Биоразнообразие 1 ч.. I. Биологическое разнообразие и методы его оценки Введение
 Скачать 1.52 Mb.
|
5.10.1. Пространственные показатели гамма-разнообразияНаиболее корректно пространственные характеристики гамма-разнообразия выявляются по аэрокосмическим снимкам на основе измерений, произведенным по ним. Размерности частотно-пространственных характеристик, а также некоторые информационные и морфометрические характеристики (энтропийная мера ландшафтного разнообразия, коэффициент ландшафтной неоднородности и др.) дают количественное выражение сложности пространственной структуры экосистем. Здесь также гамма-разнообразие уменьшается с уменьшением пространственной неоднородности, укрупнением элементов пространственной структуры, выравниванием экологических условий. Наибольший интерес представляет антропогенная дифференциация экосистем. Пространственно-распределенное гамма-разнообразие антропогенных производных экосистем изменяется нелинейно: сначала ускоренно возрастает, а затем падает. На линейно возрастающем участке этой нелинейной функции рост гамма-разнообразия описывается числом возможных комбинаций п коренных составляющих и т производных:  .Матрица частотно-пространственных характеристик отражает этот процесс антропизации, хотя не дает ему временной размерности. Так, например, в районе Каррыкольского стационара (Низменные Каракумы) в исходном состоянии 4 классов образуется 13 возможных комбинаций [Виноградов, 1981]. При деградации на 4 стадиях дигрессии с 10 наблюдаемыми частотными разрядами возможны 1821 производная комбинациия. Наконец, при полной деградации разнообразие снова падает низко, вплоть до 4 классов. По-видимому, максимум энтропии соответствует максимуму дестабилизации фитоценохоры при деградации в зоне экологического риска. Для оценки такого разнообразия М. Godron [1986] предложил близкую формулу исходя из состава сегментов (S) и их частотности (F):  .5.10.2. Разномасштабные уровни гамма-разнообразияВ ряде картографических работ исследуются количественные критерии масштабной генерализации фитоценохор [Carry, Leslie, 1972]. При многоуровневом анализе гамма-разнообразия мерой разнообразия фитоценохор какого-либо одномерного показателя Ai (i = 1,2,...,l) на уровне п может служить размер энтропии [Карпухин, Лебедев, 1972]:  ,где Р(Аi) – вероятности пространственного распределения фитоценохор Аi;п – исследуемый иерархический уровень генерализации фитоценохор. В многомерном случае, когда анализируется пространственное распределение совокупности Z значений показателей Аi, bj, Ck,..., энтропийная мера разнообразия определяется выражением:  .В ходе генерализации пространственной структуры фитоценохор происходит свертывание информации и преобразование исходной матрицы значений в матрицу меньшего размера. Отдельные группы ячеек стягиваются к сигнальным ячейкам, т. е. ядрам генерализации. Энтропия генерализованной пространственной структуры фитоценохор записывается как:  .Разность  показывает, на какую величину снижается неопределенность на уровне генерализации i+Sпо сравнению с уровнем I. Для анализа двух (и более) - мерного показателя также используется аппарат вычисления условной энтропии: при  ,где используется условная вероятность j- и i-го определителей (по экологической ординации, по вероятности распознавания, относительному участию в обмене веществ и энергии, значимости информации). С повышением уровня генерализации условная энтропия экосистемы, как правило, повышается. По-видимому это происходит с переходом от конкретных карт к обобщенным, что приводит к снижению информативности хорологических единиц с уменьшением масштаба. Правда, разумная тематическая генерализация препятствует здесь безграничному росту энтропии. |