Биоразнообразие и его оценка. Концептуальная диверсикология - Протасов А.А.
Скачать (прямая ссылка):
Выравненность, т. е. различную представленность, относительное обилие, обычно связывают с отношением реального разнообразия к максимальному (см. положение 1.15). Можно, однако, предложить более прямой способ определения выравненности как отношение среднего обилия на 1 вид к максимальному значению обилия доминирующего вида (далее —
42
3. Биоразнообразие и структурно-функциональные характеристики сообществ
Рис. 3.6. Изменение средней численности на вид (а) на трех участках р. Южный Буг (от с. Холодец вниз по течению до с. Белоусовка) и видового разнообразия (б) по численности (1) и биомассе (2) на тех же участках (ограничены вертикальными линиями ).
Fig. 3.6. Changes of mean number per species (a) on three part of South Bug River (from Kholodets downstream to Byelousovka) and species diversity (6), calculated by number (1) and biomass (2) on same locations (divide by vertical lines).
коэффициент Кв). Чем ближе максимум к среднему, т. е., чем ближе К„ к 1, тем выше выравненность. На примере зоопланктона водоема ХАЭС (рис. 3.7) можно отметить, что коэффициент Кв и видовое разнообразие хорошо скоррелированы.
Прямая зависимость разнообразия от выравненное™ очевидна, однако при определении последней таким «прямым» способом, можно сделать выводы о связи размаха структурных показателей и разнообразия.
3.9
Чем меньше размах колебаний показателей обилия в сообществе, тем выше разнообразие Чем больше максимальные показатели обилия отличаются от средних, тем ниже разнообразие
В качестве функциональных показателей сообществ могут быть использованы продуктивность, скорость оборота биомассы, количество рассеянной при дыхании энергии, соотношение между продукцией и рассеиваемой энергией (Алимов, 1994). В системе структурно-функциональных связей участвует и разнообразие.
Установлена (Алимов, 2000) зависимость между разнообразием и продукционными характеристиками.
3.10
Удельная суточная продукция сообществ снижается по мере увеличения их разнообразия
Р (сут-1=0,025-е-°Л03Н (3.2)
Алимов, 2000
43
Биоразнообразие и его оценка. Концептуальная диверсикология
3,5 3 2,5 s 2
0,5 |
о 4-
о
Рис. 3.7. Зависимость разнообразия по биомассе в сообществах зоопланктона от коэффициента Кв.
Fig. 3.7. Relationship of the diversity, calculated by biomass in zooplancton communities and KB coefficient.
Для зообентоса Конинских озер получена (Здановски и др., 1996) зависимость, согласно с которой минимальные значения продукции соответствуют структуре с низким разнообразием по биомассе. При разнообразии более 1,5 бит/Дж биомассы удельная продукция сохранялась на уровне около 0,013 сут-1.
Продукция сообщества также находится в обратной зависимости от его разнообразия. По данным, полученным для р. Ижоры и Невской Губы (Алимов, 2000) рассчитаны количественные параметры зависимости
3.11 Продукция бентических сообществ возрастает Алимов, 2000
при снижении разнообразия
Р ь(г/м2 • сут)—58,82'е |,5|н (3.3)
Представляется, что эти зависимости отражают общее правило отрицательной связи разнообразия с биомассой, продукцией.
Многочисленные эмпирические данные показывают, что увеличение показателей обилия происходит чаще всего за счет 1—2 видов. Однако надо подчеркнуть, что мы имеем дело с правилом, а не с безусловной закономерностью.
Между основными показателями сообществ существуют вполне определенные взаимосвязи. В частности для сообществ донных животных установлены следующие эмпирические зависимости (Алимов, 1989) между продукцией (Р), деструкцией (Рч), энергией, накопленной в биомассе (В):
Р№МсезоН)=М2,879±0,046) (3.4)
Р(кджМсезоН)=(2,198±0,496 )¦ В (3.5).
44
3. Биоразнообразие и структурно-функциональные характеристики сообществ
То есть можно определить, что рассеянная энергия приблизительно в 3 раза больше продукции, а продукция за вегетационный сезон превышает среднюю биомассу примерно в 2,2 раза. Очевидно, что если результирующая продукционно-деструкционого процесса — энергия, накопленная в биомассе, имеет определенную связь с разнообразием сообщества (см. положение 3.11), то и другие функциональные показатели должны быть с ним связаны. Как показано А. Ф. Алимовым (1994), функциональные характеристики сообществ и показатели разнообразия связаны экспоненциальной зависимостью.
3.12
Отношение продукции к рассеянной за этот же период энергии снижается при увеличении разнообразия сообществ
для зоопланктона: Р/Рч=0,888-е~0,519Н (3.6)
для зообентоса: Р/К=0,693-е-°-328Н (3.7)
Алимов, 1994
Также снижается и отношение продукции к средней биомассе за сезон (Алимов, 1994):
Р/В=6,45-е~
(3.8).
Из уравнения (3.8) можно рассчитать, что при разнообразии 0,5 бит/экз. коэффициент Р/В составляет 5,2 год"1, а при разнообразии 3,0 бит/экз. этот коэффициент будет в 2,9 раза ниже. На основании установленных зависимостей А. Ф. Алимов делает заключение о связи эффективности продуцирования с разнообразием.
3.13
Экосистемы с высоким разнообразием отличаются низкой эффективностью продуцирования, в них преобладают популяции с низким значением коэффициента Р/В
