ІНДЕКСИ ПОДІБНОСТІ НАСЕЛЕННЯ.

Часові та просторові зміни і структурних водних біоценозів можна визначити порівнянням двох або декількох проб. Показники схожості населення, запропоновані різними авторами, можуть бути використані для оцінки рівня забруднення, так як забруднення є важливим фактором, що впливає на склад біоценозу. Фітосоціології одними з перших розробили відповідні методи для розмежування спільнот рослин в просторі і визначення їх можливих сукцесій в часі. Д. Хеллауел (1977) пропонує використовувати ці методи для вивчення просторової переривчастості між водними спільнотами, яку можна віднести за рахунок зміни навколишнього середовища, і для виявлення та вимірювання часових змін між двома наступними один за одним пробами. Можна порівнювати видовий склад співтовариств.

Для оцінки ступеня флористичного подібності між двома ділянками Жаккар (Jaccard, 1906) запропонував коефіцієнт спільності:

де з - число видів, загальних для обох ділянок;

а й b - число видів, виявлених на порівнюваних ділянках А і В.

Пізніше Жаккар запропонував розраховувати індекс подібності за формулою:

Індекс Жаккар в першій його формі був застосований при обробці великих матеріалів, зібраних під час детального обстеження р. Потомак, що проводився під керівництвом Патрік в 1936-1956 рр. Проби відбиралися на 5 постійних станціях р. Потомак. Детально реєструвалися види багатьох груп водної флори і фауни. Матеріали були оброблені за допомогою «групового аналізу» (cluster analyse), що застосовується для цілей «нумеричної систематики». Цей метод дає можливість встановити, як розподіляються по Трапп досліджувані об'єкти за ступенем схожості між ними. Для кожної з станцій були розраховані індекси подібності Жаккара з усіма іншими станціями. Окремо були оброблені матеріали за видовим складом найпростіших (Caims, Kaesler, 1969), водних комах (RobacK, Cairns, Kaesler, 1969), діатомових і інших водоростей (Cairns, Patrick, Kaesler, 1970) і риб (Caims, Kaesler, 1971) . Угруповання станцій і відповідні дендрограмми, побудовані за видовим складом окремих груп тварин і рослин, виявилися дуже схожими. Такий результат дослідження показує, що ретельне вивчення видового складу якої-небудь однієї систематичної групи досить для судження про відносну забрудненості води в окремих пунктах відбору проб.

Гідробіологи найчастіше застосовують коефіцієнт спільності видового складу Сьеренсена (Sorensen, 1948). Вона відображає загальні положення теорії множин, в той час як формула Жаккар виведена емпірично і в порівнянні з формулою Серенсена дає заниження результатів на 15-20% (Константинов, 1969). Сьеренсен (Sorensen, 1948) використовує в деякому видозміні коефіцієнт Жаккар:

де j - число видів, загальних для порівнюваних ділянок; а й b - число видів на ділянках А і В.

Кращі результати забезпечуються при застосуванні коефіцієнтів, в яких використовуються дані про відносне або абсолютне великій кількості видів, тобто їх кількісна представництво в порівнюваних біоценозах. Для цієї мети рекомендується використовувати коефіцієнт абсолютного біотичного подібності І. Чеканов- ського (1913).

Індекс Чекановського (Chekanowski, 1913):

де w - сума менших значень великої кількості видів, загальних для обох спільнот;

А, В - суми значень великої кількості, відповідних спільнот А і В.

Стосовно до періфітона формула його розрахунку має такий вигляд:

де IAc min - сума менших балів достатку видів, загальних для обох біоценозів;

U 1 ,, і іь Ь - суми балів достатку для всіх виявлених видів в обох біоценозах.

Індекс подібності Раабе (Raabe, 1952):

де а, b, с , ... п - мінімальні значення (в%) кожного виду, загального для обох спільнот.

Перевагою двох останніх індексів порівняння, на відміну від перших чотирьох є те, що вони відносяться до видів, загальним для обох спільнот, що мають мінімальну чисельність.

Кеслер і Кернс (1971) відзначають, що матеріали по р. Потомак надлишково великі для підрозділу станцій на групи за ступенем схожості флори і фауни. До цього можна додати, що настільки скромна мета як угруповання п'яти вивчених станцій за ступенем забруднення, мабуть, могла б бути досягнута і більш простим шляхом.

