Экологическое разнообразие и его измерение - Мэгарран Э.
Скачать (прямая ссылка):
14,5 до 99,7%, а распределение видовых обилий от лог-нормалыюго вернулось к модели г еометрического ряда.
Чиспо особей
Рис. 6.1. Влияние загрязнения на разнообразие диатомовых водорослей. Вели на их флору действует органическое загрязнение, классическое лог-нормальное распределение сменяется распределением, более напоминающим геометрический или лог-ряды, характерные для незрелых или находящихся в стрессовых условиях сообществ. Обилия выражены в 1о^2'В1кале; показан верхний предел каждого класса обилия (2, 4, 8 и т. д.) (May, 1У81, по Patrick, 1973)
о
*
20 -
а
с
S
80
- 8
0
1963 1965 1967 1969 1971 ШЗ
Год
Рис. 6.2. Связь между индексом доминирования (процентное обилие наиболее мною-численных видов) и сбросим стоков (органические отходы бумажно!! фабрики) н »алнпе Лох-ЭИя на западном побережье Шотландии. Увеличение индекса доминирования со провождается снижением разнообразия макробстоса (Lambshcd, Plait, 19НХ но Pearson, 1975)
Некоторые авторы (Gray, Mirza, 1979; Ugland, Gray, 1982) поддерживают мысль о возможности оценки вызванных загрязнением нарушений по переходу от лог-нормального распределения к одному из тех, которые соответствуют увеличению доминирования. Однако другие (Shaw ct al., 1983; Lambsheatl, Plait, 1985) оспаривают универсальное соответствие лог-нормального распределения сбалансированным сообществам и его полную непригодность для описания стрессовых ситуаций. Отмечается также, что иногда трудно выбрать между усеченной лог-нормальной и другими моделями (см. гл. 4). И напротив, Шо с соавторами (Shaw et al., 1983) решительно предпочитает меры доминирования типа индекса Бергера — Паркера, показывая (рис. 6.2) их способность выявлять влияние органических стоков на разнообразие макробен-тоса. Лэмбэхсд с соавторами (Lambshead et al., 1983) также предпочитает использовать доминирование для определения степени стрессового воздействия на сообщества.
Томашик и Сандер (Tomascik, Sander, 1987) заинтересовались влиянием эвтрофизации на рифообразующие кораллы Барбадоса. Они обнаружили, что процессы эвтрофизации в форме обогащения питательными веществами, осадкопакоплсния, повышения мутности воды, токсичности и бактериальной активности как прямо, так и косвенно влияют на структуру сообществ склс-рактннневых кораллов. Лучшие и наиболее чувствительные оценки такого эффекта получены с помощью индексов разнообразия. Был проверен целый их ряд. Индексы Шеннона, Бриллуэна и Маргалефа давали в целом сходные результаты. Это совпадает с выводами о свойствах мер разнообразия, сделан-
•/
Улучшение качества воды
Рис. 6.3.'Разнообразие сообществ склерактиниевых кораллов (индекс Бриллуэна НВ) влоль двух срсдовых I радиентов. Первый из них (слева направо) отражает улучшение качества воды, а второй (спереди назад) — изменение глубины и действия волн (Тота-scik, Sander, 1978)
ными в гл. 4. Инлскс Симпсона оказался полезным при определении смещений в структуре доминирования. Мера выровненности Шеннона была наименее чувствительна к различиям коралловых сообществ. Интересно, что дискриминантная способность этого индекса при использовании в качестве меры обилия покрытия кораллов хуже, чем в случае подстановки в формулу числа их колоний. Связь между индексом Бриллуэна и эвтрофизацией показана на рис. 6.3.
_1_
10 15 20
Расстояние от Бейтауна, мили
25
Рис. 6.4. Разнообразие рыб и загрязнение. Рисунок (Bechtel, Copeland, 1970) показывает, что это разнообразие (индекс Шеннона Н'; показаны также 95%-ные доверительные пределы) возрастает по мере удаления от Бейтауна, Техас
Розенцвайг (Rosenzwieg, 1971) со своим «парадоксом обогащения» и Гилман (Tilman, 1982) со своей теорией конкуренции за ресурсы предложили объяснение снижения разнообразия при увеличении продуктивности.
Для оценки условий среды использовался целый ряд мер. Учитывая популярность индекса Шеннона, неудивительно его широкое применение в мониторинге загрязнения. Бечтел и Коупленд (Bechtel, Copeland, 1970) показали, что разнообразие рыб в заливе Галвестон (Техас) увеличивается по мере удаления от Бейтауна, где в море сбрасывается большое количество отходов (рис. 6.4). Эглофф и Брейкел (Egloff, Brakel, 1973) использовали индекс Шеннона. для мониторинга изменений разнообразия крупных донных беспозвоном-ных в одной из рек штата Огайо. Оно катастрофически падает ниже места сброса сточных вод независимо от того, оценивается на уровне родов, отря-дов или классов. Параллельно изменяются и другие параметры качества воды, например БПК (биологическая потребность в кислороде) и количество фекальных колиформных бактерий.
Индекс Шеннона был также использован By (Wu, 1982) при изучении эпн-бентосных сообществ в Гонконге. В этой субтропической среде сложился градиент органического загрязнения. By установил четкое увеличение разнообразия организмов по мере удаления от источника загрязнения.
