Якубенко Б.Є., Григора І.М. Польовий практикум з ботаніки

Подождите немного. Документ загружается.

Коефіцієнт лінійної кореляції - центрований, симетричний,

абсолютний індекс міжвидової спряженості (див. коефіцієнти зв'язку). Для

якісних даних іноді називаються коефіцієнтом А.А.Чупрова або

коефіцієнтом О.Браве:

де x

;

- значення і-ї кількості ознак для порівняльних об'єктів X та Y; N -

загальна кількість спостережень; значення достовірності та похибки

коефіцієнта лінійної кореляції визначають аналогічно якісним ознакам.

Область застосування цього коефіцієнта в геоботаніці обмежене, так як різні

види зазвичай мають різну зустрічність, пов'язані з внутрішніми

біологічними властивостями, а не з подібністю екології, про що намагаються

оцінювати за результатами розрахунку матриці спряженості. Тому навіть для

найближчих за екологією видів, включених до пари, що порівнюються, якщо

один з них розповсюджений масово, а другий - рідко, зв'язок виявляється

надзвичайно низьким. У цих умовах доцільніше використовувати коефіцієнт

Коула (для вибірок з низьким діапазоном еколого-фітоценотичним) або

коефіцієнт Дайса трансформований.

Коефіцієнт Морісіта - показник спільності, який визначають за

допомогою наступної формули:

30 і

де x

- достовірність коефіцієнту, S

- його «похибка», a, b, c, d, N- значення

таблиці чотирипільної. Для кількісних даних коефіцієнт лінійної кореляції

має такий вигляд:

де n

і n

2і

- кількісна характеристика (рясність виду, покриття проективне

тощо) і-го виду в угрупованнях 1 і 2, що порівнюються; N - загальна

кількість видів; С

- див. індекс М.Морісіта, який у геоботаніці застосовують

рідко (Грейг-Смит, 1967; Васшіевич, 1969).

Коефіцієнт Пірсона - показник зв'язку видів, який розраховують за

решіткою кореляційною:

де n

z, с - значення кореляційної решітки. К

використовують для оцінки

нелінійних зв'язків за кількісними ознаками. У геоботанічній практиці цей

коефіцієнт застосовують рідко, що пов'язано зі складністю його розрахунків.

Коефіцієнт подібності - показник, що оцінює ступінь подібності

об'єктів (описів або груп описів), які визначають наступними чотирма

ординації і класифікації рослинних угруповань. Коефіцієнти подібності

поділяють на індекси, що розраховують за кількісними та якісними

показниками. Окрім того, вирізняють власне коефіцієнти подібності

(виражають різні відношення кількісті співпадаючих ознак описів до

загальної кількісті), міри відстані (визначають різницю між об'єктами, що

порівнюються в багатомірному просторі ознак), ймовірні та кореляційні міри

(оцінюється ймовірність того, що об'єкти будуть ідентичні) і інформаційні

міри (оцінюють кількість інформації, яка міститься в спільному розподілі

ознак об'єктів, що порівнюються). Замість коефіцієнтів подібності

268

- міра подібності об'єктів і та k), D - міра відмінності (D

i j

- міра

відмінності об'єктів і та j), n - кількість ознак. Якщо в останньому випадку

i j

) замість коефіцієнта подібності підставити коефіцієнт Дайса JI.

трансформований, то отримаємо перетворення R

ткд

Величина D

відома як

дистанція флористична. Шляхом перетворення коефіцієнта подібності

можливим є отримання еквівалентних мір (як показав Б.І.Семкін, частіше за

все відбувається за лінійного перетворення коефіцієнта подібності;

наприклад, для коефіцієнтів зв'язку, як одного з можливих варіантів

коефіцієнта подібності, еквівалентним є коефіцієнт Хаккера-Дайса і ТКД)

Переваги показника над еквівалентним йому проявляється тільки в зручності

написання або границях зміни, але ніяк не у відображенні ступеня подібності

(див. коефіцієнт Жаккара, коефіцієнт Коха, коефіцієнт Морісіта, міри

відстані Дженджерелі, міра відстані Джеффріса, міра відстані Евкліда,

Махаланобіса, міра канбіррська, міра відстані між залежними об'єктами,

рівняння Престона тощо; Грейг-Смит, 1967; Василевич, 1969, 1972;

Handbook..., 1973, pt 5, р.105-156; Миркин, Розенберг, 1978, 1979).

кількість випадків, коли найближчим до виду А виявляється вид ь

(аналогічно f

A), NAB - математичне очікування цієї величини за умови

незалежності розподілу видів А і В (аналогічно N

). Коефіцієнт сегрегації

запропонований у 1961 році Пілу (Грейг-Смит, 1967; Василевич, 1969;

Pielou, 1969).

