Биоразнообразие и его оценка. Концептуальная диверсикология - Протасов А.А.
Скачать (прямая ссылка):
Алимов, 1994
Низкие значения Р/В коэффициентов более характерны для видов К-стратегов, поэтому можно предположить, что с увеличением разнообразия снижается роль г-стратегов и возрастает — К-стратегов.
Соотношение уровня обменных процессов и накопленной энергии в биомассе можно выразить в показателе относительной деструкции
Я,
кДж/-
м2ч)/В
(кДжДг)-
Для сообществ зооперифитона показатель Я/В связан
прямой зависимостью как с выравненностью (рассчитанной по биомассе в энергетических единицах), так и с коэффициентом выравненное™ К,, (рис. 3.8).
Таким образом, можно сделать заключение о взаимосвязи отношения рассеянной энергии к энергии, накопленной в биомассе и выравненное™ как одного из компонентов разнообразия:
45
Биоразнообразие и его оценка. Концептуальная диверсикология
3.14
В сообществах с большей выравненностью, большей равномерностью распределения биомассы по видам увеличивается относительная доля рассеянной энергии к энергии, накопленной в биомассе
За отмеченными выше зависимостями стоит вывод самого общего экологического характера, а именно постулат об увеличении количества энергии на поддержание более разнообразной структуры. В различном виде он формулировался теми или иными авторами, приведем его в виде, сформулированном А. Ф. Алимовым:
3.15
Структура сообществ организмов сохраняется за счет постоянных затрат энергии на поддержание упорядоченности. Более разнообразные, более сложные сообщества для поддержания своей структуры требуют большего количества энергии
Алимов, 2000
Итак, на поддержание определенной структуры сообщества требуется энергия, которую можно оценить как рассеянную энергию всей системой. Однако рассеянная энергия всего сообщества слагается из энергии, рассеянной отдельными особями (хотя есть определенные предпосылки сомневаться в абсолютной аддитивности (Хайлов, Попов, 1983). Будучи биологическими системами, организмы расходуют энергию на поддержание
0,04 0,035 0,03 0,025 § 0,02 0,015 0,01 0,005 0
у = 0,0264х + 0,0044 ¦
R2 = 0,4821
¦ ¦ ¦ _____" ¦
0,2 0,4 0,6 0,8 J (выравненное^)
Рис 3,8, Зависимость показателя R/B от выравненности (а) и коэффициента Кв (б) в сообществах зооперифитона Ташлыкского водохранилища и водоема охладителя Криворожской ГРЭС
Fig, 3,8, Relationship of a parameter R/B and evenness (a) and coefficient KB (6) in communities of zooperiphyton of Tashlyk reservoir and cooling reservoir of Kryvoy Rog thermal power plant.
46
3. Биоразнообразие и структурно-функциональные характеристики сообществ
47
своей системной целостности, своей жизнедеятельности, решение «индивидуальных проблем борьбы с энтропией». Рассматривая суммарную дис-сипированную энергию как плату за структурную упорядоченность сообществ, мы должны делать допущение, что энергия расходуется как на собственные, так и на «общественные» нужды (что-то вроде чистой зарплаты и налога).
Рассматривая модель разнообразия, Г. М. Алещенко и Е. Н. Букварева (1994) выделяют два типа затрат энергии — затраты элементов системы на самоподдержание и нормальное функционирование в постоянных условиях среды и затраты на приспособления к изменениям внешней среды. Рост числа элементов с одновременной их специализацией ведет к уменьшению энергетических затрат на адаптацию всей системы. Анализ модели приводит авторов к заключению, что увеличение числа элементов (разнообразия) приводит к увеличению затрат на ее поддержание.
Пока остается неясным, какую роль играет увеличение или уменьшение числа видов, их выравненное™, т. е. изменения разнообразия в распределении потоков энергии. И каков механизм затрат энергии на поддержание разнообразия как свойства целостного сообщества.
Существует определенное противоречие между зависимостями типа (3.3), (3.7) и унимодальной (Гиляров, 2001; Ward, Tockner, 2001) связью между разнообразием и продуктивностью. Следует отметить, что в этих работах речь идет не о прямой связи разнообразия с продукцией, а о бедности либо обилии ресурсов, что зависит от продуктивности, однако не всегда однозначно. С другой стороны, зависимости, приводимые в литературе (Алимов, 2000), основаны на эмпирических данных, которые имеют определенный диапазон значений, и снижение разнообразия при росте продукции в диапазоне больших значений не обязательно должно апрок-симироваться на малые и очень малые значения. Вполне можно предположить, что в области малых значений продукции ее рост будет прямо связан с разнообразием.
Для того, чтобы примирить две концепции — об унимодальном или возрастающем распределении разнообразия при возрастании продуктивности М. Loreau et al. (2001) предлагают концепцию о том, что в градиенте фактора разнообразие изменяется унимодально, но в узких диапазонах более или менее благоприятных условий возрастает до определенного в данных условиях уровня.
Вопрос о связи биоразнообразия и продуктивности выходит за рамки фундаментальных экологических вопросов, поскольку объединяет две основные категории инвайронменталистской политики, «охраны природы» в ее утилитарном значении. Действительно, одни из самых продуктивных экосистем нашей планеты — гилея, коралловые рифы — обладают и самым большим биологическим разнообразием. Однако есть ли основания утверждать, что высокая продуктивность обусловлена именно высоким разнообразием? Этот вопрос крайне важен для биосферы в целом и требует глубоких исследований.
