Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Экология -> Протасов А.А. -> "Биоразнообразие и его оценка. Концептуальная диверсикология" -> 8

Биоразнообразие и его оценка. Концептуальная диверсикология - Протасов А.А.

Протасов А.А. Биоразнообразие и его оценка. Концептуальная диверсикология — Киев, 2002. — 105 c.
Скачать (прямая ссылка): bioraznoobrazie2002.pdf
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 6 7 < 8 > 9 10 11 12 13 14 .. 47 >> Следующая

Формально подход к результату измерения разнообразия в единицах бит/экз., бит/г и т. п. открывает заманчивую перспективу оценить общее разнообразие сообщества в единицах бит/м2 или бит/м3.
1.21
Информация всего биоценоза или его части в единице пространства равна информации на один элемент (особь, единицу биомассы и др.), умноженную на количество элементов
Константинов, 1986
При не очень ясной математической правомерности подобной оценки следует отметить, что показатели обилия варьируют значительно, а показатель Н, наоборот, довольно слабо, поэтому изменения суммарной информации будут скорее отражать колебания численности или биомассы.
Как видно из рисунка 1.2, информация гораздо сильнее коррелирует с биомассой, чем с разнообразием, также рассчитанным по биомассе. Если коэффициент корреляции между информацией и биомассой составил 0,98, то между информацией и разнообразием всего 0,31. Это происходит вследствие того, что биомасса вносит более весомый вклад в мультипликативную функцию по сравнению с разнообразием.
18
/¦ Концепция биотического разнообразия
30,0
25,0
20,0
15,0
10,0
бит/мг
10,0
мг/я
Рис. 1.2. Зависимость информации сообщества фитопланктона водоема-охладителя Криворожской ГРЭС (1991 г), рассчитанной по биомассе от видового разнообразия Нв (а) и биомассы (б).
Fig. 1.2. Relationship of information of phytoplancton community in cooling water body of Kryvoy Rog TPP (1991 year), calculated by biomass and species diversity HB (a) and bio-mass (6).
Индекс Шеннона называют еще энтропийным индексом. Однако не следует, по нашему мнению, преувеличивать экологическое значение некоторого подобия.
Согласно второму закону термодинамики в изолированных системах энтропия сохраняет постоянные значения для обратимых процессов и достигает максимума при термодинамическом равновесии (Костюк и др., 1988). Физический смысл энтропии состоит в том, что она есть мера молекулярного хаоса. Возрастание ее отражает увеличивающуюся дезорганизацию системы. Энтропия макросостояния системы реализуется через вероятностные процессы микросостояний элементов системы. Например, если в т камерах находится п молекул в случайном количестве в каждой, то далее процессы их перемещения могут гипотетически закончиться двумя крайними состояниями: молекулы равномерно распределятся по всем камерам (в каждой будет п/т молекул) или все молекулы будут находиться в одной камере (в 1 камере будет п молекул и в остальных — 0). Согласно принципам определения термодинамической вероятности первый процесс имеет наибольшую вероятность, а второй — наименьшую, т. е., энтропия второго состояния минимальна, а первого — максимальна. Наиболее упорядоченному состоянию соответствует минимальная энтропия, и это со-
19
Биоразнообразие и его оценка. Концептуальная диверсикология
стояние термодинамически наименее вероятно. Таким образом, энтропия есть характеристика состояния системы.
Понятие энтропии представляет собой уже не только физическую концепцию, но часть мировоззренческих представлений, на основании чего и делаются самые широкие аналогии. Еще Гераклит высказывал положение: «Изменяясь все вещи стремятся к покою» (цит. по Соппе1, 8Муег, 1977). Из положений термодинамики следует, что отличное от «состояния покоя», «тепловой смерти», максимума энтропии состояние должно поддерживаться некоторыми затратами энергии. В физике связь энтропии с вероятностью состояния системы означает связь энтропии с количеством информации (Волькенштейн, 1981). Энтропия есть количественная мера недостатка информации в системе. Увеличение информации связано с уменьшением энтропии и наоборот. По этому поводу М. В. Волькенштейн замечает, что «эквивалентность информации и энтропии не более удивительна, чем эквивалентность массы и энергии по Эйнштейну» (Волькенштейн, 1981, с. 45). Эта взаимосвязь означает, что за получение информации надо «платить» повышением энтропии.
Не будем забывать, однако, что применяя «энтропийный» индекс Шеннона для определения, например, видового разнообразия сообщества, мы имеем дело всего лишь и только с относительным обилием (вероятностями) обнаруженных нами видов организмов в некоторой выборке (пробе). При равном числе видов разнообразие выше там, где распределение относительного обилия более равномерно. Как видно из выше приведенного примера с распределением молекул в объемах, формально можно провести аналогию с их распределением и распределением видов в сообществе. Представляется, однако, что экологические аналогии здесь весьма сомнительны.
Видимо, следует признать эмпирически полезным положение о том, что известная функция измерения биотического разнообразия, предложенная Маргалефом-Мак-Артуром формально аналогична информационной функции Шеннона, которая, в свою очередь, аналогична энтропийной функции. Общесистемные аналогии не всегда правомерно использовать для анализа конкретных биотических сообществ.
Необходимо признать, что широкое использование индекса Шеннона в экологии в настоящее время определяется тем, что на основе достаточно однотипных измерений разнообразия получено множество эмпирически важных зависимостей. Происходит то необходимое накопление фактов, которое положит начало новым парадигмам.
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 6 7 < 8 > 9 10 11 12 13 14 .. 47 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed