Экологическое разнообразие и его измерение - Мэгарран Э.
Скачать (прямая ссылка):
Более удовлетворительные результаты даст взятие нескольких выборок (повторностей) для сравниваемых участков или сообществ. Полученные оценки разнообразия обычно распределены нормально (см. рис. 4.8). Это cuoii-с тво и позволило Тейлору и другим авторам исследовать дискриминантную способность мер разнообразия. Это также значит, что для установления значимых различий разнообразия сравниваемых участков можно использовать дисперсионный анализ. Например, Годро с соавторами (Gaudreault et al, 1986) примени;) этот метод, чтобы показать отсутствие значимых различий и разнообразии рациона девятииглой колюшки (Pungitius pungitius) и молоди американской палии (Salvelinus fontinalis) в Квебеке в разные месяцы. Детальное описание дисперсионного анализа н методов преобразования не распределенных нормально данных приводится в работе Сокала и Ролфа (Sokal, Rohlf, 1981).
Метод «складного ножа» (см. гл. 3) можно использовать для улучшения оценки статистических данных по разнообразию с получением ее стандартной ошибки и установлением доверительных пределов.
Выбор индекса
Общепринятой точки зрения по поводу того, какая мера разнообразия лучше, нет и ни один из индексов не получил одобрения хотя бы большинства эколог ов-полевнков. Особенно сильно критикуется индекс Шеннона. Мей (May, 1975), сравнив его с моделями разломанного стержня, логнормального распределения и лог-ряда, показал, что это очень нечувствительная мера оценки характера распределения видовых обилий видов. Вместо него он предложил использовать индексы Симпсона и Бергера — Паркера, подчеркнув, однако, необходимость анализировать там, где это возможно, распределение обилий всех видов. Аналогичным образом Гудман (Goodman, 1975) пришел к заключению, что индекс Шеннона — «сомнительный», и ему «невозможно дан* прямую биологическую интерпретацию». Как и Мей, ряд других авторов (Peet, 1974; Alatalo, Alatalo, 1977; Routledge, 1979) также предпочитают индексу Шеннона индекс Симпсона. Защита Пиелу (Pielou, 1975) индекса Бриллуэна не привела к его широкому использованию. Пит (Peet, 1974) отверг его из-за возможности получения путанных ответов. Например, в определенных (очень искусственных) обстоятельствах индекс Бриллуэна может подразумевать, что выборка с большим числом особей (N) более разнообразна, чем выборка с большим видовым богатством и выровненностью (Peet, 1974).
Тейлор (Taylor, 1978) решительно высказался в пользу индекса <* лог-рими из-за его хорошей дискриминантной способности и малой зависимости и г ра мера выборки. Он также полагал, что а удовлетворительно характеризуем разнообразие даже в тех случаях, когда распределение обилий видов не сои i ветствует лог-ряду, а обилие наиболее обычных видов влияет на этот показатель меньше, чем на индексы Шеннона и Симпсона. Единственный его недостаток — учет только видового богатства (S) и числа особей (N). Поэтому а но может различать ситуации, когда S и N остаются постоянными, а выровнен ность меняется (как в случаях лесов Хидден-Глен и Уайлд*13уд, см. табл. 4.2 и 4.3). Но это опять-таки главным образом академический вопрос, поскольку маловероятно, чтобы естественные выборки вели себя подобным образом.
Таблица 4.5. Обзор свойств различных мер разнообразия. Как указано и зсксю, ни оценки отчасти субъективны и надежны только тогда, когда меры применяют ся у реальным, а не к абсолютно искусственным массипам данных. Таблица представляет бой не окончательную классификацию мер разнообразия, а лишь демоне (рнруо и\ относительные достоинства и недостатки. Простота или сложность расчетов оненнна ется с позиций студентов с минимальным опытом математических вычислений и по льзуюшихся простейшими карманными калькуляторами. Если меры выровненное! и и доминирования отмечены как «простые» для расчета, это значит, что индекс, на кою ром они базируются, уже рассчитан. Третий столбец показывает, отражает ли интч ¦ в основном видовое богатство или же выровненность (или доминирование)
Дискриминантная способность
Чувствительность к размеру выборки
Богатство или выровнен пость/домшш poeamic
а (лог-ряд)
X (лог-нормальное распределение) Q-статистика S (видовое богатство) Индекс Маргалефа Индекс Шеннона Индекс Бриллуэна Индекс U Макинтоша Индекс Симпсона
Индекс Бергера — Паркера Выровненность по Шеннону Выровненность по Бриллуэиу Индекс D Макинтоша
Хорошая
Низкая
Умеренная
Низкая
Высокая
Богатство
Умеренная Умеренная
Хорошая
Умеренная
Низкая
Слабая
— Умеренная
Доминиро-
вание
Выровнен-ноет ь
Доминиро-
