BioScience Blog – Научный Биологический блог

Для выявления механизмов устойчивости и изменений функциональных свойств луговых сообществ при хозяйственном использовании разной интенсивности перспективно применение количественных математических методов. Особую ценность для моделирования представляют данные многолетнего мониторинга. В основе нашего исследования лежат погодичные изменения флористического разнообразия на Залидовских лугах Калужской области в период 1967-2008 гг., полученные И.М. Ермаковой и Н.С. Сугоркиной (Ермакова, Сугоркина, 2000, 2001, 2003) в результате геоботанических описаний на постоянных площадках, которые были обработаны методами математического моделирования, разработанными В.Г. Петросяном (Петросян, 1997, 2000). Залидовские луга расположены в Дворцовском пойменном расширении правого берега р. Угры (приток р. Оки) в Калужской области. Эти луга представляют особую ценность как немногие из сохранившихся крупных массивов естественных пойменных лугов. Они не подвергались распашке и внесению больших доз удобрений. Луга характеризуются богатством видового состава и насчитывают более 200 видов травянистых растений. Цель нашего исследования – выявить закономерности динамики флористического разнообразия (на уровне видов и семейств) на ряде модельных участков, которые находятся под антропогенным воздействием разной интенсивности, на основе создания математических моделей их функционирования. В данном сообщении обсуждаются результаты моделирования на трёх участках – № 1, 2 и 5. Они расположены в центральной части поймы. Участок № 1 все годы мониторинга имеет сенокосный режим

использования, участки № 2 и 5 сначала были сенокосными, затем в течение 1980-2002 гг их стали использовать как сенокосно-пастбищные угодья, а с 2003 г. они вновь стали сенокосными. Методика построения математических моделей динамики флористического разнообразия включает создание базы данных геоботанических описаний в информационной системе Biosystem-96; определение индексов а-разнообразия для каждого геоботанического описания; определение множественных, иерархических и сплайн индексов с использованием индексов разнообразия Шеннона, Шелдона, модифицированного Симпсона и Бергер-Паркера. Предварительная оценка динамики параметров разнообразия модельных участков № 1,2 в период 1969-2008 гг. и № 5 в период 1980-2008 гг. показала, что они, за исключением участка № 1, характеризуются флюктуационной изменчивостью. За всё время наблюдений среднее количество видов на всех участках было 40, семейств 16. На участке № 1 было выделено существенное снижение количества видов и семейств с 1991 по 1995 года (видов до 23 и семейств до 11), что существенно отличается от их средних значений. Наблюдаемые изменения, обусловлены как экологическими (вероятно сильным весенним половодьем), а также антропогенными факторами, например: нарушением в отдельных местах травяного покрова в результате выпаса. Изменения количества видов и семейств на участке № 1 требуют дополнительного исследования. Тем не менее, полученные количественные оценки позволяют утверждать, что для восстановления прежнего уровня разнообразия данной системе понадобилось не менее четырёх лет.