- •Редакционная коллегия книги:
- •Рецензенты книги:
- •Глобального Экологического Фонда
- •Предисловие
- •Раздел I. Биологическое разнообразие и методы его оценки
- •Введение
- •Глава 1. Биологическое разнообразие
- •1.1. Понятие биоразнообразия
- •1.2. Международная программа «Биологическое разнообразие»
- •1.3. Исследовательская программа «Диверситас»
- •1.4. Реализация Конвенции о биоразнообразии в России
- •Глава 2. Уровни биоразнообразия
- •2.1. Системная концепция биоразнообразия
- •2.2. Генетическое разнообразие
- •2.3. Видовое разнообразие
- •2.3.1. Динамика видового разнообразия
- •2.3.3. Динамика видового богатства по данным палеонтологической летописи
- •2.4. Биоразнообразие, созданное человеком
- •2.5. Экосистемное разнообразие
- •Глава 3. Классификации биоразнообразия
- •3.1. Инвентаризационное и дифференцирующее разнообразие
- •3.2. Таксономическое и типологическое разнообразие организмов
- •3.3. Биохорологическое разнообразие
- •3.4. Структурное разнообразие
- •Глава 4. Таксономическое разнообразие
- •4.1. Научная классификация организмов
- •4.2. Жизненные формы и биологическое разнообразие
- •4.3. Инвентаризация видов
- •Число видов в истории жизни на Земле
- •4.4. Видовое богатство России
- •Разнообразие, эндемизм и состояние видов позвоночных
- •Глава 5. Измерение и оценка биологического разнообразия
- •5.1. Параметры биологического разнообразия (альфа-разнообразие)
- •5.2. Методы построения графиков видового обилия
- •Типы графиков в анализе видового разнообразия
- •5.3. Модели распределения видового обилия
- •5.3.1. Геометрический ряд
- •5.3.2. Логарифмическое распределение
- •5.3.3. Логарифмическинормальное распределение
- •5.3.4. Распределение по модели «разломанного стержня» Макартура
- •5.3.5. Другие теоретические модели
- •5.4. Индексы биоразнообразия
- •5.4.1. Индексы видового богатства
- •5.4.2. Индексы, основанные на относительном обилии видов
- •5.5. Сравнительный анализ индексов разнообразия
- •5.6. Рекомендации для анализа данных по разнообразию видов
- •5.7. Анализ бета-разнообразия: сравнение, сходство, соответствие сообществ
- •5.7.1. Показатели сходства, основанные на мерах разнообразия
- •Мера Коуди разработана для исследования изменений в сообществе птиц вдоль средового градиента:
- •5.7.2. Показатели соответствия
- •5.7.3. Основные индексы общности для видовых списков
- •Основные индексы общности, учитывающие положительные совпадения [Песенко, 1982]
- •5.7.4. Индекс общности для количественных данных
- •5.8. Графический анализ бета-разнообразия
- •5.8.1. Неориентированные и ориентированные графы
- •Матрица сходства выборочных совокупностей
- •5.8.2. Плеяды Терентьева
- •5.8.3. Дендрограмма (кластерный анализ)
- •5.9. Применение показателей разнообразия
- •5.10. Гамма-разнообразие наземных экосистем
- •5.10.1. Пространственные показатели гамма-разнообразия
- •5.10.2. Разномасштабные уровни гамма-разнообразия
- •5.10.3. Информационные показатели гамма-разнообразия фитоценохор
- •Глава 6. Оценка биоразнообразия и охрана природы
- •Раздел II. Разнообразие ландшафта и методы его измерения
- •Введение
- •Глава 1. Общие представления о разнообразии
- •1.1. Что такое разнообразие? (Прагматический аспект)
- •1.4. Разнообразие и функционирование
- •Глава 2. Феноменологические иерархические уровни
- •Глава 3. Измерение ландшафтного разнообразия
- •3.1. Измерение ландшафтного разнообразия на основе дистанционной информации
- •Корреляционная матрица между каналами
- •Собственные значения главных компонент для трех каналов Landsat -7 (1999.10)
- •Факторные нагрузки – коэффициенты корреляции переменных с факторами для трех каналов Landsat- 7 (1999.01)
- •Оценка разнообразия (бит) подстилающей поверхности по многоканальным изображениям
- •Разнообразия изображения по объединенным данным осенней и летней съемки
- •Расчет фрактальной размерности по модели «изменение масштаба– изменение длины береговой линии»
- •Оценка фрактальной размерности по двухмерному спектру для всего изображения
- •Линейные корреляции между ландшафтными метриками разнообразия для иерархического уровня 9 пикселей (2 км)
- •3.2. Измерение ландшафтного биоразнообразия на основе использования топографических карт совместно со сканерной съемкой
- •3.3. Организация полевых исследований для оценки ландшафтного разнообразия
- •Глава 4. Прикладные задачи ландшафтного планирования, решаемые на основе измерения ландшафтного
- •Смысл индексов разнообразия, применительно к задачам ландшафтного планирования
- •Заключение
- •Основные характеристики спектральных каналов
