การกระจายพันธุ์ของสปีชีส์หรือการแพร่กระจายของส ปีชี ส์^{[ 1 ]}คือลักษณะการจัดเรียงตัว ของ อนุกรมวิธาน ทางชีววิทยาในเชิงพื้นที่ ^{[ 2 ]}ขอบเขตทางภูมิศาสตร์ของการกระจายตัวของอนุกรมวิธานเฉพาะ เรียกว่า ขอบเขตการกระจายตัว ซึ่งมักแสดงเป็นพื้นที่แรเงาบนแผนที่ รูปแบบการกระจายตัวจะเปลี่ยนแปลงไปตามมาตราส่วนที่มอง ตั้งแต่การจัดเรียงตัวของแต่ละบุคคลภายในหน่วยครอบครัวขนาดเล็ก ไปจนถึงรูปแบบภายในประชากร หรือการกระจายตัวของสปีชีส์ทั้งหมด (ขอบเขตการกระจายตัว) การกระจายพันธุ์ของสปีชีส์ไม่ควรสับสนกับการแพร่กระจายซึ่งเป็นการเคลื่อนย้ายของแต่ละบุคคลออกจากภูมิภาคต้นกำเนิดหรือจากศูนย์กลางประชากรที่มีความ หนาแน่น สูง

ในทางชีววิทยาขอบเขตการกระจายพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตชนิด หนึ่ง หมายถึงพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ที่สามารถพบสิ่งมีชีวิตชนิดนั้นได้ ภายในขอบเขตนั้นการ กระจายตัวหมายถึงโครงสร้างโดยทั่วไปของประชากร สิ่งมีชีวิตชนิด นั้น ในขณะที่การแพร่กระจายหมายถึงความแปรผันของความหนาแน่นของประชากร

โดยทั่วไปแล้ว ขอบเขตมักถูกอธิบายด้วยคุณลักษณะดังต่อไปนี้:

• บางครั้งมีการแบ่งแยกความแตกต่างระหว่างถิ่นกำเนิดตามธรรมชาติถิ่นกำเนิดดั้งเดิมหรือถิ่นที่อยู่เดิมของสายพันธุ์ ซึ่งเป็นถิ่นกำเนิดและถิ่นที่อยู่ดั้งเดิมในอดีต กับถิ่นที่สายพันธุ์นั้นได้เข้ามาตั้งรกรากเมื่อไม่นานมานี้ มีการใช้คำหลายคำเพื่ออธิบายถิ่นที่อยู่ใหม่ เช่น ถิ่นที่ไม่ใช่ถิ่นกำเนิด ถิ่นที่ปรับตัวเข้ากับ สภาพแวดล้อม ถิ่นที่นำเข้ามา ถิ่นที่ย้ายถิ่นถิ่นที่รุกรานหรือถิ่นที่เข้ามาตั้งรกราก^{[ 3 ]} โดยทั่วไป การนำเข้ามาหมายถึงสายพันธุ์ที่ถูกมนุษย์ขนส่ง (โดยตั้งใจหรือไม่ตั้งใจ) ข้ามพรมแดนทางภูมิศาสตร์ที่สำคัญ^{[ 4 ]}
• สำหรับสายพันธุ์ที่พบในภูมิภาคต่างๆ ในช่วงเวลาต่างๆ ของปี โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแต่ละฤดูกาลมักมีการใช้คำต่างๆ เช่นเขตกระจายพันธุ์ในฤดูร้อนและเขตกระจายพันธุ์ในฤดูหนาว
• สำหรับสัตว์บางชนิดที่ใช้พื้นที่เพียงบางส่วนของถิ่นที่อยู่เพื่อการผสมพันธุ์จะใช้ คำว่า พื้นที่ผสมพันธุ์และพื้นที่นอกฤดูผสมพันธุ์
• สำหรับสัตว์ที่เคลื่อนที่ได้ มักใช้คำว่า " ถิ่นที่อยู่ตามธรรมชาติ"แทนคำว่า "พื้นที่ที่มันอาศัยอยู่ชั่วคราว "
• มักมีการเพิ่มคำระบุทางภูมิศาสตร์หรือช่วงเวลา เช่นช่วงเวลาในสหราชอาณาจักรหรือช่วงเวลาก่อนปี 1950ช่วงเวลาทางภูมิศาสตร์ทั่วไปอาจเป็นช่วงละติจูดและช่วงระดับความสูง

การกระจายตัวแบบไม่ต่อเนื่องเกิดขึ้นเมื่อพื้นที่การกระจายพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตชนิดใดชนิดหนึ่งตั้งแต่สองพื้นที่ขึ้นไปแยกจากกันอย่างมากในเชิงภูมิศาสตร์