Коефіцієнт спільності - показник кількості спільних ознак у

порівнюваних фітоценозах чи синтаксонах. Найчастіше визначається

коефіцієнт флористичної спільності. Існує значна кількість формул для

визначення цього показника. Особливо відома формула P. Jaccarda (1912) -

К=100-с:а + b-c\ I.Czekanowski (1913), або T.Sоrensen (1948),

К = 2с • 100 : а + b, де а - кількість видів у першому ценозі, b -

другому, с - загальна кількість видів. Коефіцієнт спільності використовують

за умов обрахунку таксонів методом Чекановського і методом дендритів та

аналізу флори. Див. спільність фітоценозів, коефіцієнт спряженості, індекс

біотичної дисперсії.

Коефіцієнт Спірмена рангової кореляції - симетричний і

центрований коефіцієнт зв'язку:

269

де N - загальна кількість ділянок, d

- різниця рангів ознак (покриття

проективне, зустрічність тощо) видів, що порівнюються на і-й ділянці, S

"похибка" величини р. Цей коефіцієнт використовують для попередньої

орієнтації в матеріалі і за оцінки ознак видів, отриманих з використанням

шкал (див. шкали проективного покриття).

Коефіцієнт спряженості (поєднання) - величина, що визначає

ступінь асоціювання, або спряженості. Визначають за формулами, в яких

враховують всі або частину наступних випадків присутності (+) або

відсутності (-) виду (в кількості площадок):

У дужках показано очікувана кількість випадків (добуток крайніх сум

стрічки і стовпця, розділене на загальну кількість площадок - 39x148:360=16

і так далі. Оцінка відмінностей емпіричних чисел від очікуваних може бути

проведена методом х

, у даному випадку за використання коефіцієнта

Вид А

Rhinanthus minor

Вид В

—

Trollius

curopaeus

Вид В

а b

a+b

Trollius

curopaeus

(16)

(23)

Вид В

с d

c+d

Trollius

curopaeus

140

(132)

181

(189)

231

Вид В

а+с b+d

Trollius

curopaeus

148

212

360

270

Коефіцієнт Юла (Yule) - симетричний, центрований, повний

коефіцієнт міжвидової спряженості (див. коефіцієнти зв'язку): Ку = (ad-

bc)/(ad+bc), де a, b, с, d - значення таблиці чотирьохпільної. Коефіцієнт

менш придатний для вивчення спряженості видів, так як не елімінує вплив

клітинки d (кількість випадків спільної відсутності видів) (Василевич, 1969).

Контраст флористичний (англ. floristic contrast, фран. contraste -

різко виражена протилежність) - поняття, яке використовують прибічники

флористичної класифікації фітоценозів. Найпростішим мірилом контрасту

де R - коефіцієнт множинної кореляції, С

y i

- коефіцієнт коваріації між

об'єктом індикації Y та індикатором і. Величина у, змінюється від 0 до 1 і

дозволяє кількісно оцінити індикаційну здатність виду-індикатора і (чим

більше y

тим важливіший для індикації вид і). Достовірність відмінності у,

від нуля перевіряється критерієм Фішера.

Маса насіння питома* - маса одиниці об'єму, виражена в грамах.

Залежить від щільності, хімічного складу й спілості насіння.

Метод Альохіна В.В. вертикальних проекцій - спосіб

характеристики вертикальної структури фітоценозу, який запропонований

В.В.Альохіним у 1926 році і зводиться до картографування із врахуванням

масштабу або фотографуванню вертикального розрізу надземної (часто і

підземної) частини фітоценозу. Метод перевідкритий Річардсом у 1952 році

й уведений до західної літератури під назвою метод профільних діаграм.

Метод Єикова Б.А. перемінних площ (англ. variable radius plotless

method) - дослідження ознак рослинності з використанням круглих ділянок

змінного радіусу. Радіус пробної площі визначається як середня величина

відстаней від випадкової точки до п'ятого та шостого екземпляру

домінуючого виду, що розташовані найближче до цієї точки; таким чином,

кількість особин домінуючого виду всередині площадки завжди рівне п'яти.

Недоліками методу є сам факт вимірювання відстані між точкою та

30 і

особиною, що не завжди можливо (у лучній рослинності; див. методи обліку

безділянкові), та його загальна чутливість. Даний метод може

використовуватись для аналізу структури фітоценозу горизонтальної (Бьїков,

1970, 1973)'

Метод Василевича В.І. визначення індикаторного значення - due.

методи оцінки індикаційності видів.

Метод вегетаційний* - спосіб дослідження рослин, які вирощують у

спеціальних посудинах (металевих або склянних) у вегетаційних

будиночках, теплицях чи оранжереях.