- •Некоторые полезные ссылки на ресурсы Интернете
- •Литература
- •Раздел III. Мониторинг биоразнообразия Введение
- •Глава 1. Научные основы мониторинга биологического разнообразия. Определения и терминология
- •Глава 2. Методы оценки состояния и динамики биоразнообразия на разных иерархических уровнях
- •2.1. Биофизические и биохимические методы
- •2.1.1. Биолюминесценция
- •2.1.2. Фотосинтетическая активность
- •2.2. Генетические методы
- •2.3. Биоэнергетические методы
- •2.4. Иммунологические методы
- •2.4.1. Митогенная активность спленоцитов позвоночных животных
- •2.4.3. Применение иммунологических методов при изучении иммунозащитных реакций у рыб и беспозвоночных животных
- •2.5. Морфологические методы
- •2.5.1. Флуктуирующая асимметрия
- •2.5.2. Фенодевианты
- •2.6. Патологоанатомические и гистологические методы
- •2.6.1. Общая анатомия и гистология внутренних органов
- •2.6.2. Гистология репродуктивной системы
- •2.7. Токсикологические методы
- •2.8. Эмбриологические методы
- •2. 9. Паразитологические методы
- •2.10. Популяционные и экосистемные методы
- •Глава 3. Геоинформационные системы – интегрирующее ядро мониторинговой системы биоразнообразия
- •Глава 4. Средства обеспечения мониторинга биоразнообразия
- •4.1. Аппаратно-технические средства
- •4. 2. Программное обеспечение
- •4. 3. Организационное обеспечение
- •Раздел IV. Картографирование биоразнообразия Введение
- •Глава 1. Биогеографические основы картографирования биоразнообразия
- •Глава 2. Картографирование разнообразия организмов
- •Глава 3. Картографирование экологического разнообразия
- •Глава 4. Картографирование генетического разнообразия
- •Глава 5. Комплексное картографирование биоразнообразия
- •Р ис.2. Видовое разнообразие животных суши
- •Число видовое животных (на 100км2 суши)
- •Литература
- •117218, Москва, б. Черемушкинская ул., 34
- •109088, Москва, Шарикоподшипниковская ул., 4
Оценка разнообразия (бит) подстилающей поверхности по многоканальным изображениям
Переменная |
Каналы |
Фактор |
Энтропия |
|||||
|
Красный |
Зеленый
|
Голубой |
Первый |
Второй |
Третий |
По дисперсии |
По распреде-лению |
Landsat 7 1999. 10 |
4.73636 |
4.68493 |
4.68493 |
5.14535 |
4.80153 |
4.76838 |
10.59 |
6.714 |
Число градаций |
39 |
39 |
39 |
97 |
90 |
79 |
|
|
log m |
5.2854 |
5.2854 |
5.28540 |
6.59991 |
6.49185 |
6.30378 |
|
|
Выравненность |
0.896 |
0.886 |
0.886 |
0.780 |
0.740 |
0.756 |
|
|
Скорректированное разнообразие |
7.169 |
7.091 |
7.091 |
6.237 |
5.917 |
6.051 |
|
10.20452 |
1999.01 |
6.89023 |
7.48013 |
7.59197 |
7.49972 |
6.601042 |
6.61695 |
8.546 |
8.620 |
Число градаций |
193 |
237 |
246 |
242 |
234 |
230 |
|
|
log m |
7.59245 |
7.88874 |
7.94251 |
7.91886 |
7.87036 |
7.8454 |
|
|
Выравненность |
0.908 |
0.948 |
0.956 |
0.947 |
0.839 |
0.843 |
|
|
Скорректированное разнообразие |
7.260 |
7.586 |
7.647 |
7.577 |
6.710 |
6.747 |
|
8.936 |
На рис. 9 показаны значения разностей изображений в первых факторах за два сезона: из зимнего изображения вычтено осеннее. Совершенно очевидно, что разности неслучайны и наряду с очевидными несоответствиями (принципиально различная яркость водоемов: зимой они светлые, осенью темные), обратным отношением яркости города (зимой город темнее, чем летом), они выявляют довольно тонкие ландшафтные структуры, имеющие существенно различное отображение в различные сезоны года.
Таблица 7
Корреляция двух факторных пространств
|
Осень |
|||
Фактор 1 |
Фактор 2 |
Фактор 3 |
||
Зима |
Фактор 1 |
0,76 |
-0,12 |
-0,12 |
Фактор 2 |
0,04 |
-0,15 |
-0,04 |
|
Фактор 3 |
0,08 |
0,19 |
-0,19 |
Очевидно, что максимально полное отображение структуры территории можно получить лишь на основе интеграции изображений за различные сезоны года. Но вместе с тем измеренное разнообразие в рамках единой измерительной технической системы вполне объективно отображает текущее ее состояние. Так как разнообразие при всех условиях есть функция мощности процессов, как исторически определивших пространственную структуру территории, так и текущего действия естественных или антропогенных факторов, то такие измерения дают сравнительную оценку мощности сезонного фактора. С этих позиций можно утверждать, что мощность воздействия внешних факторов зимой меньше, чем, осенью и пространственная структура зимой более однородна.
Однако при всех условиях рассмотренный метод измерения разнообразия открывает широкие возможности сравнения крупных регионов и при накоплении спутниковой информации позволит дать максимально полную (в рамках существующих технических средств измерения) оценку реального разнообразия территории.
Таблица 8