รูปแบบการกระจายตัวอาจเปลี่ยนแปลงไปตามฤดูกาลการกระจายตัวโดยมนุษย์ การตอบสนองต่อความพร้อมของทรัพยากร และปัจจัย ทางชีวภาพและอชีวภาพ อื่นๆ

ปัจจัยทางชีวภาพที่ไม่ใช่สิ่งมีชีวิตมี 3 ประเภทหลัก ได้แก่:

1. ปัจจัยทางภูมิอากาศประกอบด้วยแสงแดด บรรยากาศ ความชื้น อุณหภูมิ และความเค็ม
2. ปัจจัย ทางดินเป็นปัจจัยทางกายภาพที่เกี่ยวข้องกับดิน เช่น ความหยาบของดิน ธรณีวิทยาในท้องถิ่นค่า pH ของดินและการระบายอากาศ และ
3. ปัจจัยทางสังคม ได้แก่ การใช้ที่ดินและการมีน้ำใช้

ตัวอย่างหนึ่งของผลกระทบของปัจจัยทางกายภาพต่อการกระจายตัวของสิ่งมีชีวิต สามารถเห็นได้ในพื้นที่แห้งแล้ง ซึ่งสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่จะรวมตัวกันอยู่รอบแหล่งน้ำ ทำให้เกิดการกระจายตัวแบบกระจุกตัว

นักวิจัยจากโครงการ Arctic Ocean Diversity (ARCOD) ได้บันทึกจำนวนที่เพิ่มขึ้นของสัตว์จำพวกกุ้งและปูที่อาศัยอยู่ในน้ำอุ่นในทะเลรอบหมู่เกาะสฟาลบาร์ดของนอร์เวย์ โครงการ ARCOD เป็นส่วนหนึ่งของโครงการสำรวจสิ่งมีชีวิตในทะเล (Census of Marine Life) ซึ่งเป็นโครงการขนาดใหญ่ระยะเวลา 10 ปี ที่เกี่ยวข้องกับนักวิจัยจากกว่า 80 ประเทศ โดยมีเป้าหมายเพื่อสำรวจความหลากหลาย การกระจายตัว และความอุดมสมบูรณ์ของสิ่งมีชีวิตในมหาสมุทร สิ่งมีชีวิตในทะเลได้รับผลกระทบอย่างมากจากผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลก ที่เพิ่ม ขึ้น การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าเมื่ออุณหภูมิของมหาสมุทรสูงขึ้น สัตว์หลายชนิดเริ่มเดินทางเข้าไปในน่านน้ำอาร์กติกที่หนาวเย็นและรุนแรง แม้แต่ปูหิมะก็ยังขยายถิ่นที่อยู่ไปทางเหนือถึง 500 กิโลเมตร

ปัจจัยทางชีวภาพ เช่น การล่า การเกิดโรค และการแข่งขันระหว่างและภายในสายพันธุ์เพื่อแย่งชิงทรัพยากร เช่น อาหาร น้ำ และคู่ครอง อาจส่งผลต่อการกระจายตัวของสายพันธุ์ได้เช่นกัน ตัวอย่างเช่น ปัจจัยทางชีวภาพในสภาพแวดล้อมของนกกระทา ได้แก่ เหยื่อของพวกมัน (แมลงและเมล็ดพืช) การแข่งขันจากนกกระทาตัวอื่น และผู้ล่าของพวกมัน เช่น หมาป่าโคโยตี^{[ 5 ]}ข้อดีของการอยู่รวมกันเป็นฝูง ชุมชน หรือกลุ่มก้อน ช่วยให้ประชากรสามารถตรวจจับผู้ล่าได้เร็วขึ้น ในระยะทางที่ไกลกว่า และอาจป้องกันตัวเองได้อย่างมีประสิทธิภาพ เนื่องจากทรัพยากรมีจำกัด ประชากรอาจกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอเพื่อลดการแข่งขัน^{[ 6 ]}ดังเช่นที่พบในป่า ซึ่งการแข่งขันเพื่อแย่งชิงแสงแดดทำให้ต้นไม้กระจายตัวอย่างสม่ำเสมอ^{[ 7 ]}

