Шитиков Владимир Кириллович
445003, г. Тольятти, ул. Комзина, д. 10
Vladimir K. Shitikov
10 Komzina St., Togliatti 445003
Зинченко Татьяна Дмитриевна
445003, г. Тольятти, ул. Комзина, д. 10
Tatiana D. Zinchenko
10 Komzina St., Togliatti 445003
Головатюк Лариса Владимировна
445003, г. Тольятти, ул. Комзина, д. 10
Larisa V. Golovatyuk
10 Komzina St., Togliatti 445003
Обсуждается использование концепции экологических ниш Гринелла для анализа таксономической структуры сообществ и их связи с факторами окружающей среды. Моделирование экологических ниш осуществлялось с использованием результатов 30-летних исследований сообществ макрозообентоса на 90 малых и 12 средних равнинных реках в районе Куйбышевского, Саратовского и Волгоградского водохранилищ. В качестве абиотических факторов рассматривались геоклиматические показатели, характеристики рельефа и гидрохимические оценки качества вод в точках отбора проб, где взято 11 переменных, имеющих наименьшую коллинеарность. Многомерное пространство исходных абиотических факторов проецировалось на ортогональные оси первых двух главных компонент и строились ординационные диаграммы с нанесенными на них точками присутствия видов. Модель потенциальной экологической ниши каждого вида представлялась как область в пространстве латентных переменных, в которой индекс пригодности среды обитания Z, оцениваемый по плотности вероятности встречаемости, соответствует заданным ограничениям. Для количественной оценки доли перекрытия ниш, принадлежащих двум разным таксонам бентоса, использовались индексы Шёнера и Хеллингера. Матрица расстояний между перекрываемыми нишами формировалась для всех возможных парных комбинаций из 40 наиболее экологически значимых видов макрозообентоса. Кластерный анализ полученной матрицы дистанций проводился методами иерархической агломерации и нечетких k-средних. В общем многомерном пространстве абиотических переменных изученного региона были выделены 4 области коллективных ниш для групп видов с максимальными расстояниями между их центроидами. Приведен анализ межгрупповой вариации факторов среды и обсуждаются характерные особенности каждой группы: экологическая стратегия, биологические признаки и уровень толерантности.
The authors discuss the use of the Greenell concept of ecological niches to analyze the taxonomic structure of communities and their relationship with environmental factors. The modeling of ecological niches was carried out using the results of 30-year studies of macrozoobenthos’ communities on 90 small and 12 medium-sized plain rivers in the region of the Kuibyshev, Saratov and Volgograd reservoirs. Geoclimatic indicators, relief characteristics and hydrochemical assessments of water quality at sampling points were considered as abiotic factors, where 11 variables with the least collinearity were taken. The multidimensional space of the initial abiotic factors was projected onto the orthogonal axes of the first two principal components; there were constructed ordination diagrams with plotted points of presence of species. The model of the potential ecological niche of each species was represented as an area in the space of latent variables, in which the habitat suitability index Z, estimated by the probability density of occurrence, corresponds to the given constraints. The authors used the Schoener and Hellinger indices to quantify the proportion of overlapping niches belonging to two different benthos taxa. The matrix of distances between overlapping niches was formed for all possible paired combinations of 40 most ecologically significant macrozoobenthos species. The cluster analysis of the obtained distance matrix was carried out by the methods of hierarchical agglomeration and fuzzy k-means. In the general multidimensional space of abiotic variables of the studied region, 4 areas of collective niches for groups of species with maximum distances between their centroids were identified. The analysis of intergroup variation of environmental factors is given and the characteristic features of each group are discussed: ecological strategy, biological characteristics and tolerance level.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.