційних процесів
(лімітуючих факторів
багато)

13. Центральна гранична теорема
Коли величина певної змінної
визначається великою кількістю
факторів, то їхнє випадкове
варіювання призводить до
нормального розподілу значень
цієї змінної
Лог-нормальний розподіл може
бути наслідком змішування даних
з різних природних угруповань
(оскільки хаотичний “навал” будь-
яких даних тяжіє до нормального
розподілу)
Олександр Михайлович Ляпунов

14. Модель “розламаного стрижня”
(“broken-stick” series)
➢ Відповідає випадку біль-менш однорідного розподілу між видами
якогось принципового екологічного фактору (простір абощо)
➢ Розподіл фактору відбувається за короткий проміжок часу
➢ Такій моделі відповідають переважно невеликі “угруповання”
споріднених видів

16. Аналіз розподілів — підбір
найвідповіднішої реальним
(емпіричним) даним теоретичної моделі

17. Програми з аналізу розподілу
рясностей
EasyFit $499

18. Програми з аналізу розподілу
рясностей
MATLAB $2150

19. Програми з аналізу розподілу
рясностей
STATISTICA >$695
MiniTab $895–$1395

20. Вільні програми з аналізу розподілу
рясностей
PAST
BioDiversity Pro
R