Оценка биологического разнообразия сообществ

Для подготовки к заданиям раздела требуется повторить раздел 10.2 курса лекций. Здесь же мы более подробно рассмотрим методы оценки разнообразия экосистем. Самым распространённым до сих пор является определение мер разнообразия (реже используются двойственные им меры концентрации (однородности).

Рассмотрим пример. На некоторой пробной площадке произрастает: 4 берёзы, 4 дуба, 2 клёна и 2 тополя. Всего 16 деревьев. Используем меру Шеннона:

,

где p_i – это доли обилия каждого вида в сообществе. Теоретически Н -функция принимает максимальное значение тогда, когда имеет место полная выравненность распределения, что соответствует наибольшей сложности систематической структуры. В нашем случае:

.

Для данного сообщества индекс Шеннона меняется от 0 до 4 (для кажого списка верхняя граница индекса может меняться).

Задача №19. Определить индекс Шеннона для видового списка водных беспозвоночных организмов в ручье «Канальном» (Московская область) по обилию: водный ослик – 6, бокоплав – 6, водный скорпион – 4, личинка ручейника в домике – 6, жук тинник – 4, личинка мошки – 3, личинка комара звонца – 6, личинка жука плавунца окаймлённого – 1, волосатик – 4, личинка жука плавунца sp. – 3, личинка равнокрылой стрекозы – 2, малая ложноконская пиявка – 6, моллюск лужанка речная – 1, двухстворчатый моллюск горошина – 4, жук пёстрый гребец – 2, паук доломедес – 1, жук гребляк – 1, моллюск физа – 1, моллюск катушка сплюснутая – 2, паук серебрянка – 1, клоп большой гладыш – 1, жук плавунчик – 3, моллюск прудовик малый – 2, моллюск дрессена – 1, планария – 1, двухстворчатый моллюск шаровка – 1, жук вертячка – 2.

Более сложным является сравнительный анализ таксономического состава сообществ. В курсе лекций (раздел 10.2) мы уже рассматривали общую схему сравнительного анализа по детерминистской схеме.

Для более глубокого понимания анализа рассмотрим гипотетический пример. В таблице 3.1 имеется 5 площадок с 8 возможными видами (первичная матрица типа объект/признак), в которой отмечено присутствие/отсутствие видов на пробных площадках:

Таблица 3.1