Видовое и экосистемное разнообразие.

 

При оценке биологического разнообразия любой территории важнейшим базовым уровнем обычно принимается популяционно-видовой, в котором основной опорной единицей признается вид, а для небольшой территории - представляющая его местная популяция. Это обусловлено тем, что только вид обладает способностью к:

-неограниченно длительномусамоподдержанию в условиях стабильности или слабо изменяющейся среды;

-восстановлению после уничтожения в данных условиях;

-адаптивной эволюции.

Отдельные особи не соответствуют этим критериям, хотя в некоторых случаях возможны исключения, когда, например, отдельное священное или исторически значимое дерево берется под охрану, как памятник природы. Необходимо учитывать также, что вся информация об организмах обычно привязывается к определенным видам, которые должны иметь конкретное место (положение) в таксономической системе. Таким образом, охраняя той или иной вид в природе или культуре, мы, тем самым, охраняем представителя определенного рода, семейства или более высокой таксономической группы.

Однако любой вид растений, животных или микроорганизмов живет не изолировано, а в тесной связи и взаимозависимости с другими, образуя с ними сообщества или биоценозы, которые в совокупности с абиотической средой образуют качественно новые комплексы – экосистемы. Миллионы современных видов, многие из которых отличаются исключительно высокой численностью,  могут группироваться в еще большее количество сочетаний.

Все многообразие сообществ и экосистем обычно классифицируют по признакам сходства и различия функциональных или структурных компонентов. Чаще всего это многообразие оценивается через разнообразие видового компонента: - т.е.

-число видов и обилие разных видов;

-разнообразие территории;

-биомассу видов разных размерных классов, на разных трофических уровнях или различных таксономических групп.

Сейчас наиболее полно разработана классификация для растительности, которая определяет облик и характер биоценоза – т.е является его своеобразным индикатором. В геоботанике наименьшей типологической единицей считаются ассоциации - сообщества, которые имеют сходный видовой состав,ярусность и другие показатели, поскольку сформировались в сходных почвенных и гидротермических условиях. Определенную структуру имеют и антропогенные биоценозы, хотя они отличаются олигодоминантностью.

 

 

Оценка биоразнообразия.

 

Исключительное разнообразие видов и их местообитаний вызывает необходимость применения для их оценки различных подходов, индексов и моделей, которые в свою очередь требуют различной интерпретации.

Для того, чтобы не путать разнообразие внутри одного местообитания или сообщества  с разнообразием ландшафта или региона Р. Уиттекер (1960) предложил понятия α-, β- и γ-разнообразия, к которым позднее были добавлены Ϫ-  и e-pазнообразиe.

А) α - разнообразие – это разнообразие внутри местообитания или одного сообщества. При его оценке учитывается два фактора:

-видовое богатство или количество видов на определенной площади сообщества (м2, га, км2). Оно, в наиболее общем виде, увеличивается от полюсов к экватору, от холодного климата к теплому, и от морского к континентальному(и наоборот- число видов уменьшается при движении от экватора к полюсам, с подъемом в горы, а в океане с удалением от берега и с глубиной). Максимальное количество видов в большинстве случаев наблюдается в мезофитных сообществах, а в сообществах, подвергающихся стрессовым воздействиям и при обострении конкуренции разнообразие видов уменьшается;

- выровненность обилия видов - т.е. равномерность распределения видов по обилию. Она считается максимальной, если все виды в сообществе имеют равное обилие (4*3=12) и минимально, если один вид имеет показатели превышающие у остальных (5+4+2+1= 12).Этот показатель считается важнейшим при характеристике структуры сообществ.

Соотношение этих двух показателей хорошо проявляется при т.н «графическом» способе анализа биоразнообразия. На практике обычно применяется несколько типов графиков (ранг/обилие,частотное распределение, логарифмически нормальное распределение, модель «разломанного стержня» и др.), с особенностями построения которых мы познакомимся позднее.

B) β-разнообразие – разнообразие между разными местообитаниями

характеризует степень сходства или различия по присутствию или отсутствию вида. Известно 6 мер измерения этого показателя, но чаще всего применяют т.н. меру (или коэффициент) Уиттекера, которая удовлетворяет большинству критериев. Сходство также характеризуется показателями соответствия, которые используются при сравнении флор и фаун различных сообществ. При этом сходство устанавливается как по абсолютным, так и относительным показателям. Степень сходства отражается различными показателями, но на практике чаще всего применяют индексы Жаккара, Серенсена и Серенсена-Чекановского. Сходства по β-разнообразию изображают и графически в виде дендритов, в форме плеяды (плеяды Терентьева) и дендрограмм.

C) γ-разнообразие отражает разнообразие в пределах природного ландшафта и территории, структуру которой можно отразить на картах масштаба от 1 до 10км. Для расчета этого показателя используют различные уравнения, но чаще всего основываются на вычислении простой (индекс Шеннона) и сложной энтропии.

Разнообразие в пределах более крупных участков территории – биогеографических районов – называют ε-разнообразием, а в пределах природных зон или крупных провинций обозначают как Ϫ-разнообразие.

 

Лекция №3