ComStr1

H   E ( H )
V

ЛЕКЦИЯ 6
SD( H )
БИОИНДИКАЦИЯ НА ОСНОВЕ
СТРУКТУРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
СООБЩЕСТВ. ЧАСТЬ 1
6.1. Параметры,
определяющие биологическое
разнообразие сообществ
УРОВНИ РАЗНООБРАЗИЯ (Уиттекер, 1960)
α-разнообразие – разнообразие
внутри одного сообщества
β-разнообразие – разнообразие
между сообществами
γ-разнообразие – разнообразие в
пределах обширных территорий,
например, континента, биома.
Это разнообразие в «широком
смысле», объединяет α- и βразнообразие
Компоненты α-разнообразия
(=видового разнообразия)
сообществ
Число видов
(=видовое
богатство)
Выравненность
обилий видов
Определение:
Видовое богатство – число
видов на исследуемой
территории (акватории)
Определение:
Выравненность –
равномерность распределения
видов по их обилию в
сообществе
Чем больше выравненность, тем
больше разнообразие
Соотношение «видового
богатства» и «выравненности»:
СООБЩЕСТВО 1:
СООБЩЕСТВО 2:
ААААА
ААА
BBBB
BBB
CC
CCC
D
DDD
6.2. Индексы
разнообразия
Условия, которые должны
учитывать индексы разнообразия:
Разнообразие сообщества тем
выше, чем больше в нем
количество видов;
 Разнообразие сообщества тем
выше, чем выше его
выравненность.

Показатели видового богатства:
Простые:
 Видовая
плотность - число видов
на единицу пространства;
 Нумерическое видовое
богатство - число видов на
определенное число
обследованных особей (например,
число видов на 1000 рыб).
Индекс Маргалефа:
DMg
S 1

ln N
Индекс видового богатства
Менхиника:
DMn
S

N
Индексы неоднородности:
Индексы, основанные на
теории информации
(информационностатистические);
 Индексы доминирования.

Индекс Шеннона (Shannon Index):
H    pi log 2 pi
рi – значимость особей i-го вида
Единицы измерения индекса
Шеннона:
 При
использовании log2: «бит/
особь»;
 При использовании log10:
«децит/особь»; 1.4426
 При использовании ln:
«нит/особь»; 3.3219
Интерпретация индекса
Шеннона:
Чем больше Н, тем больше
видовое разнообразие
сообщества.
Обычно значения индекса лежат в
пределах от 1,5 до 3,5, редко
превышая 4,5.
Индекс выравненности Пиелу
(Pielou Index):
H
E
log 2 S
Индекса Бриллуэна
(Brillouin Index):
H
log [ N!( N1! N 2 !...N S !)
N
Редко превышает 4,5 бит/особь
Индексы доминирования
Индекс Симпсона (Simpson Index):
   pi
 ni (ni  1) 

   
 N ( N  1) 
Индекс Бергера-Паркера:
N max
d
N
Пространственные колебания
индекса Шеннона
Н
S1
S2
S3
Станция
S4
Временные колебания индекса
Шеннона
Н
83
84
85
Год
86
К.С. Пузнецките, Е.В. Марушкина
Применение индексов альфа-разнообразия зоопланктонных
сообществ для оценки трофического статуса водоемов
(на примере некоторых озер Чебаркульской группы)

Цель: выбор индексов альфа-разнообразия
зоопланктонных сообществ, наиболее полно
отражающих трофический статус пресных озер
Таблица – Средние значения индексов альфа-разнообразия
Озеро
Тип
Mn
Mg
Hn
Hb
E
1/C
Б. Кисегач
О
0,11
1,18
3,03
2,56
0,73
10,13
Бараус
М
0,05
1,00
2,34
2,13
0,56
7,19
Табанкуль
Э
0,12
0,74
1,68
1,21
0,48
4,44
6.3. Оценка уровня
стресса на основе
индексов разнообразия
 Сообщества,
которые испытывают
незначительный стресс обладают
низким разнообразием (из-за
высокой межвидовой конкуренции).
С
повышением уровня стресса,
конкуренция ослабляется, что
приводит к определенному
повышению разнообразия.
И
только при дальнейшем
возрастании внешних возмущений
видовое разнообразие снова
снижается.
разнообразие наиболее высоко
при средних по уровню
возмущениях среды
в зависимости от начальной точки,
с которой мы начинаем исследовать
сообщество, повышение уровня
стресса может приводить либо к
повышению, либо к снижению
видового разнообразия.
Критерий Касвелла (Caswell)
H   E ( H )
V
SD( H )
6.4. Графическое
изображение структуры
сообществ
Кривая доминирования
N (B)
%
РАНГ
Кривая разреженности
Число
видов
Количество особей
Кривые накопленных обилий
(=кривые k-доминирования)
Накопл.
обилие, %
100
РАНГ
Обилие (%)
Накопленное обилие (%)
2
2
6
8
15
23
20
43
25
68
6.5. ABC-метод
(Abundance/Biomass
Comparisons)
Интактное сообщество с высоким
разнообразием
%
В
N
Log Ранга
Структура сообщества
при слабом загрязении
%
N
В
Log Ранга
Структура сообщества
при сильном загрязнении
%
N
В
Log Ранга