ปัจจัยสำคัญประการหนึ่งในการกำหนดการกระจายพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตคือปรากฏการณ์ทางชีววิทยาของสิ่งมีชีวิต พืชได้รับการบันทึกไว้อย่างดีว่าเป็นตัวอย่างที่แสดงให้เห็นว่าปรากฏการณ์ทางชีววิทยาเป็นลักษณะที่ปรับตัวได้ซึ่งสามารถส่งผลต่อความเหมาะสมในสภาพภูมิอากาศที่เปลี่ยนแปลง^{[ 8 ]}สรีรวิทยาอาจส่งผลต่อการกระจายพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตในลักษณะที่ไวต่อสิ่งแวดล้อม เนื่องจากสรีรวิทยาเป็นพื้นฐานของการเคลื่อนไหว เช่นการสำรวจและ การ แพร่กระจายสิ่งมีชีวิตที่แพร่กระจายได้ง่ายกว่าจะมีอัตราการเผาผลาญ ประสิทธิภาพการเคลื่อนที่ ระดับคอร์ติโคสเตอโรน และภูมิคุ้มกันที่สูงกว่า^{[ 9 ]}

มนุษย์เป็นหนึ่งในผู้กระจายพันธุ์รายใหญ่ที่สุดเนื่องจากแนวโน้มโลกาภิวัตน์ ในปัจจุบัน และการขยายตัวของ อุตสาหกรรม การขนส่งตัวอย่างเช่นเรือบรรทุกน้ำมัน ขนาดใหญ่ มักจะเติมน้ำอับเฉาที่ท่าเรือแห่งหนึ่งและเททิ้งที่ท่าเรืออีกแห่งหนึ่ง ทำให้เกิดการกระจายพันธุ์สัตว์น้ำในวงกว้างขึ้น^{[ 10 ]}

ในระดับขนาดใหญ่ รูปแบบการกระจายตัวระหว่างบุคคลในประชากรจะกระจุกตัวอยู่^{[ 11 ]}

ตัวอย่างหนึ่งที่พบได้ทั่วไปของถิ่นที่อยู่ของนก คือ พื้นที่บนบกที่อยู่ติดกับแหล่งน้ำ เช่น มหาสมุทร แม่น้ำ หรือทะเลสาบ ซึ่งเรียกว่าแถบชายฝั่งตัวอย่างที่สอง นกบางชนิดพึ่งพาน้ำ โดยปกติจะเป็นแม่น้ำ บึง หรือป่าที่เกี่ยวข้องกับน้ำ และอาศัยอยู่ในเขตทางเดินริมแม่น้ำ ตัวอย่างอีกอย่างหนึ่งของทางเดินริมแม่น้ำ คือ ทางเดินริมแม่น้ำที่ครอบคลุมพื้นที่ลุ่มน้ำทั้งหมด โดยมีขอบเขตของพื้นที่จำกัดด้วยภูเขาหรือพื้นที่สูงกว่า ตัวแม่น้ำเองจะมีขนาดเพียงส่วนน้อยของ ทางเดินสัตว์ป่าทั้งหมดนี้แต่ทางเดินนี้เกิดขึ้นเพราะแม่น้ำ

ตัวอย่างเพิ่มเติมของทางเดินเชื่อมต่อระหว่างนกและสัตว์ป่าคือทางเดินเชื่อมต่อระหว่างเทือกเขา ในสหรัฐอเมริกา เทือกเขา เซียร์ราเนวาดาทางตะวันตก และเทือกเขาแอปพาเลเชียนทางตะวันออก เป็นสองตัวอย่างของแหล่งที่อยู่อาศัยนี้ ซึ่งนกต่างชนิดกันใช้ในฤดูร้อนและฤดูหนาวด้วยเหตุผลที่แตกต่างกัน

นกในเส้นทางเหล่านี้เชื่อมต่อกับถิ่นที่อยู่หลักของสายพันธุ์ (ถิ่นที่อยู่ต่อเนื่อง) หรืออยู่ในถิ่นที่อยู่ทางภูมิศาสตร์ที่แยกตัวออกไป (ถิ่นที่อยู่ไม่ต่อเนื่อง ) หากนก อพยพออกจากพื้นที่นี้ พวกมันจะออกจากพื้นที่โดยเชื่อมต่อกับถิ่นที่อยู่หลัก หรือต้องบินผ่านพื้นที่ที่ไม่เชื่อมต่อกับเส้นทางสัตว์ป่า ดังนั้นพวกมันจึงเป็นนกอพยพผ่านพื้นที่ซึ่งพวกมันแวะพักเป็นระยะๆ

ในระดับขนาดใหญ่ รูปแบบการกระจายตัวระหว่างบุคคลในประชากรจะเป็นแบบกระจุก ในระดับขนาดเล็ก รูปแบบอาจเป็นแบบกระจุก แบบปกติ หรือแบบสุ่ม^{[ 11 ]}