Метод взаємного усереднення (англ. reciprocal averaging; RA) —

процедура ординації взаємної (аналіз-RQ), яка дозволяє поєднати стійкіші

риси аналізу градієнтного прямого і аналізу факторного. Даний метод

запропонував у 1935 році Хіршфельд (Hirchfeld), а в 1973 році уведений у

фітоценологію Геноше (Guinochet) і Хіллом (Hill). Нехай матриця первинна,

де і = 1, m, m - кількість видів, j = 1, n, n - кількість описів (причому

значення а та j рівне або 0, або 1, тобто враховується тільки присутність-

відсутність виду в описі); хі - координати положення виду і на деякій осі

ординації; j - координати положення опису j на деякій осі.

Ітеративна процедура послідовного визначення координат і складає

основу методу. В якості першого приближення слугують результати прямого

градієнтного аналізу або прямого обліку середовища. Даний метод дозволяє

достовірно визначити одну (головну) вісь варіювання рослинності; решту

осей спряженості із значними обчислювальними труднощами. У французькій

літературі цей метод інколи називають аналізом відповідності (Guinochet,

1973; Gauch, 1977; Миркин, Розенберг, 1979).

Методи вивчення динаміки рослинності - такі, що

використовуються при вивченні динаміки рослинності розподіляють на

прямі та непрямі (опосередковані) (Александрова, 1964).

Методи виділення границь - група методів, що дозволяє якоюсь

мірою надати процесу проведення меж у фітоценозі об'єктивного характеру,

в континуумі фітоценотичному та виділяти контури рослинності і основі

спільності їхньої флористичної композиції та структури. Для виділення меж

між двома гомогенними контурами В.І.Василевич запропонував

використовувати порівняння середніх величин деякої ознаки рослинності

для цих контурів за критерієм Стьюдента (виділення і порівняння зон

високої та низької рясності видів). Для виділення меж клиновидних контурів

ним же був запропонований метод різниці, який полягає у порівнянні різниці

значень ознаки на сусідніх площадках. Таким чином, характер зміни ознаки

в клиновидному контурі пов'язується з характером поведінки першого

довільного рівняння регресії "подібність/відстань між площадками" (в якості

273

наявності ознаки; п, - кількість угруповань, які відносяться до першого

контуру за і-му положенні межі; а; - кількість трапляння ознаки у даному

випадку. Отже, К, досягає максимуму за найближчого значення емпіричної

межі до реальної. Є.О.Дмитрієв запропонував і складнішу кореляційну

функцію для знаходження межі за двома критеріями (просторовому та

значенням деякого екологічного фактору середовища - засоленість,

кислотність ґрунту тощо) (Василевич, 1969; Дмитриев, 1972).

Методи дистанційні - отримання інформації щодо рослини або

рослинності безконтактним методом, зазвичай з допомогою літаків та

супутників.

Методи опосередковані - такі, які використовуються при

екстраполяції просторових рядів динаміки рослинності у часі. У сучасній

фітоценології досить обережно відносяться до їх використання з вивчення

динаміки рослинності, проте через коротку тривалість людського життя

повністю від них відмовитися неможливо.

Методи прямі - багаторічні обстеження на стаціонарах,

співставлення карт рослинності, які складені в різний час, дослідження спор

і пилку у сапропелі озер, куди вони заносяться з оточуючої рослинності та

пошарово відкладаються у донних відкладах, існують і специфічні методи,

наприклад на зрубі деревного стовбура можливо встановити скільки пожеж

воно пережило (метод шрамів). Дані методи найточніше і найоб'єктивніше

характеризують процеси динаміки, але використовувати їх можливо далеко

не завжди.

Метод випадкових пар {англ. random paris method) - див. методи

обліку безділянкові.

Методи геоботанічні - такі, за допомогою яких досліджують

рослинність. Методи геоботанічні експериментальні - клас методів, які

реалізуються шляхом активного втручання до частини рослинності та

середовища, що досліджується. До числа експериментальних досліджень

відноситься вивчення впливу добрив та інших факторів середовища на

рослинність, створення штучних фітоценозів, включення до складу

природних угруповань нових компонентів (або їх виключення), зниження

рівня конкуренції обрізкою коренів дерев тощо. Не варто плутати

30 і

експериментальні дослідження зі стаціонарними (див. методи геоботанічні

стаціонарні) або маршрутними (див. методи геоботанічні маршрутні), які

виконують з використанням складних приладів. Особливим видом

експериментальних досліджень є методичні експерименти, які проводять з

метою порівняння різних методів отримання вихідних даних та їхньої

обробки; до експериментальних методів потрібно віднести і моделювання

фітоценотичних систем (Карпов, 1969; Работнов, 1978). Методи

геоботанічні маршрутні - клас методів, які реалізують шляхом

одноразових описів за маршрутом (рекогносціювання або детальніші

дослідження). Маршрутні дослідження можуть бути різномасштабними

(охоплювати невеликі ділянки рослинності та цілі області) і різними за

ступенем точності (як чисто візуальні оцінки, так і точні методи врахування

ролі видів у рослинних угрупованнях). У результаті маршрутних досліджень

може бути отримана інформація для побудови класифікації фітоценозів,

ординації, геоботанічній індикації, геоботанічного картографування, опис)'

