Локальная оценка экологического благополучия

Выше мы рассмотрели два подхода к локальной оценке природной среды: антропоцентрический и специоцентрический. Предложим третий - биоценозоцентрический. Состояние биоценоза характеризуется двумя параметрами: биомассой и видовым разнообразием. Простейший подход - оценка биомассы на единицу площади (в первую очередь растительной, т.к. растения составляют 99.2 % массы биосферы, - Камшилов, 1979, Основы экологии, 1998). Если биомасса (ВМ) в регионе стала достоверно уменьшаться:

dBM< 0,

- это признак неблагополучия.

Другая важная характеристика - видовое разнообразие. Его оценка опирается на принцип “необходимого разнообразия Эшби”, который утверждает, что гомеостатичность системы возможна при некоем минимальном уровне разнообразия входящих в нее элементов. Методы оценки разнообразия менее просты, чем методы оценки биомассы. Во всяком случае, его нельзя оценивать числом видов на единицу площади хотя бы потому, что нет объективных методов такой оценки.

Распределение видов по численности носит характер, изображенный на рисунке 2.

Увеличить

Рис.2. Распределение видов в биоценозе по численности

Распределение видов по численности описывается уравнением

N = D + Ge^-Hn, (1)

где D, G, H - коэффициенты (Сапунов, 1996). Точки А, В, С разграничивают три категории видов: доминирующие (определяющие структуру биоценоза), редкие и скрытые, т.е. настолько редкие, что они не могут устойчиво фиксироваться методами полевой экологии. Последних особенно много, и среди их разнообразия может выявиться вид, преадаптированный почти к любым изменениям природной среды. Устойчивость биоценоза определяется не абсолютным числом видов, а той их пропорцией, которая обеспечивает должную гомеостатичность экологической системы. При увеличении крутизны спада кривой сокращается разнообразие экосистемы. Более крутой спад свидетельствует о том, что возрастает степень доминирования основных, преобладающих видов и сокращается доля редких и скрытых видов (хотя общее число видов может при этом значительно не измениться). В соответствии принципом необходимого разнообразия Эшби, гомеостатичность любой системы (и экологической системы в частности) в результате снижается. В предыдущей работе (Сапунов, 1998в) была предпринята попытка найти коэффициенты в формуле (1), соответствующие заведомо благополучному биоценозу, на материале насекомых Вепсовской возвышенности - наименее затронутого хозяйственной деятельностью места Ленинградской области. Были найдены значения: D = 1, G = 138, H = 1. Можно сделать вывод, что при соблюдении достоверности неравенств G > 138 и Н > 1 биоценоз снижает устойчивость. В качестве показателей разнообразия (D) ряд авторов (Фрумин, 1998 и др.) предлагают использовать широко известную формулу Шеннона, исходно оценивающую количество информации в системе:

D = -∑p_i log₂ p_i,

где р - доля i-го вида в биоценозе. Достоверное снижение показателя разнообразия свидетельствует о снижении уровня устойчивости системы. Второй вариант оценки степени разнообразия - через значение коэффициента Н в формуле (1). Его достоверное увеличение говорит об увеличении степени доминирования небольшого числа видов и снижении необходимого разнообразия.

Дата добавления: 2015-06-28