การกระจายตัวแบบกระจุกตัวหรือที่เรียกว่าการกระจายตัวแบบรวมกลุ่มหรือ การ กระจายตัวแบบเป็นหย่อมๆเป็นรูปแบบการกระจายตัวที่พบได้บ่อยที่สุดในธรรมชาติ ในการกระจายตัวแบบกระจุกตัว ระยะห่างระหว่างสิ่งมีชีวิตที่อยู่ใกล้เคียงกันจะน้อยที่สุด การกระจายตัวแบบนี้พบได้ในสภาพแวดล้อมที่มีทรัพยากรกระจัดกระจาย สัตว์ต้องการทรัพยากรบางอย่างเพื่อความอยู่รอด และเมื่อทรัพยากรเหล่านี้หายากในช่วงเวลาใดเวลาหนึ่งของปี สัตว์มักจะ "รวมกลุ่ม" กันอยู่รอบๆ ทรัพยากรที่สำคัญเหล่านี้ สิ่งมีชีวิตอาจรวมกลุ่มกันในพื้นที่หนึ่งๆ เนื่องจากปัจจัยทางสังคม เช่นฝูงที่เห็นแก่ตัวและกลุ่มครอบครัว สิ่งมีชีวิตที่มักตกเป็นเหยื่อจะรวมกลุ่มกันในพื้นที่ที่พวกมันสามารถซ่อนตัวและตรวจจับผู้ล่าได้ง่าย

สาเหตุอื่นๆ ของการกระจายตัวแบบกระจุกตัวคือ ความไม่สามารถของลูกหลานที่จะเคลื่อนย้ายออกจากถิ่นที่อยู่ได้ด้วยตนเอง ซึ่งพบได้ในสัตว์วัยอ่อนที่ไม่สามารถเคลื่อนไหวได้และต้องพึ่งพาการดูแลจากพ่อแม่เป็นอย่างมาก ตัวอย่างเช่น รังของ ลูกนกอินทรีหัวขาวแสดงให้เห็นการกระจายตัวแบบกระจุกตัวของสายพันธุ์ เนื่องจากลูกนกทั้งหมดอยู่ในพื้นที่สำรวจเล็กๆ ก่อนที่พวกมันจะเรียนรู้ที่จะบินได้ การกระจายตัวแบบกระจุกตัวอาจเป็นประโยชน์ต่อแต่ละตัวในกลุ่มนั้น อย่างไรก็ตาม ในกรณีของสัตว์กินพืชบางชนิด เช่น วัวและวิลเดอร์บีสต์ พืชพรรณรอบๆ พวกมันอาจได้รับผลกระทบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากสัตว์เหล่านั้นเลือกกินพืชชนิดใดชนิดหนึ่งเป็นพิเศษ

การกระจายตัวแบบกระจุกในสายพันธุ์ทำหน้าที่เป็นกลไกป้องกันการถูกล่า เช่นเดียวกับกลไกที่มีประสิทธิภาพในการดักจับหรือต้อนเหยื่อ สุนัขป่าแอฟริกัน ( Lycaon pictus ) ใช้เทคนิคการล่าแบบรวมกลุ่มเพื่อเพิ่มอัตราความสำเร็จในการจับเหยื่อ การศึกษาแสดงให้เห็นว่าฝูงสุนัขป่าแอฟริกันขนาดใหญ่มีแนวโน้มที่จะฆ่าเหยื่อได้สำเร็จมากกว่า ตัวอย่างสำคัญของการกระจายตัวแบบกระจุกเนื่องจากทรัพยากรที่กระจัดกระจายคือสัตว์ป่าในแอฟริกาในช่วงฤดูแล้ง สิงโต ไฮยีน่า ยีราฟ ช้าง กวาง และสัตว์อื่นๆ อีกมากมายจะรวมกลุ่มกันอยู่ใกล้แหล่งน้ำขนาดเล็กที่มีอยู่ในฤดูแล้งที่รุนแรง^{[ 12 ]}นอกจากนี้ยังพบว่าสายพันธุ์ที่สูญพันธุ์และใกล้สูญพันธุ์มีแนวโน้มที่จะรวมกลุ่มกันในการกระจายตัวบนแผนภูมิวิวัฒนาการ เหตุผลเบื้องหลังคือพวกมันมีลักษณะร่วมกันที่เพิ่มความเปราะบางต่อการสูญพันธุ์ เนื่องจากกลุ่มอนุกรมวิธานที่เกี่ยวข้องมักจะอยู่ในพื้นที่ทางภูมิศาสตร์หรือประเภทที่อยู่อาศัยเดียวกันซึ่งมีภัยคุกคามที่เกิดจากมนุษย์กระจุกตัวอยู่ จากการใช้แผนภูมิวิวัฒนาการที่สมบูรณ์ซึ่งพัฒนาขึ้นเมื่อเร็ว ๆ นี้สำหรับสัตว์กินเนื้อเลี้ยงลูกด้วยนมและไพรเมต พบว่าในกรณีส่วนใหญ่ สัตว์ใกล้สูญพันธุ์ไม่ได้กระจายตัวแบบสุ่มระหว่างกลุ่มอนุกรมวิธานและ กลุ่ม วิวัฒนาการ และมีการกระจายตัวแบบกระจุกตัว^{[ 13 ]}

