Пространственно-временные масштабы организации морских донных сообществ

• Автор: Азовский, Андрей Игоревич
• Шифр специальности: 03.00.18
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 291 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ПРОБЛЕМА МАСШТАБОВ КРАТКИЙ ОБЗОР

1.1. Терминология, общие понятия и положения. Понятие масштаба.

1.2. Размеры организмов связь с проблемой масштабов.

1.3. Фракталы и фрактальные распределения

Глава 2. ОБЪЕКТ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Исходные данные.

2.2. Краткая характеристика основного района работ.

2.3. Основные методы сбора и анализа данных

Глава 3. ПРОСТРАНСТВЕННАЯ НЕОДНОРОДНОСТЬ

СООБЩЕСТВ ОСНОВНЫЕ КОНЦЕПЦИИ И МЕТОДЫ АНАЛИЗА

3.1. Проблема пространственной неоднородности краткий
3.2. Методы анализа пространственных размещений
Глава 4. ПРОСТРАНСТВЕННАЯ НЕОДНОРОДНОСТЬ БЕНТОСА В РАЗНЫХ МАСШТАБАХ
4.1. Изменчивость структурнофункциональных показателей в зависимости от площади
4.2. Мультимасштабяый подход к анализу структурной неоднородности
Глава 5. ДИНАМИКА ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СТРУКТУРЫ ЛИТОРАЛЬНЫХ СООБЩЕСТВ
5.1. Устойчивость динамики суммарного обилия бентоса
5.2. Пространственная согласованность динамики суммарного обилия.
5.3. Пространственная согласованность динамики видовой структуры
5.4. Стабильность пространственной структуры во времени
Глава 6. ЛОКАЛЬНОЕ ВИДОВОЕ БОГАТСТВО БЕНТОСА
ВЛИЯНИЕ ПЛОЩАДИ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОБЪЕМА ВЫБОРКИ
6.1. Видовое разнообразие и видовое богатство основные понятия
6.2. Влияние площади исследования и объема выборки.
6.3. Видовое богатство бентоса анализ данных
Глава 7. ВИДОВОЕ БОГАТСТВО БЕНТОСА В РАЗНЫХ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ МАСШТАБАХ РОЛЬ РАЗМЕРОВ ТЕЛА
7.1. Видовое богатство и размеры организмов обзор.
7.2. Материал и методы анализа.
7.3. Результаты сравнение кривых видыплощадь.
7.4. Обсуждение обусловлена ли зависимость от размера зависимостью от масштаба
Глава 8. ШИРОТНЫЕ ГРАДИЕНТЫ БИОРАЗНООБРАЗИЯ ЗАВИСИМОСТЬ ОТ РАЗМЕРОВ ТЕЛА
8.1. Состояние проблемы
8.2. Закономерности видового богатства нематоды.
8.3. Широтные градиенты разнообразия микрофлора.
8.4. Метаанализ данных по различным группам организмов
8.5. Широтные градиенты разнообразия, масштабы пространства и размеры тела
Глава 9. СОСУЩЕСТВОВАНИЕ РОДСТВЕННЫХ ВИДОВ РОЛЬ МАСШТАБОВ ПРОСТРАНСТВА
9.1. Встречаемость родственных видов конкурирующие гипотезы. История вопроса и постановка проблемы
9.2. Методические замечания
9.3. Исходные данные и методы анализа
9.4. Результаты
9.5. Обсуждение результатов
9.6. Заключение. Встречаемость родственных видов как пример роли масштабов в формировании экологических структур .
Глава . ОЦЕНКА СТЕПЕНИ ОРГАНИЗОВАННОСТИ
СЛОЖНОСТИ СООБЩЕСТВ ТОПОЛОГИЧЕСКИЙ ПОДХОД
.1. Понятие организованности сообществ
.2. Общий подход. Параметры порядка и минимальная размерность.
.3. Способы выделения осей и определения минимальной размерности статистические аспекты
.4. Анализ организованности микро и макробентоса в разных масштабах пространства
.5. Дальнейшее развитие топологического подхода
и возможные перспективы его применения
Глава . СООТНОШЕНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОВРЕМЕННЫХ ДИАПАЗОНОВ В ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ИЕРАРХИЯХ РАЗЛИЧНОЙ ПРИРОДЫ
.1. Введение Диапазоны пространства и времени в иерархических системах
.2. Материал и методы анализа.
.3. Результаты и обсуждение.
Глава . ЗАКЛЮЧЕНИЕ. КРИТИЧЕСКИЕ МАСШТАБЫ В
ОРГАНИЗАЦИИ ДОННЫХ СООБЩЕСТВ И РАЗМЕРЫ ТЕЛА КАК МАСШТАБИРУЮЩИЙ ФАКТОР
ВЫВОДЫ.
Список цитированной литературы


