Heterogeneidad espacial

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Cobertura de la tierra que rodea Madison, WI. Los campos son de color amarillo y marrón, el agua es de color azul y las superficies urbanas son de color rojo.

La heterogeneidad espacial es una propiedad que generalmente se atribuye a un paisaje o una población . Se refiere a la distribución desigual de varias concentraciones de cada especie dentro de un área. Un paisaje con heterogeneidad espacial tiene una mezcla de concentraciones de múltiples especies de plantas o animales (biológicas) o de formaciones del terreno (geológicas) o características ambientales (por ejemplo, lluvia, temperatura, viento) que llenan su área. Una población que muestra heterogeneidad espacial es aquella en la que varias concentraciones de individuos de esta especie están distribuidas de manera desigual en un área; casi sinónimo de "distribuido irregularmente".

Los entornos con una amplia variedad de hábitats , como diferentes topografías , tipos de suelo y climas , pueden albergar una mayor cantidad de especies . La principal explicación científica de esto es que cuando los organismos pueden subdividir finamente un paisaje en hábitats únicos adecuados, más especies pueden coexistir en un paisaje sin competencia, un fenómeno denominado "partición de nichos". La heterogeneidad espacial es un concepto paralelo a la productividad de los ecosistemas , la riqueza de especies de animales está directamente relacionada con la riqueza de especies de plantas en un hábitat determinado. Vegetaciónsirve como fuente de alimento, hábitat , etc. Por tanto, si la vegetación es escasa, las poblaciones de animales también lo serán. Cuantas más especies de plantas haya en un ecosistema, mayor variedad de microhábitats hay. La riqueza de especies vegetales refleja directamente la heterogeneidad espacial en un ecosistema.

La heterogeneidad espacial puede ser local o estratificada, la primera se denomina heterogeneidad espacial local , refiriéndose al fenómeno de que el valor de un atributo en un sitio es diferente de su entorno, como un punto caliente o un punto frío; este último se denomina heterogeneidad espacial estratificada , refiriéndose al fenómeno de que la varianza dentro de los estratos es menor que la varianza entre estratos, como las zonas ecológicas y las clases de uso de la tierra. La heterogeneidad espacial local se puede probar mediante LISA, Gi y SatScan, mientras que la heterogeneidad espacial estratificada de un atributo se puede medir mediante un detector geográfico q -statistic: ^[1]

 ${\displaystyle q=1-{\frac {1}{N\sigma ^{2}}}\sum _{h=1}^{L}N_{h}\sigma _{h}^{2}}$

donde una población se divide en h = 1, ..., L estratos; N representa el tamaño de la población, σ ² representa la varianza del atributo. El valor de q está dentro de [0, 1], 0 indica que no hay heterogeneidad estratificada espacialmente, 1 indica heterogeneidad estratificada espacial perfecta. El valor de q indica el porcentaje de varianza de un atributo explicado por la estratificación. La q sigue una función de densidad de probabilidad F no central .

Un mapa de mano con diferentes patrones espaciales. Nota: p es la probabilidad del estadístico q ; * Denota estadística significativa en el nivel 0,05, ** para 0,001, *** para menores de 10 ^-3 ; (D) subíndices 1, 2, 3 de q y p denota el estratos Z1 + Z2 con Z3, Z1 con Z2 + Z3 y Z1 y Z2 y Z3 individualmente, respectivamente; (E) Los subíndices 1 y 2 de q y p denota el estratos Z1 + Z2 con Z3 + Z4, y Z1 + Z2 Z3 con + Z4, respectivamente.

La heterogeneidad espacial se puede reformular como jerarquía de escala de cosas mucho más pequeñas que grandes. Se ha formulado como una ley de escala.^[2]

La heterogeneidad espacial o la jerarquía de escala pueden medirse o cuantificarse mediante el índice ht , un número inducido por roturas de cabeza / cola .^{[3] [4]}

Ver también

• Ecología espacial

Referencias

1. Wang JF, Zhang TL, Fu BJ. 2016. Una medida de heterogeneidad espacial estratificada. Indicadores ecológicos 67: 250-256.
2. Jiang B. 2015. El análisis geoespacial requiere una forma de pensar diferente: el problema de la heterogeneidad espacial. GeoJournal 80 (1), 1-13.
3. Jiang B. y Yin J. 2014. Ht-index para cuantificar la estructura fractal o de escala de las características geográficas, Anales de la Asociación de Geógrafos Estadounidenses, 104 (3), 530-541.
4. Jiang B. 2013. Saltos de cabeza / cola: un nuevo esquema de clasificación para datos con una distribución de cola pesada, The Professional Geographer, 65 (3), 482 - 494.