การกระจายแบบต่อเนื่องคือการกระจายที่บุคคลอยู่ใกล้กันมากกว่าที่จะเป็นหากกระจายแบบสุ่มหรือสม่ำเสมอ กล่าวคือเป็นการกระจายแบบกระจุกที่มีกลุ่มเดียว^{[ 14 ]}

การกระจายตัว แบบ สม่ำเสมอ หรือที่เรียกว่าการกระจาย ตัวแบบ เท่ากันนั้น พบได้น้อยกว่าการกระจายตัวแบบกระจุก^{[ 15 ]}การกระจายตัวแบบสม่ำเสมอพบได้ในประชากรที่ระยะห่างระหว่างบุคคลที่อยู่ใกล้เคียงกันมีค่าสูงสุด ความจำเป็นในการเพิ่มระยะห่างระหว่างบุคคลมักเกิดจากการแข่งขันเพื่อแย่งชิงทรัพยากร เช่น ความชื้นหรือสารอาหาร หรือเป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์ทางสังคมโดยตรงระหว่างบุคคลในประชากร เช่น การหวงถิ่น ตัวอย่างเช่น นกเพนกวินมักแสดงการเว้นระยะห่างแบบสม่ำเสมอโดยการปกป้องอาณาเขตของตนอย่างดุดันท่ามกลางเพื่อนบ้าน โพรงของหนูเจอร์บิลขนาดใหญ่ก็มีการกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอเช่นกัน^{[ 16 ]}ซึ่งสามารถมองเห็นได้จากภาพถ่ายดาวเทียม^{[ 17 ]}พืชก็แสดงการกระจายตัวแบบสม่ำเสมอเช่นกัน เช่น พุ่มไม้ครีโอโซตในภูมิภาคตะวันตกเฉียงใต้ของสหรัฐอเมริกาSalvia leucophyllaเป็นสายพันธุ์ในแคลิฟอร์เนียที่เติบโตตามธรรมชาติโดยมีการเว้นระยะห่างแบบสม่ำเสมอ ดอกไม้นี้ปล่อยสารเคมีที่เรียกว่าเทอร์พีนซึ่งยับยั้งการเจริญเติบโตของพืชอื่น ๆ รอบ ๆ และส่งผลให้เกิดการกระจายตัวแบบสม่ำเสมอ^{[ 18 ]}นี่เป็นตัวอย่างของอัลเลโลพาธีซึ่งเป็นการปล่อยสารเคมีจากส่วนต่างๆ ของพืชโดยการชะล้าง การหลั่งของราก การระเหย การย่อยสลายของเศษซาก และกระบวนการอื่นๆ อัลเลโลพาธีอาจมีผลดี ผลเสีย หรือเป็นกลางต่อสิ่งมีชีวิตโดยรอบ อัลเลโลเคมีบางชนิดยังมีผลเฉพาะเจาะจงต่อสิ่งมีชีวิตโดยรอบ ตัวอย่างเช่น ต้นไม้ชนิดLeucaena leucocephalaปล่อยสารเคมีที่ยับยั้งการเจริญเติบโตของพืชชนิดอื่น แต่ไม่ยับยั้งพืชชนิดเดียวกัน และด้วยเหตุนี้จึงสามารถส่งผลต่อการกระจายตัวของสายพันธุ์คู่แข่งที่เฉพาะเจาะจงได้ อัลเลโลพาธีมักส่งผลให้เกิดการกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอ และกำลังมีการวิจัยถึงศักยภาพในการยับยั้งวัชพืช^{[ 19 ]}การทำฟาร์มและการปฏิบัติทางการเกษตรมักสร้างการกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอในพื้นที่ที่ก่อนหน้านี้ไม่เคยมีมาก่อน ตัวอย่างเช่น ต้นส้มที่ปลูกเป็นแถวในสวน

