Структура сообщества ????? Упорядоченность, регулярность, нечто повторяющееся от одного сообщества к другому, pattern

Лекция 22. Lect_22_Biodiv_2_ecosyst От сообществ к экосистеме. Структура сообществ. Что экологи понимают под структурой сообществ. Индексы видового разнообразия – принципы устройства. Соотношение числа особей и числа видов у ночных чешуекрылых: данные световых ловушек на Ротамстедской станции. Работа Фишера, Корбета и Уильямса. Логарифмические серии. Способ группировки видов по классам обилия. Логнормальное распределение Престона. Выпуклая кривая частот встречаемости видов разной численности. Рамон Маргалеф и его «информационный» индекс разнообразия. Выборка из сообщества как текст. Видовое разнообразие и продуктивность растительных сообществ. Почему так много видов редких и так мало массовых? Экосистема (А.Тенсли) и биогеоценоз (В.Н.Сукачев). Условность выделения границ экосистемы. Зависимость от пространственно-временного масштаба

Структура сообщества ?????

Упорядоченность, регулярность, нечто повторяющееся от одного сообщества к другому, pattern

Списки видов с указанием численности (или биомассы) ? : - (( Информация должна быть свернута!

Когда мы говорим о видовой структуре сообществ, то обычно подразумеваем не столько видовой состав, сколько соотношение численностей разных видов

Индекс видового разнообразия должен учитывать не только число видов, но и соотношение численностей разных видов

1) Индекс видового разнообразия может исходить из определенного математического распределения, которым описывается соотношение численностей разных видов в сообществе

“Hollow curve”

Распределение числа видов с разной численностью (Данные по ночным бабочкам, собранные световыми ловушками на Ротамстедской станции. Из: Williams, 1964)

Возрастание числа видов по мере увеличения числа особей в выборке (Логарифмические серии согласно распределению, предложенному Фишером, Корбетом и Уильямсом для описания закономерного соотношения числа видов и особей в сообществе) Чем круче возрастает кривая, тем выше показатель видового разнообразия α

Логнормальное распределение частот видов с разной численностью (Данные по бабочкам, пойманным световыми ловушками, Мэйн, США) – из работы: Preston, 1948 год)

Как следует из работы Уильямса (лов ночных бабочек на Ротамстедской станции), увеличение выборки делает более наглядным логнормальный характер распределения

Как следует из работы Уильямса (лов ночных бабочек на Ротамстедской станции), увеличение выборки делает более наглядным логнормальный характер распределения

Распределение видов ночных бабочек по логарифмическим классам обилия при разном размере выборки (световые ловушки Ротамстедской станции) (чем больше выборка, тем ближе распределение к логнормальному)

Although the log normal is more complicated mathematically, its applicability is easy to understand, as it is the necessary result of the normal distribution being applied to populations which vary geometrically. In other words the very large number of factors, acting sometimes favourably and sometimes unfavourably, each produces, not additions and subtractions to the number of units in each group, but multiplications and divisions. Thus a logarithmic transformation of the units per group results in the normal distribution becoming applicable (C.B. Williams, 1964)

2) Индекс видового разнообразия может просто оценивать гетерогенность выборки (пробы) – число видов и равномерность в соотношении их численностей

1. Проба фитопланктона – «текст» 2. Разные виды – разные буквы 3. Численности видов – частоты букв в тексте 4. Минимальное количество двоичных символов, которыми можно записать текст, определяется формулой Шеннона 5. Данная формула может использоваться для оценки видового разнообразия сообщества

Показатель видового разнообразия (H) тем выше: 1.Чем больше число видов (S) и 2.Чем более равномерно соотношение численностей разных видов (чем менее выражено доминирование немногих видов)

Индекс видового разнообразия как интегральная характеристика сообщества Биомасса, продукция – также характеристики всего сообщества, но они получаются аддитивным путем, простым суммированием показателей отдельных популяций разных видов Но насколько «естественным» является показатель видового разнообразия?

Изменение индекса видового разнообразия (вверху) и биомассы (внизу) вдоль разреза в Индийском океане (Ghilarov, Timonin, 1972)

Разнообразие и продуктивность Разнообразие и биомасса

• Продуктивность (биомасса)

• сообщества

G.E.Hutchinson, 1959 Homage to Santa Rosalia, or why are there so many kinds of animals? // American Naturalist, 1959. V. 93: 145-159

G.Evelyn Hutchinson Homage to Santa Rosalia, or why are there so many kinds of animals? // American Naturalist, 1959. V. 93: 145-159

Экосистема и биогеоценоз

• Артур Тенсли Владимир Николаевич

• Сукачев

Экосистема должны включать продуцентов и редуцентов К ним обычно добавляют консументов, но, строго говоря, консументы – те же редуценты

Границы экосистемы зависят от выбранного масштаба пространства-времени

Связь между разными экосистемами: роль животных