структури фітоценозу тощо (Браун, 1957; Викторов и др., 1959; Грейг-Смит,

1967; Василевич, 1969; Полевая геоботаника..., 1964, т.З, с. 9-36; 1972, т. 4,

с. 137-334; Handbook..., 1973, pt 5, p. 617-726; Миркин, Розенберг, 1978;;

Работнов, 1978). Методи геоботанічні статистичні - такі варіаційної

статистики, що дозволяють досліджувати ціле (фітоценоз, популяцію,

продуктивність) за його складових (за даними, отриманими на облікових-,

ділянках) і оцінювати ступінь точності отриманих результатів. Методи

геоботанічні стаціонарні - клас методів, які реалізуються шляхом

багатократних повторів обліку одних і тих самих ознак рослинності в одних,

й тих же точках. Стаціонарні методи можуть бути різними за тривалістю (від

декількох днів до десятків років) та виконуватись за допомогою візуальних,

оцінок (багатократне відвідування одних і тих же ділянок рослинності для

візуального спостереження флуктуацій) або з використанням цілого

арсеналу складного спорядження. У більшості випадків стаціонарні

геоботанічні дослідження переходять у екологічні, так, як зміна параметрів

рослинності аналізується паралельно з врахуванням середовища (Полева

геоботаніка, 1964, т.З, с. 300-450; Куркин, 1976; Работнов, 1974, 1978).

Метод головних компонент (англ. principal component analysis; РСА)

- один з методів аналізу факторного, найчастіше використовують в

геоботанічних дослідженнях. Основною моделлю методу слугує припущення,

що варіювання усіх включених в аналіз ознак може бути лінійно вираженим

через малу кількість нових незалежних змінних факторів у наступному

30 і

ачастивістю даного методу є те, що кожна з головних компонент осей

варіювання по порядку враховує максимум сумарної дисперсії параметрів.

Домінантною стороною методу є кількісне виділення частки загального

варіювання рослинності. Значення навантаження а

i j

можуть бути використані

як кількісні значення або ж як деякі фактори, для яких вони не можуть бути

встановлені за одноразового спостереження (зволоження), або узагальнених

характеристик комплексного впливу чинників (див. градієнт комплексний).

Внесок фактора до загального варіювання рослинності являє собою долю

загальної дисперсії параметрів, що приходить на дану вісь:

те власне значення вторинної матриці, b

i j

- компоненти відповідного власного

вектора. Недоліками методу є лінійність вихідної моделі та складність в

ідентифікації осей максимального варіювання. Даний метод найпридатніший

для синтаксономічної ординації (координації) (Василевич, 1969, 1972;

Харман, 1972; Handbook..., 1973, pt 5, р.223-248; Mueller-Dombois, Ellenberg,

1974; Dagnelie, 1975; Gauch, 1977; Миркин, Розенберг, 1978; Лиепа, 1980).

Метод Грейг-Сміта (Greig-Smith) - метод аналізу розміщення видів

у просторі, який був запропонований у 1952 ропі і базується на дослідженні

змін дисперсії фітомаси або чисельності виду за збільшення розміру площі

пробної: якщо розміщення виду на площі є рівномірним, то дисперсія

практично не буде залежати від розміру пробних площ. Достовірні

максимуми на графіку "дисперсія/площа" свідчать щодо просторової

негомогенності та наявності "плям" даного виду. Недоліком методу є

вихідне посилання щодо відповідності розмірів скупченя та проміжків

розміру площ певного ступеню об'єднання, щодо однакової довжини та

ширини цих скупчень, співпадання меж скупчень та площ (якщо частина

площ виявиться "розсіченою", то навіть за відповідності розмірів скупчень

та площ неможливо отримати максимум дисперсії). Окрім того, Гудол

(Goodali) в якості недоліку відзначає безперервне збільшення дисперсії

залежної від розміру пробних площ. Запропонована модифікація даного

методу: замість дисперсії розглядають зміну величини квадрату відношення

кореляційного з однофакторного дисперсійного комплексу, градаціями якого

є приєднання площі певного розміру. Аналогічно робить Морісіта (Morisita),

будуючи графік змін величини І

(S) / І

(2S), де І

(S) - індекс М. Морісіта

ДЛЯ пробної площі S-Піки цього графіку відповідають ступеням

неоднорідності (Грейг-Смит, 1967; Миркин. Розенберг, 1978).

Метод де Фріза Д. (D. de Vries) - див. методи оцінки індукованих

градієнтів.

Метод дендриту - один із способів графічного відображення яких-

небудь відношень між особинами, видами, ценозами тощо.

276