Методы расчета видового разнообразия растительных сообществ и их комплексов (альфа-, бета- и гамма-разнообразие).

Видовое разнообразие растительных сообществ и их комплексов оценивается, прежде всего, через показатели, предложенные в работах Уиттекера (1972) и ставшие классическими в современной экологии: альфа-, бета- и гамма-разнообразие.

Материалом для анализавидового разнообразия служат типовые геоботанические описания на площадках фиксированного размера. Размер площадки при анализе лесных сообществ обычно составляет 25, 100 или 400 м². На площадке учитывается обилие каждого вида (об оценке обилия/проективного покрытия см. «Руководство…», 2002) в каждом из ярусов растительности.

Оценка альфа-разнообразия.Альфа-разнообразие характеризует богатство видами отдельных сообществ. Основными его показатели - видовое богатство (species richness) – общее число видов в сообществе; и видовая насыщенность (species density) – среднее число видов на единицу площади. Одновременный учет видового богатства и видовой насыщенности позволяет получать сопоставимые оценки видового разнообразия при анализе различных сообществ. Для расчета видовой насыщенности сообщества определяется число видов на каждой геоботанической площадке, относящейся к выделенному фитоценозу; затем рассчитывается насыщенность как среднее арифметическое (или медиана) числа видов на выделенных площадках и считается стандартная ошибка среднего. Видовое богатство сообщества определяется как общее число видов в сообществе по данным маршрутных учетов и описаний пробных площадок.

Оценка бета-разнообразия.Бета-разнообразие характеризует изменчивость показателей альфа-разнообразия в пространстве – по градиентам факторов среды или при переходе от одного типа сообщества к другому. Обычно бета-разнообразие оценивается через индексы сходства и индексы гетерогенности. Кроме того, в качестве показателя бета-разнообразия растительного покрова можно использовать диапазоны варьирования растительности по первым осям ординационных диаграмм, выраженные в стандартных отклонениях. Однако следует помнить, что такая оценка в значительной степени лишь ориентировочна, поскольку на первые оси при любом методе ординации приходится не более 60–70% общего варьирования растительности.

Оценка гамма-разнообразия.Гамма-разнообразие, общее разнообразие видов в ландшафте или его части, формируется в результате сложного и неаддитивного взаимодействия альфа- и бета-разнообразия. Оценивается гамма-разнообразие растительности по общему числу видов на исследуемой территории. Помимо числа видов при оценке альфа- и гамма-разнообразия желательно проанализировать структуру видового разнообразия, т.е указать число и процент видов разных жизненных форм видов разных стратегий, различных экологических, эколого-ценотических групп.

Представление о потенциальной флоре локальных территорий. Потенциальная флора территории - список видов из региональной флоры, которые по своим экологическим свойствам могут произрастать на рассматриваемой территории. Это понятие применимо к территории, границы которой определяются природными факторами.

Структурное разнообразие – одна из мер биологического разнообразия, выражающая разнообразие структурных элементов сообществ, экосистем. Структурное разнообразие лесных сообществ включает прежде всего разнообразие элементов вертикальной и горизонтальной структуры фитоценоза, таких как возрастные парцеллы, ярусы, микрогруппировки и др.; элементы ветровально-почвенных комплексов, включая валеж (лежащие на земле стволы деревьев); обилие стоящих мертвых деревьев (сухостоя). Кроме того, в качестве признаков стуктурного разнообразия рассматривают разнообразие синузий, жизненных форм растений (деревья, травы, кустарники, лианы, эпифиты и др.), слагающих их популяций, параметров особей внутри популяций.

Оценки структурного разнообразия часто основаны на сравнении структуры исследуемого сообщества и основных признаков структуры ненарушенных (климаксовых) лесных сообществ. Таким образом, результаты оценки структурного разнообразия одновременно могут служить оценками сукцессионного состояния лесных сообществ.

Для описания параметров структурного разнообразия на временных пробных площадях и при маршрутных исследованиях обычно используют сравнительно простые процентные или балльные оценки. Геоботанические и популяционно-демографические описания служат основой для анализа таких параметров, как разнообразие различных жизненных форм, синузий, стратегий популяционного поведения, характеристик ценопопуляций и др.