Видове різноманіття (частина 1)

5.5.4. Видове різноманіття

Вивчення біоценозу розпочинають з видового складу даного угруповання. Визначення видового складу – це надзвичайно складна і копітка робота, яка вимагає спеціальних знань і великих трудових затрат. Складність її полягає в тому, що угруповання значно різняться між собою видовим різноманіттям, яке є одним з основних показників структури біоценозу.
З одного боку, охарактеризувати видовий склад угруповання нескладно: перелічити види, які в ньому виявлені, скласти їх список і, нарешті, дати оцінку видового багатства. З іншого боку, трудність полягає в тому, що не всі ділянки обстежуваного нами угруповання мають однакові кількісні показники видового складу. Кількість встановлених видів буде залежати від кількості пробних площ і їх розмірів. Чим більше буде пробних площ, тим більше таксонів буде виявлено. "Коли ж можна зупинитися? – питають М.Бігон, Дж.Харпер і К.Таунсенд (1989). – І самі дають відповідь: Взагалі – після того, як крива видового багатства вийде на плато" (рис. 5.6). Як свідчать результати досліджень, плато досягається не завжди. Тому видове багатство різних угруповань можна досліджувати, користуючись вибірками однакових розмірів (наприклад, ділянки площею 50 чи 100 м кв) і сумарної кількості організмів або модулів на всіх пробних площах.

Рис. 5.6. Залежність видового багатства і чисельності окремих організмів у двох гіпотетичних угрупованнях. В угрупованні А видове багатство значно вище, ніж в угрупованні Б.

Р.Уіттекер (1980) розглядає декілька індексів видового різноманіття. Зупинимося на деяких з них, передусім з'ясувавши, що це за показник, для чого він використовується. Лісівники, яким часто доводиться таксувати ліс (при відводі для рубок догляду чи головного користування), досить просто, зайшовши, наприклад, у свіжу бучину, відразу називають склад порід цього насадження: 60% бука, 20% граба, 10% берези і 10% клена гостролистого (6Бк2Г1Б1Кл/г). Це робиться окомірно, але для розрахунку лісосіки треба точно встановити склад і кількість екземплярів дерев, оскільки з цим пов'язаний розрахунок витрат на рубку і вивозку та вартість заготовлюваної деревини.
Однак у згаданій бучині ростуть не лише дерева, але й кущі і кущики, трави, її заселяють співочі птахи та білки (а вони нас можуть цікавити з точки зору рекреаційного використання лісу). Як мовою математики показати це співвідношення, що має не лише теоретичне, а й суто прикладне значення (частка присутності рослин-медоносів чи рослин і тварин, які занесені до Червоної книги)?
Найпростішим для визначення є індекс різноманітності (Уіттекер, 1980), де головним виміром є кількість видів 5і, описаних на площі стандартних розмірів; S – це ще одиниця виміру видового багатства, на відміну від щільності популяції.
Кількість видів у вибірках різного розміру для даного угруповання приблизно пропорційна логарифму площі цих облікових ділянок:

Формула

де D – індекс різноманітності; S – кількість видів в описі на площадці стандартного розміру; А – площа облікової площадки, м кв; N – загальна кількість особин в описі.

Найкращий для розрахунку є індекс різноманітності Сімпсона, оскільки визначає для кожного виду частку його особин або біомаси в загальній кількості, або біомаси вибірки. Якщо частка і-го виду Р., то індекс різноманітності Сімпсона

Формула

де S – загальна кількість видів в угрупованні (тобто видове багатство). Величина цього індексу залежить і від видового багатства, і від рясності різних видів.