Биоразнообразие и его оценка. Концептуальная диверсикология - Протасов А.А.
Скачать (прямая ссылка):
С повышением трофности разнообразие сообществ снижается. Минимум разнообразия наблюдается при наибольшем эвтрофировании
Балушкина, 1997; Алимов, 2000
Рассматривая данные, представленные в работе (Балушкина, 1997), можно отметить снижение колебаний значений индекса Н по мере ухудшения качества вод. В зоне чистых вод значения Н составили 1,6—4,5 бит (автор не полностью указывает размерность, очевидно, бит/экз.). В зоне умеренно загрязненных вод — 1,5—3,5 бит, в зоне загрязненных вод — 1,0— 3,2 и в зоне грязных вод — 1,3—1,7 бит/экз. Автор подчеркивает, что слабая степень эвтрофикации способствует развитию многих (в том числе достаточно чистоводных) видов, а затем при повышении степени загрязнения они начинают исчезать из сообщества, что приводит к резкому снижению индекса видового разнообразия. Затем в зоне загрязненных вод появляются другие виды, но уже в меньшем числе, величина индекса видового разнообразия снова несколько возрастает, снижаясь затем по мере возрастания загрязнения. Приведенная почти дословно вербальная модель динамики разнообразия бентических сообществ в градиенте трофности может быть проиллюстрирована рисунком 6.3.
0,5
70 120 170 220 270 320
Рис. 6.3. Характер изменения видового разнообразия в сообществах зообентоса в условиях повышения трофности водоемов (по данным Балушкиной, 1997). 1 — прямая зависимости Н от IP, 2 — кривая изменения разнообразия по модели Балушкиной, 1997; 3 — часть кривой изменения разнообразия без учета экстремальной точки X. а — зона чистых вод, б — зона умеренно загрязненных вод, в — зона загрязненных вод, г — зона грязных вод.
Fig. 6.3. The change of species diversity of benthic communities in conditions of increase of trophic level of water bodies (according Балушкина, 1997). 1 — the line of dependence of diversity from IP index, 2 — the line of diversity change according model (Балушкина, 1997); 3 — the part of line 2 if extremal point X will be reduce, a — clean water zone, б — moderate polluted zone, в — polluted water zone, г — very polluted water zone.
80
6. Биоразнообразие и проблема индикации качества среды
По данным, приведенным автором, видно, что экстремум в зоне чистых вод связан с единственной точкой (точка X). Если ею пренебречь, то этот участок кривой не будет выше значений 3,снз,5 бит/экз.
Таким образом, можно видеть, что зависимость между разнообразием и трофностью вряд ли может быть описана как прямолинейная, монотонно убывающая по мере эвтрофирования. Так, отмечено (Комулайнен, 2001), что в сообществах фитоперифитона появление новых и усиленное размножение ранее единичных видов повышает разнообразие альгоценозов на начальных этапах обогащения природных вод биогенными веществами. При дальнейшем увеличении антропогенной нагрузки происходило формирование олигодоминантного комплекса видов.
Существует достаточное количество моделей соотнесения зон качества воды, трофности, сапробности (Алимов, 2000; Балушкина, 1997; Сладечек, 1967), которые позволяют делать сопоставления разнообразия с другими показателями качества среды. Показана, например, высокая корреляция индекса видового разнообразия с биотическим индексом Вудивисса и Вильямса (Баринова и др., 2000; Хэллауэл, 1977). Вышеприведенные зависимости показывают неоднозначность связи между разнообразием и показателями качества среды. Следует вполне определенно поставить под сомнение монотонное возрастание разнообразия от эвтрофных условий к олиготрофным. Уже исходя из тех соображений, что высокое разнообразие должно поддерживаться трофоэнергетическими возможностями среды, следует ожидать скорее снижения, чем возрастания разнообразия в олиго-сапробной, а тем более в ультраолигосапробной зоне.
Однако эмпирические данные имеют и здесь определенную неоднозначность. Например, разнообразие водорослей перифитона и бентоса, рассчитанное по биомассе, в целом согласуется с этой концепцией (рис. 6.4), но при расчете по численности такая связь с показателями сапробности выражена очень слабо.
Данные, полученные в достаточно широком диапазоне показателей сапробности при усреднении по сезонам года дают более определенную картину (рис. 6.5).
Легко видеть, что разнообразие во временном и пространственном аспектах минимально, как при низких, так и при высоких значениях сапробности. Здесь корректно сделать замечание, что в водоеме-охладителе тепловой электростанции на состав организмов (в том числе и индикаторных) для расчетов показателя сапробности влияет не только степень трофности, органического загрязнения, но и температура, термическая нагрузка, связанная со сбросом подогретых вод.
Представление всех данных (не усредненных по сезонам) показало несколько важных, на наш взгляд, моментов (рис. 6.6). Общая закономерность куполообразной кривой нарушается полем точек с большим разбросом значений показателя Н в области сапробности около 3 (граница эупо-литрофных и политрофных вод).
81
Биоразнообразие и его оценка. Концептуальная диверсикология
5 4,5
4 3,5
1,5 1
0,5 0
v = -6,6329х2 + 28,465х - 27,152
