Экологическое разнообразие и его измерение - Мэгарран Э.
Скачать (прямая ссылка):
0 = (а + Ь) • (I - S), (5.11)
где S — коэффициент сходства Жаккара, а — число видов в квадрате А и b — число видов в квадрате В.
X
О
0,4
0,6
0.8
1,0
Рис. 5.9. Дендрограммы, построенные по качественным и коянмссл пенным данным, ча сто выглядят очень сходно. Графики показывают результаты двух кластерных анализов (в одном использованы данные по присутствию/отсутствию, в другом — по обилию) напочвенной растительности десяти лесов в СепсрноН Ирландии (см. рис. ft.6). Применялись индексы Жаккара и (количественный) Ссренссна
Величина ^-разнообразия возрастает по мере увеличения числа видов в двух квадратах и снижения сходства между ними.
^разнообразие
Рис. 5.10. Распределение коэффициентов сходства может быть использовано как мер,! ^-разнообразия. Значения коэффициента Жаккара (отражающею видовое богатство) использованы для сравнения хвойной культуры и дубового леса Банагера. Сопершснпо очевидно, что второе сообщество более разнообразно
Заключение
Меры видового разнообразия можно использовать и для других целей. Две обычные сферы их применения — изучение разнообразия местообитаний и ширины ниш (т. е. разнообразия ресурсов, используемых организмом или видом). Подобно видовому разнообразию, эти формы экологического ряжо-образия можно измерять с помощью простых индексов богатства и более сложных мер. Как и меры видового разнообразия, эти оценки также не свободны от недостатков типа отклонения при малых выборках. Предварительным этапом является разработка системы классификации типов местообитаний или ресурсов, причем как бы с точки зрения изучаемых организмов.
Второй вариант экологического разнообразия касается степени изменения видовою состава между участками, сообществами или вдоль срсдовых гради ентов. Эго 0-, или дифференцирующее, разнообразие можно описать, используя меры сходства и стандартные экологические приемы классификации и ор-динации. Для оценки изменения видового состава вдоль градиентов разработан ряд специальных индексов.
Эмпирическая ценность мер разнообразия
В предыдущих главах речь шла преимущественно о технике вычисления индексов разнообразия, измерения обилия и определения размера выборки. Хотя поиски методов оценки разнообразия могут доставлять интеллектуальное удовольствие, они не являются самоцелью. Истинное значение мер разнообразия определяется тем, полезны ли они эмпирически.
Главных областей потенциального применения мер разнообразия — лис. Во-первых, это охрана природы, в основе которой лежит мысль о том, что богатые видами сообщества лучше бедных видами. Во-вторых, мониторинг окружающей среды, исходящий из корреляции уровня заг рязнения со снижением разнообразия или изменением характера распределения видовых обилий. В обоих случаях разнообразие используется как индекс благополучия экосистемы. И в этом смысле его интерпретация не вызывает сложностей, В конце концов, кто спорит, что большее разнообразие означает более высокое экологическое качество, или отрицает, что использование мер разнообразия придает научную строгость решению, которое в противном случае можно было бы считать субъективным? Однако эти две области различаются по способу использования мер разнообразия. При экологическом мониторинге применяется множество индексов и моделей распределения видовых обилий, в то время как в природоохранной деятельности внимание обращено почти исключительно на видовое богатство.
В данной главе будут рассмотрены роль мер разнообразия в мониторинге окружающей среды и потенциальные возможности их использования при охране природы, а также проанализированы ситуации, когда применение только индексов разнообразия без учета иной экологической информации может привести к неверным выводам.
Оценка среды
Широко распространенное мнение о том, что разнообразие (хорошо!) снижается при загрязнении (плохо!), привело к использованию мер разнообразия в качестве экологических индикаторов. В свое время для этих целей были испробованы почти все индексы и модели, и выводы о том, какой показатель
лучше прочих, разделились. На одном полюсе оказались экологи, предпочитающие анализировать полную картину распределения видовых обилий, на другом — сторонники простых мер видового богатства или доминирования. Однако все сходятся на том, что в обогащенных биогенамн или загрязненных зкоспстемах разнообразие снижается {Rosenberg, 1916; Sharer, 1973; Wu, 1982). Мей (May, 1981) отмечает частое соответствие распределения обилий видов в стабильных, уравновешенных сообществах лог-нормалыюй кривой. Он же показал, что при загрязнении зрелого сообщества происходит как бы обратная сукцессия, и распределение принимает менее сбалансированную форму лог- или геометрического ряда. Классические данные Патрика (Patrick, 1973; рис. 6.1) очень хорошо иллюстрируют это на примере влияния органического загрязнения на разнообразие сообщества диатомовых водорослей. Эксперимент на РотамстедскоП станции в Англии заключался в различных обработках участков постоянного старого пастбища в течение столетия и даже более (Kempton, 1979; May, 1981). На одном из участков, непрерывно получавшем большие дозы азота, видовое богатство сократилось с 49 видов в 1856 г. до грех в 1949 г., проективное покрытие наиболее обильных видов увеличилось с
