2012-51-3

Впервые для макромасштаба получены количественные оценки изменения бета-разнообразия сообществ растений и мелких млекопитающих в импактных регионах. Сильное промышленное загрязнение, снижая альфа-разнообразие, существенно увеличивает бета-разнообразие, что свидетельствует об усилении пространственной изоляции локальных популяций и потере целостности биоты. Полученные данные могут быть использованы для прогнозирования динамики популяций и сообществ растений и животных на загрязненных территориях и мониторинга состояния природных экосистем

На примере растительных сообществ и сообществ мелких млекопитающих в районе действия Среднеуральского медеплавильного завода проверена гипотеза о том, что под действием загрязнения происходит конвергенция сообществ, т.е. независимо от существующего биотопического разнообразия в условиях сильного загрязнения обитает ограниченный набор наиболее толерантных к загрязнению видов; соответственно, изначально разнородные сообщества становятся более гомогенными. Для оценки β-разнообразия использовали отношение γ-разнообразия к α-разнообразию (индекс Уиттекера); среднее сходство сообществ (индекс Чекановского-Съеренсена); скорость выхода на плато кумуляционных кривых (аппроксимация уравнением Михаэлиса–Ментен). γ-разнообразие растительных сообществ рассчитали на основе интерполяции по кумуляционной кривой. Для получения несмещенных оценок индекса Уиттекера, количества исчезнувших / появившихся видов и индекса сходства использовали ресамплинг. Показано, что увеличение загрязнения приводит к резкому снижению α-разнообразия сообществ растений и мелких млекопитающих (рис.). В то же время гамма-разнообразие либо снижается в меньшей степени (растительные сообщества), либо не меняется (мелкие млекопитающие). Независимо от рассматриваемого показателя, β-разнообразие растительных сообществ и сообществ мелких млекопитающих при увеличении загрязнения, наоборот, возрастало в 2–4 раза. Таким образом, снижение α-разнообразия сообществ сопровождается дивергенцией их видового состава. Полученные данные свидетельствуют, что промышленное загрязнение приводит к резкому усилению пространственной изоляции локальных популяций и практически полной потере целостности биоты в макромасштабе. Сделан вывод о ключевой роли гетерогенности среды в сохранении разнообразия биоты в условиях сильного техногенного воздействия. Рисунок – Параметры разнообразия растительных сообществ (А) и сообществ мелких млекопитающих (Б) в зоне действия медеплавильных предприятий