การกระจายแบบสุ่ม หรือที่เรียกว่าการเว้นระยะที่ไม่สามารถคาดเดาได้ เป็นรูปแบบการกระจายที่พบได้น้อยที่สุดในธรรมชาติ และเกิดขึ้นเมื่อสมาชิกของสายพันธุ์ใดสายพันธุ์หนึ่งอาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่ตำแหน่งของแต่ละตัวเป็นอิสระจากตัวอื่นๆ กล่าวคือ พวกมันไม่ดึงดูดหรือผลักดันซึ่งกันและกัน การกระจายแบบสุ่มนั้นหายากในธรรมชาติ เนื่องจากปัจจัยทางชีวภาพ เช่น ปฏิสัมพันธ์กับสิ่งมีชีวิตข้างเคียง และปัจจัยทางกายภาพ เช่น สภาพภูมิอากาศหรือสภาพดิน โดยทั่วไปแล้วจะทำให้สิ่งมีชีวิตรวมกลุ่มกันหรือกระจายตัวออกไป การกระจายแบบสุ่มมักเกิดขึ้นในถิ่นที่อยู่อาศัยที่มีสภาพแวดล้อมและทรัพยากรที่คงที่ รูปแบบการกระจายตัวนี้มีลักษณะเฉพาะคือการขาดปฏิสัมพันธ์ทางสังคมที่แข็งแกร่งระหว่างสายพันธุ์ ตัวอย่างเช่น เมื่อเมล็ดดอกแดนดิไลออน ถูกกระจายโดยลม การกระจายแบบสุ่มมักจะเกิดขึ้นเนื่องจากต้นกล้าตกลงในสถานที่สุ่มที่กำหนดโดยปัจจัยที่ควบคุมไม่ได้ ตัวอ่อนของหอยนางรมก็สามารถเดินทางได้หลายร้อยกิโลเมตรโดยอาศัยกระแสน้ำในทะเล ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดการกระจายแบบสุ่มได้ การกระจายแบบสุ่มแสดงให้เห็นถึงการรวมกลุ่มโดยบังเอิญ (ดูการรวมกลุ่มแบบปัวซง )

มีหลายวิธีในการกำหนดรูปแบบการกระจายตัวของสายพันธุ์วิธีเพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุดของคลาร์ก-อีแวนส์^{[ 20 ]}สามารถใช้เพื่อกำหนดว่าการกระจายตัวเป็นแบบกระจุกตัว สม่ำเสมอ หรือแบบสุ่ม^{[ 21 ]} ในการใช้วิธีเพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุดของคลาร์ก-อีแวนส์ นักวิจัยจะตรวจสอบประชากรของสายพันธุ์เดียว บันทึกระยะห่างของแต่ละบุคคลไปยังเพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุดสำหรับแต่ละบุคคลในตัวอย่าง สำหรับสองบุคคลที่เป็นเพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุดของกันและกัน จะบันทึกระยะห่างสองครั้ง ครั้งละหนึ่งบุคคล เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำ แนะนำให้วัดระยะห่างอย่างน้อย 50 ครั้ง ระยะห่างเฉลี่ยระหว่างเพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุดจะถูกนำมาเปรียบเทียบกับระยะห่างที่คาดหวังในกรณีของการกระจายแบบสุ่มเพื่อให้ได้อัตราส่วน:

$R = (ระยะทางเฉลี่ย) × 2 √ความหนาแน่น$

ถ้าอัตราส่วนRเท่ากับ 1 แสดงว่าประชากรมีการกระจายแบบสุ่ม ถ้าRมากกว่า 1 อย่างมีนัยสำคัญ แสดงว่าประชากรมีการกระจายแบบสม่ำเสมอ และสุดท้าย ถ้าRน้อยกว่า 1 อย่างมีนัยสำคัญ แสดงว่าประชากรมีการกระจุกตัว จากนั้นจึงสามารถใช้การทดสอบทางสถิติ (เช่น การทดสอบ t-test, การทดสอบไคสแควร์ เป็นต้น) เพื่อตรวจสอบว่าRแตกต่างจาก 1 อย่างมีนัยสำคัญ หรือไม่

