Угруповання 1 угруповання 2

Рис. 1. Гіпотетичні угруповання, що характеризуються різною вирівненністю

Вирівняність - це єдиний серйозний показник структури угруповання. Вирівняність, як правило, висока і постійна серед популяцій птахів (це може бути пояснено їх територіальною поведінкою), а відмінності цього показника в різних угрупованнях і географічних зонах визначаються головним чином видовим багатством. Навпаки, у рослин і фітопланктону вирівняність в середньому низька, і обидва компоненти схильні до значних варіацій.

5.2. Методи побудови графіків видового різноманіття

Найкращий спосіб представити обидва компоненти різноманітності - побудувати графік.

Перед тим, як будувати будь-який графік корисно згадати одне незаперечне положення, як писав Дж. Тьюкі: "Цілі можуть бути різними, але вигляд графіка повинен выдповыдати меты".

Можна спробувати выдобразити на графіку або загальні тенденції, або подробиці досліджуваного явища. Графічний аналіз біорізноманіття має на меті виявити закономірності розподілу видів в угрупованны через достаток і вирівняність.

Розглянемо типи графіків, застосовуваних в аналізі біорізноманіття.

1. Графік ранг / достаток - один із способів подання даних по великій кількості видів. Вісь абсцис - ранг виду (порядковий номер ранжированного по великій кількості виду). Види розкладаються в ряду даних у порядку зростання достатку. Вісь ординат - достаток виду (число особин). Цей графік використовують при аналізі геометричних рядів.

Лінія, що з'єднує точки або проходить близько від них, названа Уїттекером - кривою домінування-різноманітності. Піянка запропоновано іншу назву - крива значимотсі видів (рис. 2).

Ранг виду

Рис. 2. Динамика різноманіття угруповань птиць в рекреаційних зонах м. Ростова-на-Дону: на Лівому березі Дону зимою (1) и весною (2). зимою в парках (3) и в Ботанічному саду (4)

На рис. 2. показано розмаїття угруповання птахів в рекреаційних зонах м. Ростов-на-Дону. Зимове угруповання птахів найменш різноманітно.

2. Частотний розподіл встановлює залежність між числом особин кожного виду і числом видів. Вісь абсцис - кількість особин. Вісь ординат - кількість видів. Приклад такого розподілу представлений на рис. 3.

Не всі види в угрупованні характеризуються рівним числом особин. Зазвичай більшість видів представлено одиничними екземплярами, в той час, як усього лише кілька видів дуже рясні. Частотні розподіли порівняно з ранговими в більш інтегральній формі відображають видову структур

Количество особей

Рис. 3. Залежність між кількістю особин кожного виду та кількістю видів

Їх форма визначається співвідношенням частот рідкісних видів та видів із середньою кількістю, тоді як масові види йдуть в "хвости" розподілів. Ці розподіли частіше застосовуються при аналізі екологічних вибірок і становлять великий інтерес при описі видових структур фауністичних колекцій.

Цей же графік використовується при логарифмічно нормальному розподілі, вісь абсцис при цьому представлена ​​в логарифмічному масштабі.

Типовий графік, який застосовується у випадку моделі "розламаного стрижня", коли по осі ординат відкладається відносне велика кількість в лінійному масштабі, а по осі абсцис - порядок видів (ранг) у логарифмічному масштабі від найбільш до найменш рясного (зворотній ранговий розподіл).

Можна використовувати по осі ординат накопичену кількість, виражену у %, в залежно від логарифма порядкового номера виду (рангу виду).

На рис. 4 показано видовий розподіл в зимових угрупованнях птахів в рекреаційних зонах м. Ростов-на-Дону.

Угруповання птахів в Ботанічному саду менш різноманітно, ніж на Лівому березі Дону. Графіки не перетинаються. Графік, який відображає менш різноманітне угруповання, розташовується над графіком більш різноманітного співтовариства.

Ранг виду

Рис. 4. Розподілення накопиченої кількості в зимових угрупованнях птахів в рекреаційній зоні на Лівому березі Дону (1) та Ботанічному саду (2)м. Ростов-на-Дону

У табл. 1 показані типи графічного представлення даних за різноманітністю для різних моделей розподілу видового достатку в угрупованнях

Таблиця 1

Типи графіків в аналізі видового різноманіття

ТИП ГРАФІКУ	ВІСЬ АБСЦИСС	ВІСЬ ОРДИНАТ	МОДЕЛЬ РОЗПОДІЛЕННЯ
Ранг/достаток	Ранг виду	Кількість виду	Геометричне розподілення
Ранг/достаток	Логарифм ранга виду	Відносна кількість, %	Модель "розламаного стержня"
Ранг/достаток	Логарифм ранга виду	Накопичена кількість, %	Логарифмічне розподілення
Частотне розподілення	Число особин	Кількість видів	Модель "розламаного стержня"
Частотне розподілення	Логарифм числа особин	Кількість видів	Логарифмічне розподілення

Різні типи графічних побудов підкреслюють ті сторони об'єктів, які прагнуть виділити екологи. Графік, найкращим чином відповідний моделі "розламаного стрижня", показує рівномірний розподіл достатку; у разі геометричного розподілу графік повинен демонструвати присутність небагатьох домінантів і багатьох рідкісних видів; гауссова крива при логарифмічно-нормальному розподілі звертає увагу до видів із середнім достатком.

Рангові розподіли більш безпосередньо відображають видову структуру і тому краще інтерпретуються в умовах великої кількості видів. Однак при загальному підході вони менш зручні, оскільки їх форма (і параметри) сильно залежать від співвідношення небагатьох рясних видів, на яке впливають різні випадкові фактори.

Криву домінування-різноманітності можна використовувати для оцінки впливу впливу на видову структуру. Чим крутіше падає крива (рис. 5), тим менше загальна різноманітність і сильніше домінування одного або декількох видів. У стресових ситуаціях, незалежно від того, чи спричинені вони природними чинниками (погодними умовами), як це видно на попередніх малюнках, де представлена ​​динаміка угруповань птахів у різних зонах м. Ростова-на-Дону, або антропогенним впливом (забруднення), крива

Рис. 5. Криві домінування-різноманіття угруповань птахів з околиць Среднеуральського медеплавильного заводу в трех зонах: 1 - контрольної (20 км від завода); 2 - буферної (4 км); 3 - імпактной (1,5 км)

На рис. 5 показано різноманітність угруповань птахів з околиць Среднеуральского мідеплавильного заводу в трьох зонах: контрольної (в 20 км від заводу), буферної (в 4 км) і імпактної (в 1,5 км). Графіки побудовані за даними Є. Г. воробейнік і співавторів (1994). Забруднення середовища відбивається на структурі угруповання птахів.

Угрупованння птахів в контрольній і буферній зонах подібні за різноманітністю. Імпактного зона характеризується менш різноманітним угрупованням за рахунок "випадання" із нього рідкісних видів, тоді як домінуючі види зберігають своєю чнсельність.