• Главная
• Новое
• Популярное
• Поиск
• Карта
• Связь

Матрица сообщества

Эволюционная экология / Структура сообщества / Матрица сообщества

Страница 1

Рис. 8.3. Биогеохимический круговорот: схематически изображены основные пути перемещения кальция. Сходным образом внутри экосистем и между ними циркулируют многие другие вещества. (Из Whittaker, 1970. Communities and Ecosystems. Перепечатано с разрещения Macmillan Publishing Co. Inc. Авторское право Robert П. Whittaker, 1970.)

Таблица чисел, образующих строки и столбцы, называется матрицей. Основываясь на уравнениях конкуренции Лотки — Вольтерра, Левине (Eevins, 1968) сформулировал понятие альфа-матрицы, ИЛИ (в более широком смысле) матрицы сообшества. Для совокупности и видов матрицей сообшества будет матрица их и, которая содержит элементы, характеризуюшие взаимодействие видов любой пары. На рис. 8.4 приведена матрица сообшества, которая отражает трофические связи десяти гипотетических видов, объединенных в одну пишевую сеть, как показано на схеме. Величины а., и а,, для пар конкурирующих видов имеют положительный знак, т. е. они показывают, что каждая популяция подавляет рост другой. Значения величин а отражают интенсивность конкурентного подавления, которое не обязательно одинаково у обоих членов пары и не обязательно имеет противоположную направленность. Связь хищник—жертва обозначена величинами а., и с разными знаками; для хищника связь благоприятна, а для жертвы неблагоприятна. На стенень благоприятствования или вреда по-прежнему указывают значения а. Таким образом, если а., имеет знак минус, а а — знак плюс, это значит, что вид питается видом у. Мутуалистические связи представлены парами отрицательных значений а. Следовательно, характер расположения знаков в матрице точно определяет трофическую структуру сообщества.

Рис. 8.4. Матрица гипотетического сообщества, состоящего из 10 видов. Приведены только знаки а и учтены только прямые взаимодействия внутри трофических уровней и между ними. Предполагается, что все члены данного уровня конкурируют. Для простоты взаимодействия высокого порядка не рассматриваются, например влияние защитных приспособлений растения на плотоядное животное, опосредованное травоядными, или аналогичное косвенное влияние хищника на растения. (Можно построить и такую матрицу, которая показывает итоговое влияние каждого вида на остальные виды сообщества.) Два элемента матрицы выделены - значение для вида В (хищника) и соответствующее значение для вида О (жертвы). Обратите внимание, что имеет знак минус, а — знак плюс. Матрицу сообщества можно составить и на основе величин чувствительности нлотности видовой популяции к изменениям нлотности других популяций, используя частные производные. В последнем случае знаки заменяются на противоположные.

Большое число эффективных измерений ниш в конкурентных сообшествах означает уменьшение числа недиагональных элементов, равных нулю, и усиление диффузной конкуренции (возрастает «связность» сообшества). Кроме того, матрица сообшества содержит информацию о структуре гильдий, так как те группы видов, в которых взаимодействие сильно, характеризуются высокими величинами а, и наоборот (см. также с. 274—275).

Польза идеи матрицы сообщества состоит в том, что она позволяет легче представить себе и выразить количественно взаимодействия между членами любого сообщества. Понятие матрицы сообщества практически не зависит от уравнений конкуренции Лотки — Вольтерра, поскольку его можно одинаково хорошо сформулировать, исходя из чувствительности плотности популяции каждого вида к изменениям плотности другого вида (принятие этого условия требует изменить все знаки матрицы на противоположные; см. также с. 220—221). Впрочем, один вид может влиять на другой одновременно и в положительном направлении и в о