วิธีอัตราส่วนความแปรปรวน/ค่าเฉลี่ยเน้นที่การพิจารณาเป็นหลักว่าชนิดพันธุ์นั้นเหมาะสมกับการกระจายแบบสุ่มหรือไม่ แต่ยังสามารถใช้เป็นหลักฐานสำหรับการกระจายแบบสม่ำเสมอหรือแบบกระจุกตัวได้อีกด้วย^{[ 22 ]}ในการใช้วิธีอัตราส่วนความแปรปรวน/ค่าเฉลี่ย จะมีการเก็บรวบรวมข้อมูลจากตัวอย่างสุ่มหลายตัวอย่างของประชากรที่กำหนด ในการวิเคราะห์นี้ จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องพิจารณาข้อมูลจากแปลงตัวอย่างอย่างน้อย 50 แปลง จำนวนของแต่ละตัวที่มีอยู่ในแต่ละตัวอย่างจะถูกเปรียบเทียบกับจำนวนที่คาดหวังในกรณีของการกระจายแบบสุ่ม การกระจายที่คาดหวังสามารถหาได้โดยใช้การกระจายแบบปัวซงหากอัตราส่วนความแปรปรวน/ค่าเฉลี่ยเท่ากับ 1 แสดงว่าประชากรมีการกระจายแบบสุ่ม หากมากกว่า 1 อย่างมีนัยสำคัญ แสดงว่าประชากรมีการกระจายแบบกระจุกตัว สุดท้าย หากอัตราส่วนน้อยกว่า 1 อย่างมีนัยสำคัญ แสดงว่าประชากรมีการกระจายแบบสม่ำเสมอ การทดสอบทางสถิติทั่วไปที่ใช้ในการหาความสำคัญของอัตราส่วนความแปรปรวน/ค่าเฉลี่ย ได้แก่การทดสอบ t ของนักเรียนและไคกำลังสอง

อย่างไรก็ตาม นักวิจัยหลายคนเชื่อว่าแบบจำลองการกระจายพันธุ์ของสปีชีส์ที่อิงจากการวิเคราะห์ทางสถิติ โดยไม่รวมแบบจำลองและทฤษฎีทางนิเวศวิทยา ไม่สมบูรณ์เพียงพอสำหรับการทำนาย แทนที่จะสรุปจากข้อมูลการมีอยู่หรือไม่มีอยู่ ความน่าจะเป็นที่แสดงถึงโอกาสที่สปีชีส์จะอาศัยอยู่ในพื้นที่ที่กำหนดนั้นเป็นที่ต้องการมากกว่า เนื่องจากแบบจำลองเหล่านี้รวมถึงการประมาณความมั่นใจในโอกาสที่สปีชีส์จะปรากฏ/ไม่ปรากฏอยู่ นอกจากนี้ยังมีค่ามากกว่าข้อมูลที่รวบรวมโดยอิงจากการมีอยู่หรือไม่มีอยู่แบบง่ายๆ เนื่องจากแบบจำลองที่อิงตามความน่าจะเป็นช่วยให้สามารถสร้างแผนที่เชิงพื้นที่ที่ระบุว่ามีโอกาสมากน้อยเพียงใดที่จะพบสปีชีส์ในพื้นที่ใดพื้นที่หนึ่ง จากนั้นสามารถเปรียบเทียบพื้นที่ที่คล้ายคลึงกันเพื่อดูว่ามีโอกาสมากน้อยเพียงใดที่สปีชีส์จะปรากฏอยู่ที่นั่นด้วย ซึ่งนำไปสู่ความสัมพันธ์ระหว่างความเหมาะสมของที่อยู่อาศัยและการปรากฏของสปีชีส์^{[ 23 ]}

