1. Einleitung

Diversität [von latein. diversitas = Verschiedenheit], Artenmannigfaltigkeit, Artenreichtum, Bezeichnung für die Vielfalt in Organismengemeinschaften) innerhalb eines Genpools (genetische Diversität) sowie Lebensraumdiversität. Biodiversität ist ein rechtjunges Konzept in der Biologie. Als biological diversity (biologische Vielfalt) scheint es erstmals in den`1950erJahr en gebraucht worden zu sein (Magurran 2004). Die kontrahierte Form biodiversity wurde offensichtlich 1985 von W. G. Rosen kreiert (siehe Harper & Hawksworth 1995) und erschien 1988 erstmals in einer wissenschaftlichen Publikation (Wilson 1988a; deutsch: Wilson 1992). Große Prominenz sowohl in der wissenschaftlichen als auch in der politischen Öffentlichkeit erlangte der Biodiversitäts-Begriff 1992 durch die Convention on Biological Diversity (CBD; deutsch: Übereinkommen über die biologische Vielfalt; United Nations 1992), ein in Rio de Janeiro ausgeh andeltes internationales Abkommen, das mittler-weile 168 Staaten der Welt unterzeichnet haben. Seith er hat die Anzahl de r wissenschaftlichen Publikationen zu Biodiversität sprunghaft zugenommen und steigt noch weiter an.

Inzwischen sind 42.718 wissenschaftliche Veröffentlichungen zu diesem Thema im Web of Scienceerschienen (http://apps.webofknowledge.com; Abfrage am 16.10.2011 mit TOPIC=biodiversity OR “biological diversity“). Anders als in vielen anderen Naturwissenschaften behalten die Ergebnisse der Biodiversitätsforschung offensichtlich ihre Aktualität über lange Zeiträume, wie die seit fast zwanzig Jahren weitgehend konstanten Zitationsraten der Biodiversitäts-Artikel aus dem CBD-Jahr 1992 zeigen.

(http://www.biodiversity-plants.de/downloads/JD157.pdf)

Gegen Ende des 20. Jahrhunderts werden negative Entwicklungen der globalen Diversität vermehrt festgestellt. Es ist von einer Krise der biologischen Diversität die Rede.

2. Unterteilt der Diversitätsindizes: Man unterscheidet weiter in drei Diversitäten nach Größe

2.1Alpha (α)-Diversität
Sie ist die Bezeichnung für die Artendiversität in einer Biozönose bzw. in einem eng umgrenzten Raum/ Gebiet (β-Diversität)

2.2 Beta (β)-Diversität
Sie ist die Bezeichnung für die Artenvielfalt bzw. -zusammensetzung in Gemeinschaften, die in benachbarten und dadurch auch sehr ähnlichen Lebensräumen zu finden sind ((3-Diversität)

Beta-Diversität kann dazu benutzt werden, Daten verschiedener Zeitpunkte miteinander zu vergleichen, und damit 9 die zeitliche Entwicklung eines Bestandes zu charakterisieren. In diesem Fall wird die Ähnlichkeit bzw. Unähnlichkeit der Artenzusammensetzung verschiedener Zeitpunkte berechnet. Beta-Diversität ist dann als Turnover-Rate („species turn-over“), also als Artenumsatz in der Zeit, zu verstehen. Des Weiteren kann Beta-Diversität dazu benutzt werden, Daten verschiedener Zeitpunkte miteinander zu vergleichen, und damit die zeitliche Entwicklung eines Bestandes zu charakterisieren. In diesem Fall wird die Ähnlichkeit bzw. Unähnlichkeit der Artenzusammensetzung verschiedener Zeitpunkte berechnet. Beta-Diversität ist dann als Turnover-Rate („species turn-over“), also als Artenumsatz in der Zeit, zu verstehen.

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Maß für Ähnlichkeit und Vielfalt zwischen Sets
Schnitt und Vereinigung zweier
Mengen A und 8

2.3 Gamma (µ)-Diversität

Diese Diversität dient zur Bezeichnung sehr großer Räume mit sehr unterschiedlichen Habitaten, und damit auch sehr unterschiedlichen Lebensgemeinschaften. (y-Diversität)

3. Berechnung der Diversitätsindizes

Die Indizes zu berechnen, rein mathematisch betrachtet ist keine schwierige Sache, man muss doch lediglich die relative Häufigkeit jeder Art mit dem Logarithmus dieser Häufigkeit multiplizieren und die Summe der sich aus diesen Multiplikationen ergebenden Produkte bilden, die dann – mit umgedrehtem Vorzeichen – dem Shannon-Weaver-Index entspricht. Die Tücke liegt dabei natürlich darin, dass einem zunächst die Anzahl sowie die (ungefähre) relative Häufigkeit aller vorhandenen Arten bekannt sein muss.

Diese relative Häufigkeit, den Deckungsprozentsatz, nehmen wir bei jedem Monitorinhtauchgang mit auf, um den Makrophytenindex zu berechnen.

Die Diversität kann mit verschiedenen Formeln unter Berücksichtigung verschiedener Aspekte berechnet werden, unter anderem gilt der Simpson-Index und der Shannon-Wiener-Index für die Alpha-Diversität, oder der Sörensen-Index und der ß-Turnover für die Beta-Diversität. Der Evenne’s(-index) drückt z.B. das Verhältnis von beobachteter Diversität zur maximal möglichen Diversität aus. Die Indexe sind meist nur schwer untereinander vergleichbar, weil sie immer nur einen eingeschränkten Ausschnitt des Ökosystems wiedergeben. Die vollständige Darstellung einer

Artengemeinschaft, in der die Häufigkeit jeder Art vermerkt ist, wird als Arten-Rang-Kurve bezeichnet.

Bei der Berechnung der Diversität beeinflusst die Artenzahl maßgeblich das Ergebnis! Jede Art trägt zum Gesamtergebnis bei wobei eine geringe Artenanzahl anfällig ist für Ausreißer als eine hohe Artenanzahl.

NAWITA Vorgabe-Berechnung und Erklärung zur Indizesberechung der Alfa und Beta Diversität

Bei der Berechnung der Diversitätsindizes in der NAWITA-Datenbank, haben wir festgestellt, das unsere Datenbank lückenhaft ist. Wir nehmen seit 2020 viel mehr Daten zu einem Datensatz auf als am Anfang 2016. Deshalb sind die Diversitätsindizes noch nicht sehr aussagekräftig wegen den wenigen durchgängigen Datensätze.

Zur Berechnung der <1-Diversität ziehen wir den Shannon-Weaver-Index und die Evenness heran.
Zur Berechnung der ß-Diversität ziehen wir den Jaccard-Index (JACC) und den Gleason-Index (GLEA) heran.

Für die Brechung der Indizes, haben wir zum einen als Standard genommen:

– mehr als 5 Arten im See
– Berechnet werden die Submersen Arten
– Hydrophyt / Unterwasserpflanzen
– Alga / Alge
– Emerse / Wasserpflanzen die über die Wasseroberfläche
– betrachtet werden immer die Daten von einem ganzen Jahr die wir aufgenommen haben

Biodiversitäts-Rechner

https://virtue.gmbl.se/de/deutscher-inhalt/biodiversitaetsrechner

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