Другими словами, популяции слонов и мышей, например, потребляют равное количество энергии, несмотря на громадное различие в индивидуальных размерах. Был предложен ряд гипотез, объясняющих эмпирические закономерности размерноплотностных спектров через эффективности продуцирования и переноса биомасс . Основная сложность при их проверке состоит в том, что лежащие в основе ПЭЭ соотношения как и большинство других макроэкологичсских закономерностей выполняются, как правило, лишь на осредненных данных по большому количеству видов на больших пространствах в макромасштабах. При обработке данных локального масштаба в пределах одного сообщества такие зависимости, опять же как правило, не выявляются . В частности, не подтверждается ПЭЭ и для морских бентосных сообществ . Возможно, в данном случае причина состоит в том, что трофичсская структура донных сообществ особенно макробентосных основана в значительной мере на разветвленных детритных сетях Бек , Бурковский . Дело, таким образом, опять сводится к выбору масштаба рассмотрения. Аналогичные примеры таких закономерностей можно привести и из других областей например, законы статистической термодинамики. В заключение, подчеркнем одну принципиальную особенность, свойственную большей части исследований в данном направлении. В упомянутых работах сопоставление размерных групп проводилось главным образом по функциональным суммарным показателям общее число видов, численность, биомасса, продукция и т. При этом основное внимание уделяется поиску причин и механизмов, определяющих обособленность, дискретность этих размерных блоков, т. Значительно реже предпринимались попытки сопоставить структурные характеристики сообществ, образованных разноразмерными группами организмов, и найти общие, повторяемые закономерности их организации. Именно на поиск таких общих, повторяющихся в разных размерных блоках структурных паттернов и была направлена наша работа. Итак, при изменении масштаба часто наблюдаются существенные, иногда принципиальные изменения в наблюдаемых характеристиках экологических структур. Как ни парадоксально, но интерес к проблемам, связанным с масштабами, был заметно стимулирован изучением объектов, свойства которых, напротив, не зависят от масштаба рассмотрения, т. Понятие самоподобия лежит в основе т. Фрактальные структуры и самоподобие. Понятие фрактала предложено Бенуа Мандельбротом для структур, обладающих самоподобием, то есть состоящих из частей, которые в какомто смысле подобны целому Мандельброт . По другому определению, фракталом является фигура, чьи геометрические характеристики длина, площадь, объем и т. Эта величина фрактальная размерность ХаусдорфаБезиковича определяет характер зависимости структурных характеристик от масштаба, то есть самоподобие объекта Гулд, Тобочник Фсдер . Можно сказать, что в геометрическом смысле фрактал это фигура, имеющая сходную структуру детали во всех пространственных масштабах. Идеально самоподобная фигура выглядит одинаково то есть сохраняет морфологическое подобие при всех масштабах рассмотрения. Эго свойство называют масштабной инвариантностью. Располагая только внешним видом фрактальной фигуры например, облака или береговой линии, невозможно оценить сс размеры. Рассматривая такой объект все более подробно, мы будем замечать все новые элементы неоднородности, по форме аналогичные обнаруженным на предыдущих шагах. За счет этого длина периметр, площадь поверхности фрактала с каждым шагом увеличения масштаба увеличиваются быстрее насколько быстрее показывает фрактальная размерность, чем для гладкой геометрической фигуры. Возникнув как отвлеченное геометрическое понятие, своег о рода математический казус известный математик Шарль Эрмит даже окрестил их монстрами с дурной репутацией, в последнее время фракталы нашли необычайно широкое применение в различных областях науки от молекулярной биологии до астрофизики. Как оказалось, масштабноинвариантные фракталы могут использоваться для описания многих явлений природы, перед которыми пасует классическая геометрия с ее прямыми, плоскостями и другими гладкими кривыми и поверхностями.