Таксономічна структура рослинних угруповань лучної екосистеми с. Білівці

Біологічне різноманіття – найважливіший природний ресурс, сформувався протягом тривалого історичного розвитку органічного світу, і є джерелом стабільності, тобто виконує буферну роль в біосфері, завдяки чому зменшує негативні для всього живого флуктуації абіотичних факторів. Тому виключно важливе значення має збереження існуючого біорізноманіття природних екосистем, що забезпечує їх стійкість до негативного дії фaктора навколишнього середовища, в тому числі і антропогенного походження.

У світлі рішень Севільської стратегії ЮНЕСКО створення мережі природоохоронних територій обумовлює необхідність розробки критеріїв та алгоритмів виявлення природно-територіальних комплексів, що характеризуються високим біорізноманіттям. Серед таких критеріїв провідне місце займають оцінки різноманітності біоти, засновані на показниках видового багатства і видового різноманіття (Pielou, 1966; Margalef, 1969; Одум, 1975; Песенко, 1982; Бігон та ін, 1989; Меггаран, 1992), а також таксономічного різноманіття та таксономічної складності угруповань (Ємельянов, Загороднюк, 1990, 1993; Загороднюк та ін, 1995; Ємельянов, 1999). Визнання необхідності охорони не тільки генофонду, але й ценофонду біосфери – положення, зафіксовано у Міжнародній конвенції з біорізноманіття (Ріо-де-Жанейро, 1992 р.), – обумовлює розвиток досліджень, які передбачають проведення робіт з інвентаризації та бонітування екосистем за багатством і розмаїттям живого на системно-структурному рівні біотичних спільнот. Все це вимагає збереження еталонних ділянок, які б в значній мірі представляли існуюче багатство і різноманітність фауни і флори. Зазначені еталонні ділянки мають величезне значення як природні банки генофонду та ценофонду живого, центри біорізноманіття, які можуть служити невичерпним джерелом для відновлення біоти порушених екосистем (Ємельянов, 1999). Тому зараз виключно актуальним представляється вибір критеріїв для визначення еталонних з біорізноманіття територій або акваторій. Це питання є чи найважливішим серед багатьох проблем, пов'язаних з вивченням і збереженням біорізноманіття.

Е. Меггаран (1992), детально проаналізувавши методи вимірювання біорізноманіття, акцентує увагу на ієрархічному розмаїтті, яке досить рідко розглядається фахівцями. Як зазначає Е. С. Пієлу (Pielou, 1975), інтуїтивно різноманіття угруповання, представленого видами різних родів вище такого, де більшість видів належить до одного роду. Це ж стосується і таксонів більш високого рангу – родин, відділів. Тому, формалізувавши концепцію видового різноманіття у вигляді варіантів індексу Шеннона, Е. С. Пієлу (Pielou, 1975), запропонувала використовувати його на рівні родів, родин, відділв і т. д.

Однак при порівняльному аналізі розмаїття угруповань зіставлення їх за багатьма характеристиками викликає певні незручності. Більше того, можливі випадки, коли угруповання, що характеризується великим видовим розмаїттям, буде менш різноманітним на рівні родів, родин і т. д. Тому виникає питання, як оцінити загальне різноманіття угруповань, врахувавши при цьому весь спектр оцінок різноманіття різних таксономічних рівнів. Зрозуміло, що раніше запропонований (Загороднюк та ін, 1995) показник таксономічного різноманіття, відображаючи структуру таксономічних відносин організмів в угрупованні і маючи ряд обмежень, не дозволяє кількісно оцінити яке з порівнюваних угруповань складніше.

У зв'язку з цим, для того щоб повною мірою судити про складність угруповань, необхідно знайти інтегральну функцію, яка б враховувала і структуру таксономічних відносин організмів в угрупованні, і їх представленість (велика кількість) на різних таксономічних рівнях. Для оцінки багатства і різноманітності біотичних спільнот використовуються такі показники: багатство видів (родів, родин, відділів тощо), різноманітність видове (родів, родин, відділів тощо), таксономічне багатство та різноманітність, складність біотичних угруповань.

Багатство видів (родів, родин, відділ і т. д.). Одним з основних показників філогенетичної структури біотичних угруповань (або фауністичних і флористичних комплексів) є багатство видів, тобто насиченість території (акваторії) видами, родами чи таксонами більш високих рангів рослинних і тваринних організмів. У зв'язку з цим, крім числа видів (родів, родин, відділв тощо), які зустрічаються в даній екосистемі, часто розглядають відношення кількості видів до числа родів, родин, відділв і т. д. (Вторів, Второва, 1983). Оцінка багатства фауни або флори за числом зареєстрованих видів є найбільш поширеною характеристикою при аналізі структури фауністичних або флористичних комплексів. За інших рівних умов угрупованняо, що включає 10 видів, є більш багатим в порівнянні з 5-видовим. Однак при таких порівняннях істотне значення мають ступінь вивченості фауни або флори, характер домінування тих чи інших видів і таксономічна структура угруповань. При оцінці видового багатства три останні характеристики не враховуються, аналіз проводиться «за інших рівних умов», які насправді виявляються суттєво більш значущими. У багатовидовому угрупованні може спостерігатися домінування лише 1-2 видів, а угруповання, що включає представників різних систематичних груп, апріорно уявляється помітно більш багатим.

Різноманіття видове (родів, родин, відділів і т. д.). Кількісна оцінка таксономічної структури біотичних угруповань, окрім показників загальної насиченості їх видами (або таксонами вищих рангів), включає характеристики великої кількості видів або систематичних груп вищих рангів. Узагальнені дані по багатству видів і їх великій кількості на тій чи іншій території виражають за допомогою індексів різноманіття (так зване видове різноманіття).

Оцінка проводиться за допомогою різних індексів – індекс Сімпсона, індекси Маргалефа і Менхініка, індекс Бріллюена, індекс Макінтоша, індекс Бергера-Паркера та ін (Pielou, 1966; Margalef, 1969; Одум, 1975; Песенко 1982; Бігон та ін, 1989; Меггаран, 1992). Найкращим і найбільш поширеним є інформаційний індекс Шеннона (Shannon, Weaver, 1949; Шеннон, 1963), який, на відміну від багатьох інших показників, оцінює різноманіття випадкових