การกระจายตัวของชนิดพันธุ์สามารถทำนายได้จากรูปแบบความหลากหลายทางชีวภาพในระดับพื้นที่ แบบจำลองลำดับชั้นทั่วไปสามารถบูรณาการการรบกวน การแพร่กระจาย และพลวัตของประชากรได้ โดยอาศัยปัจจัยการแพร่กระจาย การรบกวน ทรัพยากร สภาพภูมิอากาศที่จำกัด และการกระจายตัวของชนิดพันธุ์อื่นๆ การทำนายการกระจายตัวของชนิดพันธุ์สามารถสร้างช่วงชีวภูมิอากาศ หรือซองชีวภูมิอากาศได้ ซองนี้สามารถครอบคลุมตั้งแต่ระดับท้องถิ่นไปจนถึงระดับโลก หรือจากความเป็นอิสระจากความหนาแน่นไปจนถึงการพึ่งพาอาศัยกัน แบบจำลองลำดับชั้นจะพิจารณาถึงความต้องการ ผลกระทบ หรือทรัพยากร รวมถึงการสูญพันธุ์ในท้องถิ่นในปัจจัยการรบกวน แบบจำลองสามารถบูรณาการแบบจำลองการแพร่กระจาย/การอพยพ แบบจำลองการรบกวน และแบบจำลองความอุดมสมบูรณ์ได้ แบบจำลองการกระจายตัวของชนิดพันธุ์ (SDMs) สามารถใช้เพื่อประเมินผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและประเด็นการจัดการอนุรักษ์ได้ แบบจำลองการกระจายตัวของชนิดพันธุ์ประกอบด้วย: แบบจำลองการมีอยู่/ไม่มีอยู่ แบบจำลองการแพร่กระจาย/การอพยพ แบบจำลองการรบกวน และแบบจำลองความอุดมสมบูรณ์ วิธีการที่นิยมใช้ในการสร้างแผนที่แสดงการกระจายตัวของสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ คือ การจัดประเภทชั้นข้อมูลการปกคลุมของพื้นที่ใหม่ โดยพิจารณาจากว่าสิ่งมีชีวิตชนิดนั้น ๆ จะอาศัยอยู่ในพื้นที่ปกคลุมแต่ละประเภทหรือไม่ แบบจำลองการกระจายตัวของสิ่งมีชีวิต (SDM) แบบง่าย ๆ นี้ มักได้รับการปรับปรุงเพิ่มเติมโดยใช้ข้อมูลขอบเขตการกระจายตัว หรือข้อมูลเสริมอื่น ๆ เช่น ระดับความสูง หรือระยะทางจากแหล่งน้ำ

การศึกษาล่าสุดระบุว่าขนาดกริดที่ใช้อาจมีผลต่อผลลัพธ์ของแบบจำลองการกระจายพันธุ์ของสายพันธุ์เหล่านี้^{[ 24 ]}ขนาดกริดมาตรฐาน 50x50 กม. สามารถเลือกพื้นที่ได้มากกว่าถึง 2.89 เท่า เมื่อเทียบกับการสร้างแบบจำลองด้วยกริด 1x1 กม. สำหรับสายพันธุ์เดียวกัน ซึ่งส่งผลกระทบหลายประการต่อการวางแผนการอนุรักษ์สายพันธุ์ภายใต้ การคาดการณ์ การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (แบบจำลองสภาพภูมิอากาศโลก ซึ่งมักใช้ในการสร้างแบบจำลองการกระจายพันธุ์ของสายพันธุ์ มักประกอบด้วยกริดขนาด 50–100 กม.) ซึ่งอาจนำไปสู่การคาดการณ์ขอบเขตในอนาคตที่เกินจริงในการสร้างแบบจำลองการกระจายพันธุ์ของสายพันธุ์ ซึ่งอาจส่งผลให้มีการระบุพื้นที่คุ้มครองสำหรับถิ่นที่อยู่อาศัยในอนาคตของสายพันธุ์ผิดพลาด

โครงการ Species Distribution Grids เป็นความพยายามที่นำโดยมหาวิทยาลัยโคลัมเบียเพื่อสร้างแผนที่และฐานข้อมูลเกี่ยวกับสถานที่ตั้งของสัตว์ชนิดต่างๆ งานนี้มุ่งเน้นไปที่การป้องกันการตัดไม้ทำลายป่าและการจัดลำดับความสำคัญของพื้นที่ตามความหลากหลายของชนิดพันธุ์^{[ 25 ]}ณ เดือนเมษายน พ.ศ. 2552 มีข้อมูลเกี่ยวกับการกระจายตัวของสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกทั่วโลก รวมถึงนกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทวีปอเมริกา แกลเลอรีแผนที่Gridded Species Distributionประกอบด้วยแผนที่ตัวอย่างสำหรับชุดข้อมูล Species Grids แผนที่เหล่านี้ไม่ได้ครอบคลุมทั้งหมด แต่เป็นเพียงตัวอย่างที่เป็นตัวแทนของประเภทข้อมูลที่มีให้ดาวน์โหลด:

• 
  แผนที่แสดงความหลากหลายทางชีวภาพ (สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก)
• 
  แผนที่แสดงความหลากหลายทางชีวภาพของชนิดพันธุ์ (นก)
• 
  แผนที่แสดงความหลากหลายทางชีวภาพของชนิดพันธุ์ (สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม)

• ขอบเขตทางภูมิศาสตร์
• การอพยพของสัตว์
• ชีวภูมิศาสตร์
• การตั้งอาณานิคม
• การจัดจำหน่ายแบบคอสโมโพลิแทน
• การกระจายความถี่การครอบครอง

• รูปแบบการกระจายตัวของการเลี้ยงปศุสัตว์: อายุของสัตว์มีผลหรือไม่?
• การแจกแจงสุ่มแบบเอกรูปไม่ต่อเนื่อง