?

Log in

No account? Create an account

Carvalho et al., 2013
covtoc
basil_yakimov
Carvalho J.C., Cardoso P., Borges P.A.V., Schmera D., Podani J., 2013. Measuring fractions of beta diversity and their relationships to nestedness: a theoretical and empirical comparison of novel approaches // Oikos. 122: 825–834.
Одним из широко обсуждаемых последнее время новшеств в области анализа β-разнообразия являются алгоритмы декомпозиции индексов несходства пар сообществ. Индексов сходства/несходства предложено очень много, но классическими и наиболее распространенными являются индекс Сёренсена βsor = (b+c)/(2a+b+c) и индекс Жаккара βjac = (b+c)/(a+b+c). Здесь a – число общих видов, b и c – число уникальных видов для каждого из сообществ. Легко видеть, что отличаются они только деталями нормировки. В такой форме эти индексы нередко используются в качестве меры β-разнообразия.
В работе Baselga, 2010 была предложена декомпозиция индекса Сёренсена на две компоненты, описывающие несходство по причине замены видов и по причине потери видов в одном из сообществ анализируемой пары. Последний компонент интерпретируется как некий аналог меры вложенности. По сути речь здесь идет о том, что при несовпадении числа уникальных видов b и с говорят, что в сообществе с меньшим числом видов по сравнению с сообществом с большим числом видов min(b,c) видов заменены другими видами, а |b-c| просто потеряны.
В работе Podani, Schmera, 2011 предложена аналогичная по смыслу декомпозиция индекса Жаккара. В работе Baselga, 2012 автор отверг предложенную Подани и Шмерой декомпозицию индекса Жаккара и предложил собственную. В настоящей же работе португальско-венгерский коллектив авторов критикует подходы Базэлги с теоретических и эмпирических позиций.
Основная теоретическая претензия состоит в том, что при декомпозиции Базэлги компонента замены видов имеет другую нормировку по сравнению с исходным индексом, а компонента потери видов вычисляется как разность исходного индекса и компоненты замены. В результате компонента потери видов получает довольно экзотическую нормировку и не имеет внятной экологической интерпретации. При декомпозиции же Подани и Шмеры все три индекса имеют одну и ту же нормировку, легко интерпретируются и сравниваются между собой. Еще одной проблемой декомпозиции Базэлги оказывается невозможность разложения индексов на компоненты при полном отсутствии вложенности.
Для демонстрации сильных и слабых сторон разных декомпозиций авторы сконструировали искусственный пример с градиентами β-разнообразия, для которых известно соотношение между компонентами замены и потери видов. Из трех имеющихся на данный момент вариантов только декомпозиция индекса Жаккара, предложенная Подани и Шмерой, показала себя адекватно. Варианты декомпозиций Базэлги показали противоречивые результаты, особенно в отношении компонент потери видов.
Также авторы приводят пример эмпирического анализа данных по биотопической приуроченности беспозвоночных, отлавливаемых почвенными ловушками, на одном из Азорских островов. Для этого набора данных a priori предполагается наличие градиентов между биотопами как по компоненте замены видов, так и по компоненте потери видов. При анализе компоненты замены видов статистически значимые отличия обнаруживаются для всех вариантов декомпозиции, а при анализе компонент потери видов достоверные отличия обнаруживаются только при использовании декомпозиции Подани и Шмеры. Таким образом, делается вывод о том, что использование декомпозиций Базэлги может приводить к неверным заключениям.
На мой взгляд, прямое противопоставление обсуждаемых здесь декомпозиций не совсем корректно, поскольку если для Базэлги первичным было выявление именно компоненты вложенности, то для Подани и Шмеры первична декомпозиция на компоненты замены и потери видов. При этом авторы данной работы ставят знак равенства между потерей видов и вложенностью, что мне представляется неочевидным.