ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ, 2014, том 41, № 5, с. 553-554
= РЕЦЕНЗИИ
УДК 574.3
О КНИГЕ В.К. ШИТИКОВА, Т.Д. ЗИНЧЕНКО, Г.С. РОЗЕНБЕРГА "МАКРОЭКОЛОГИЯ РЕЧНЫХ СООБЩЕСТВ: КОНЦЕПЦИИ, МЕТОДЫ, МОДЕЛИ"1 © 2014 г. Н. Г. Булгаков
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова 119991 Москва, Ленинские горы, 1, стр. 12 E-mail: bulgakov@chronos.msu.ru Поступила в редакцию 05.02.2014 г.
Б01: 10.7868/80321059614050022
Накопленные за последнее время обширные массивы данных по гидробиологии речных экосистем позволяют на основе модельного анализа составить адекватную картину распределения различных гидробионтов в пространстве, сопоставления их обилий в зависимости от значений воздействующих факторов.
Авторы настоящей монографии на протяжении долгих лет занимаются построением моделей изменения сообществ водных организмов (Зин-ченко, Головатюк, 2000; Розенберг, 1984, 2007, 2010; Розенберг и др., 1995; Шитиков, Розенберг, 2005; Шитиков, Зинченко, 2008; Шитиков и др., 2005, 2010). Продолжение этих исследований и развитие идей представлено в рецензируемой работе.
Проанализированы типичные применяющиеся в экологии модели: распределения обилия видов; пространственного распределения видового богатства; распределения видов в зависимости от размеров тела; учитывающие широтные градиенты распределения видового богатства.
Применительно к речным экосистемам для фундаментального и прикладного (биоиндикация, оценка качества) исследования чаще всего применяют данные о сообществах фито- и зоопланктона. В данной работе авторы, опираясь на собственный обширный фактический материал, используют сообщества макрозообентоса для следующих целей:
анализа видовой структуры сообществ;
оценки видового богатства сообществ;
оценки сходства и разнообразия видовой структуры различных сообществ;
анализа статистических закономерностей организации видовой структуры.
1 Тольятти: Кассандра, 2012. 257 с.
Книга состоит из введения, семи глав, заключения и обширного (626 наименований) списка литературы.
В главе 1 "Концепции макроэкологии и анализ видовой структуры сообществ" авторы исследуют широкий спектр разнообразных теоретических концепций и моделей, пригодных для описания видовой структуры сообществ, в качестве примера обращая особое внимание на лотические бен-тосные сообщества. Большое внимание уделено нуль-моделям, т.е. теоретическим конструкциям, которые моделируют изучаемый объект с минимально необходимым количеством исходных экологических предпосылок, а во всем остальном предполагается стохастический характер процессов.
Глава 2 "Методы оценки видового богатства сообществ" описывает несколько вариантов численного выражения видового богатства сообществ: различные модели зависимости числа видов от исследуемой площади (модели SAR); методы экстраполяции наблюдаемого видового богатства на полное видовое богатство с помощью статистической оценки регионального богатства видов с использованием ограниченного количества повторностей наблюдений и непараметрические методы экстраполяции полного богатства видов.
В главе 3 "Сходство и разнообразие видовой структуры сообществ" внимания заслуживает описание работ, посвященных мультифрактально-му анализу, используемому для исследования распределения видов в сообществе и оценки структурного разнообразия экосистем (Иудин и др., 2003; Гелашвили и др., 2004, 2008, 2013; Якимов и др., 2005).
В главе 4 "Анализ статистических закономерностей организации видовой структуры" показано, как взаимодействие видов (симбиотическое,
554
О КНИГЕ В.К. ШИТИКОВА, Т.Д. ЗИНЧЕНКО, Г.С. РОЗЕНБЕРГА
хищническое, конкурентное и т.д.), их биогеографические особенности могут влиять на таксономическую структуру сообществ.
При сравнении видового богатства различных сообществ по какому-либо одному из индексов, вычисляемых в перечисленных моделях, возникает определенная проблема, поскольку, как отмечают авторы, различные показатели видового разнообразия обладают специфической чувствительностью к видам с определенной частотой встречаемости. В главе 5 "Модели рангового распределения обилия видов" дан обзор методов измерения разнообразия, в которых учитывается не только видовое богатство, но и степень равномерности распределения (выравненности) видов. В частности, большое внимание уделено моделям ранговых распределений обилий видов. Отклонения от некоторых "нормальных" значений параметров могут служить мерой неблагополучия экосистем, поэтому значения отклонений востребованы при биоиндикации недопустимых значений факторов окружающей среды. Авторы подчеркивают со ссылкой на работу А.П. Левича (1980), что в нормальном (т.е. ненарушенном, фоновом и т.п.) состоянии сообщества параметр рангового распределения варьируется во вполне определенном диапазоне значений. Это лишь один из методов биоиндикации состояния водных экосистем, которые можно предложить, прочитав настоящую книгу. В отношении сообществ макрозо-обентоса к таким методам, несомненно, можно причислить приведенные в книге методы, основанные на подсчете общего числа зарегистрированных видов и среднего числа видов в одной пробе, на расчете индекса видового разнообразия Шеннона, на расчете доли хищников-хватателей, на расчете доли хирономид групп Diamesinae+Or-Шос^ёИпае. Впрочем, практически любой из индексов, приведенных в книге, может служить инструментом оценки состояния водных экосистем по биологическим показателям.
Немалое место в монографии занимает описание методов фитоценологии (глава 6 "Методы ор-динации видов и местообитаний"), в части из которых (их можно назвать континуальными) утверждается, что непрерывный характер изменения структуры сообществ определяется постепенностью изменения экологических условий в пространстве и индивидуальными особенностями отдельных видов. В методах другой группы, опирающихся на дискретный подход, предлагает-
ся считать, что последовательность местообитаний можно разбить на элементарные участки, внутри которых вариация условий среды не выходит за границы оптимальных условий существования популяции.
Заключительная глава 7 "Методы сравнения композиции видов в экологических последовательностях местообитаний" предлагает модели распределения видов в зависимости от вариативности воздействующих факторов — температуры, минерализации, рН, так называемых "пассивных" факторов, непосредственно не влияющих на биоту (географическая широта, глубина водоема, расстояние от устья реки). Для оценки динамики видовой структуры при этом предложены так называемые "индексы скорости и метрик сходства".
В заключении авторы признаются, что "материал, изложенный в основных главах книги, — лишь вершина айсберга огромного числа англоязычных публикаций по использованию имитационных моделей и статистических методов при изучении экологических сообществ". Однако проведенная масштабная поисковая и аналитическая работа авторов позволяет задать основные направления в области оценки видового разнообразия в природных экосистемах. По крайней мере, с помощью настоящей книги будущие исследователи смогут выбрать те теоретические конструкции (концепции, методы, модели), которые, с их точки зрения, наиболее адекватно опишут конкретные данные с учетом их объема, географических, геологических особенностей, степени антропогенного влияния и т.д.
Методическая часть работы подробно иллюстрирована расчетами, выполненными на основе данных гидробиологического мониторинга донных сообществ водных объектов Среднего Поволжья.
Настоящее исследование можно рекомендовать самому широкому кругу специалистов — экологам, гидробиологам, почвоведам, специалистам в области охраны и рационального использования природных ресурсов. Настоящая книга может быть с успехом использована в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по специальностям "экология", "гидробиология", "биогеография", "статистические методы в биологии", "охрана и рациональное использование природных ресурсов".
ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ том 41 № 5 2014
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.