5. Вимірювання і оцінка біологічного різноманіття

Контроль над біорізноманіттям вимагає його вимірювання, а вимірювання тільки тоді стає можливим, коли якісні ознаки можуть бути описані кількісно, в величинах, які можна порівнювати.

На рівні інтуїції здається, що різноманітність спільноти тропічного лісу більше різноманітності спільноти тайги. Видима простота оцінки різноманітності, однак, не дозволяє задовольнятися якісними порівняннями: більш різноманітне і менш різноманітне угруповань. В екології та математиці розроблено безліч моделей та індексів для вимірювання різноманітності, які вимагають різної інтерпретації.

Оцінювання біологічного різноманіття має важливе прикладне значення, тому що:

1) дозволяє контролювати збереження генетичного потенціалу;

2) дає уявлення про стан екосистем на певній території;

3) служить основою для розробки системи менеджменту окремих видів.

Параметри біологічної різноманітності (альфа-різноманітність)

Одне з важливих завдань екології - оцінка різноякісності, різноманітності угруповань. Будь-яке угруповання - не просто сума видів, що його утворюють, але і сукупність взаємодій між ними. Одним з важливих властивостей угруповання, якевідображує його складність і структурованість, прийнято вважати його різноманітність. Видова різноманітність відображає складність будови і структуру спільноти. Поняття "біорізноманіття", хоча і є складним, багатогранним і досить невизначеним, описується двома компонентами.

Компоненти біорізноманіття: ЧИСЛО ВИДІВ і ВІДНОСНА ВЕЛИЧИНА КІЛЬКОСТІ ВИДІВ.

Різноманітність прийнято оцінювати або шляхом підрахунку видів, вимірювання їх відносного достатку, або способом, що об'єднує ці два компоненти. Однак оцінка різноманніття тільки простим підрахунком видів мало інформативна, тому жодне угруповання не складається з видів в рівній кількості. Із загального числа видів будь-якого трофічного рівня або угруповання в цілому зазвичай лише деякі бувають домінуючими, тобто мають значну чисельність (велику біомасу, продуктивність або інші показники), переважна ж частина відноситься до рідкісних видів (тобто має низькі показники "значущості"). Таким чином, більшість видів в угрупованні нечисленні, чисельність інших помірна і лише деякі кількісно рясніші.

При оцінці альфа-різноманіття приймаються до уваги два фактори: ВИДОВЕ БАГАТСТВО І КІЛЬКІСТА ВИРІВНЯНІСТЬ ВИДІВ.

Видове багатство - число видів, для порівняння віднесене до певної площі.

Вирівняність - рівномірність розподілу видів по їх достатку в угурпованні.

Видове різноманіття в різних місцях часто залежить від шкали вимірювання різноманіття.

Наприклад, в 1 м² напівприродних пасовищ Європи може бути більше видів, ніж в нижньому ярусі дощового тропічного лісу в басейні Амазонки. Різноманіття видів на 1 км² площі і більше буде вище в тропічному лісі.

Видове різноманіття збільшується при збільшенні розмірів досліджуваної площі. Маргалеф на прикладі вивчення планктонних угруповань показав, що при збільшенні, обсягу вибірки різноманіття також збільшується.

Розподіл видового багатства на Землі змінюється по довготі, висоті над рівнем моря, в градієнті зволоження, солоності, вмісту калію в грунті та ін.

Уіттекер прийшов до висновку, що різноманітність збільшується від холодного до теплого клімату і від морського до континентального.

Видова різноманітність збільшується від високих широт до екватора. Максимум видової різноманітності спостерігається в більшості випадків у мезофітних угрупованнях.

В угрупованнях, що піддаються стресовим впливам, видове різноманітнісття зменшується; але, крім того, воно може знижуватися в результаті загострення видової конкуренції в клімаксових спільнотах, що існуюють в стабільній фізичних середовищах.

Високу вирівняність прийнято вважати еквівалентної високій різноманітності. Наприклад, у двох вибірках може бути рівне число видів і особин, велика вирівнянність однієї з вибірок робить її різноманітність більш високою.

Розглянемо теоретичний приклад.

На рис. 1 показані два гіпотетичних угруповання, у яких рівне число видів і особин (4 види: А, В, С і В по 12 особин у кожному). Вирівняність УГРУПОВАННЯ 2 вище, ніж УГРУПОВАННЯ 1.

УГРУПОВАННЯ 2, що характеризується максимальною вирівняність і відсутністю домінування, прийнято вважати більш різноманітним, так як всі види мають рівну чисельність.

Вирівняність максимальна, якщо всі види в угрупованні мають рівний достаток, і мінімальна, коли один вид має достаток, що перевищує достаток всіх інших видів, які мають тільки по одиниці достатку.