Кульчинський (Kulczynski, 1927) запропонував обчислювати коефіцієнт спільності за формулою:

де а і b - число видів, що зустрічаються тільки на ділянках А і В.

Б.А. Вайнштейн (1967) для оцінки подібності біоценозів за кількістю і видовим складом застосовував коефіцієнт біоценологіческо- го подібності (До 6 ):

де К г - коефіцієнт подібності видового складу (Альохін і ін., 1925);

До про -коефіцієнт спільності питомої достатку, запропонований А.А. Шоригіним (1939, 1952) для порівняння спектра харчування риб і використаний Б.А. Вайнштейном (1949) для оцінки подібності спільнот.

Коефіцієнт подібності видового складу дорівнює:

де V і К 2 - число видів першого і другого біоценозів;

V - число видів, загальних обом биоценозам.

Коефіцієнт спільності питомої достатку (До про ) обчислюється таким чином. Спочатку визначається питомий велика кількість кожного виду в кожному біоценозі, тобто відсоток числа особин даного виду від загального їх числа в біоценозі:

де Про - питомий велика кількість;

п - велика кількість (число особин) на пробу;

N - сумарна велика кількість всіх видів.

Потім в двох порівнюваних біоценозах питомі достатку загальних їм видів порівнюються, відбираються менші величини для кожного виду і підсумовуються:

де Про тт - менше з кожної пари порівнюваних велика кількість.

Коте (Kothe, 1962) запропонував спосіб оцінки якості води, для застосування якого необхідно знати кількість видів на забрудненому ділянці х ) і на ділянці, подібному до них за екологічними умовами, але не схильному до забруднення (Л,). Величиною, що характеризує рівень забруднення, є ступінь збідніння видами, яка визначається за формулою:

Застосування цього методу, на думку Коте, доповнює результати, отримані за допомогою методів Кнеппа, Пантле і Букка.

Бик з співробітниками (Beak et al., 1959) для оцінки впливу на бентос оз. Онтаріо в районі скидання вод виробництва синтетичних волокон вели спостереження на станціях, розташованих близько від місця скидання (внутрішнє коло станцій) і на більш віддалених станціях (зовнішнє коло). Склад макробентоса без визначень до виду був розбитий на 4 групи: олігохети, двостулкові молюски, гастропо- ди і хіроніміди. За результатами цілорічних спостережень на станціях внутрішнього і зовнішнього кіл розраховувалося двовимірний розподіл чисельності кожної з груп (на горизонтальній осі чисельність на станціях внутрішнього, на вертикальній зовнішнього кола). На проекції розподілу оконтурівапісь кордону відхилень, відповідні можливостям 0,95 і 0,99. На тому ж графіку зазначалося положення проекції мод розподілу для кожної дати спостереження. У тих випадках, коли відповідні точки виявляються за межами контурів, потрібно з'ясування причин відхилень, які виводять за межі розподілу. Автори відзначають, що досвід, отриманий при застосуванні цього прийому, показав, що він дуже чутливий і виявляє зміна в умовах задовго до того, як досвідчений спостерігач їх може помітити.

У тих випадках, коли необхідно одночасно оцінити видові і чисельні значення, використовують коефіцієнт абсолютної схожості, запропонований А.С. Константиновим (1969):

де / 6 - коефіцієнт абсолютного фітоценотичного подібності; Xi mm - менша біомаса (чисельність) виду / в двох порівнюваних пробах;

- біомаса (чисельність) всіх видів в пробі у;

ZXi t - то ж в пробі К.

В даний час тривають пошуки, об'єднують кількісні та якісні характеристики екосистем. Так, наприклад, системі гідрометеослужби Російської Федерації оцінка стану співтовариств планктону бентоса обчислюється за такою формулою (Абакумов, 1978):

де - індекси сапробності проб відповідно зообентоса макрофитов, фітопланктону, зоопланктону;

- сума значень частот зустрічальності організмів зообентосу, макрофитов фітопланктону, зоопланктону.

Різноманітні способи розрахунків коефіцієнтів подібності можна розглядати як формальні прийоми отримання кількісних оцінок, що полегшують зіставлення ознак функціональної і структурної організації співтовариств (Федоров, 1979).

 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >