Оценка устойчивости границ при флоро-фаунистическом районировании
Автор: Равкин Юрий Соломонович, Богомолова Ирина Николаевна, Цыбулин Сергей Михайлович, Чеснокова Светлана Витальевна
Журнал: Принципы экологии @ecopri
Рубрика: Оригинальные исследования
Статья в выпуске: 2 (27) т.7, 2018 года.
Бесплатный доступ
Данная публикация выполнена как логическое продолжение нашей предыдущей статьи. Ранее изложены результаты комплексного флоро-фаунистического районирования Северной Евразии. Этот регион, охватывающий всю территорию бывшего СССР в границах 1991 года, предварительно разделен на 597 участков. Для каждого участка вычислены коэффициенты сходства Жаккара раздельно по: 1 – флоре древесных растений, 2 – фауне беспозвоночных и 3 – позвоночных животных, а районирование выполнялось на основе анализа усредненной матрицы коэффициентов сходства. Оценить репрезентативность использованных материалов и устойчивость проведенных границ предложено постепенным увеличением количества усредняемых матриц с дополнительным привлечением доступных данных по другим группам организмов. В данном случае этот подход реализован добавлением к трем вышеуказанным матрицам коэффициентов сходства четвертой, рассчитанной по флоре всех сосудистых растений на уровне рода. Включение в расчеты дополнительной матрицы увеличило число признаков с 2156 до 3799 видов, а видов и родов – почти вдвое. Вследствие этого неоднозначно изменились прежние классификационные представления. Формально отличия в составленной заново классификации охватывают 66 % участков. Но при сравнительной оценке информативности прежней и новой классификаций среднее отклонение (по модулю) не превышает 0.8 % суммарной дисперсии матрицы коэффициентов сходства. Это свидетельствует о надежности ранее высказанных суждений о флоро-фаунистической неоднородности данного региона и дает основание говорить о возможности составления нескольких классификаций, существенно различающихся по составу таксонов, но равнозначных по доле учитываемой ими дисперсии одной и той же матрицы сходства. Как и в предыдущей работе, в процессе исследования применялись нетрадиционные методы прикладной статистики, объединяющие в одном алгоритме подходы кластерного и факторного анализа. Также использовался оригинальный метод линейной качественной аппроксимации матриц связи, позволяющий учесть нелинейность связи с помощью выделенных градаций факторов, выявленных при кластерно-факторном анализе.
Флора, фауна, северная евразия, районирование, кластерный анализ, линейная качественная аппроксимация, факторы, оценка связи, информативность представлений
Короткий адрес: https://sciup.org/147231206
IDR: 147231206 | УДК: 581.9+591.9
Assessment of the stability of boundaries in flora-faunistic zoning
The publication has been prepared as a continuation of the previous article. The results of complex floro-faunistic zoning of Northern Eurasia have been described earlier. This region which covers the territory of the former USSR within the borders of 1991 was previously divided into 597 sections. For every section Jaccard coefficients of similarity were calculated separately for woody plants flora (1), for invertebrates’ fauna (2) and vertebrates’ fauna (3). The zoning was carried out on the basis of the analysis of the average matrix of similarity coefficients. To assess the representativeness of the used materials and stability of the boundaries, it was proposed to gradually increase the number of averaged matrices with additional attraction of the available data on other groups of organisms. This approach is realized by adding one more, the fourth matrix calculated from the flora of all vascular plants at a genus level to the three matrices of similarity coefficients mentioned above. The inclusion of additional matrix in the calculation of similarity increased the number of features from 2156 to 3799 and species and genii – two times. As a result, the previous classification representations changed ambiguously. Formally, the differences in the new classification covered 66 % of the sections. But in comparative assessing of the information content of the old and new classifications, the average deviation (in absolute value) did not exceed 0.8 % of the total variance of the similarity coefficients matrix. This indicates the reliability of the previously expressed judgments about the floro-faunistic heterogeneity of the region and enables to draw up several classifications that are different significantly in the composition of taxa, but equivalent in the proportion of the variance of the same similarity matrix. As in the previous work, in the course of the study we used non-traditional methods of applied statistics combining in one algorithm the approaches of cluster and factor analysis. The original method of linear qualitative approximation of the coupling matrices was also used, this allowed to take into account the nonlinearity of the coupling using the selected gradations of the factors revealed in the cluster-factor analysis.
Список литературы Оценка устойчивости границ при флоро-фаунистическом районировании
- Атлас СССР [Atlas of the USSR]. М.: Главное управление геодезии и картографии, 1983. 260 с.
- Биодат. Живая природа и биоразнообразие. Ареалы животных и растений [Wildlife and biodiversity. Areas of animals and plants]. URL: http://biodat.ru/db/areal/index.htm (дата обращения: 15.12.2017).
- Блинова Т. К., Равкин Ю. С. Орнитофаунистическое районирование Северной Евразии [Ornithofaunistic zoning of Northern Eurasia] // Сибирский экологический журнал. 2008. Т. 15. № 1. С. 101-;121.
- Воронов А. Г., Кучерук В. В. Биотическое разнообразие Палеарктики: проблемы изучения и охраны [Biological diversity of the Palearctic: problems of study and protection] // Биосферные заповедники: Труды I советско-американского симпозиума СССР, 5-;17 мая 1976 г. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. С. 7-;20.
- Курнаев С. Ф. Лесорастительное районирование СССР [Forest-growing regionalization of USSR]. М.: Наука, 1973. 203 с.
- Мосеев Д. С., Сергиенко Л. А. К флоре островов архипелага Земля Франца-Иосифа и северной части архипелага Новая Земля (аннотированный список видов) [To the flora of the Franz Josef Land archipelago islands and the northern part of the Novaya Zemlya archipelago (annotated list of species)] // Ученые записки Петрозаводского государственного университета. 2017. № 4 (165). С. 48-;64.
- Нухимовская Ю. Д., Губанов И. А., Исаева-Петрова Л. П., Пронькина Г. А. Современное состояние биологического разнообразия на заповедных территориях России. Вып. 2. Сосудистые растения: В 2 ч. [The current state of the biological diversity within protected areas in Russia. 2nd issue: Vascular plants]. М.: МСОП, 2003. 783 с.
- Равкин Ю. С., Богомолова И. Н., Цыбулин С. М. Фаунистическое районирование Северной Евразии [The faunistic zoning of Northern Eurasia] // Известия Российской академии наук. Серия географическая. 2015а. № 3. С. 29-;40.
- Равкин Ю. С., Богомолова И. Н., Цыбулин С. М. Сравнительное районирование Северной Евразии по древесным растениям и наземным позвоночным [Comparative zoning of Northern Eurasia on woody plants and terrestrial vertebrates] // Сибирский лесной журнал. 2015б. № 5. С. 42-;53.
- Равкин Ю. С., Богомолова И. Н., Цыбулин С. М. Экологическая организация флоро-фаунистической неоднородности Северной Евразии [Ecological arrangement of floro-faunistic heterogeneity of Northern Eurasia] // Принципы экологии. 2017. № 1. С. 56-;70.
- Равкин Ю. С., Богомолова И. Н., Цыбулин С. М., Легалов А. А. Районирование Северной Евразии по фауне короедов (Scolytidae) [Zoning of Northern Eurasia in the Scolytidae fauna] // Евразийский энтомологический журнал. 2014. № 13(3). С. 271-;279.
- Равкин Ю. С., Куперштох В. Л., Трофимов В. А. Пространственная организация населения птиц [Spatial organization of the bird population] // Птицы лесной зоны Приобья. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1978. С. 253-;269.
- Равкин Ю. С., Ливанов С. Г. Факторная зоогеография [Factor zoogeography]. Новосибирск: Наука, 2008. 205 с.
- Равкин Ю. С., Седельников В. П., Сергеев М. Г., Титлянова А. А., Хмелёв В. А., Богомолова И. Н., Цыбулин С. М. Пространственно-типологическая дифференциация экосистем Западно-Сибирской равнины. Сообщение V. Экосистемы суши [Spatial-Typological Differentiation of the West Siberian Plain. Communication V: Terrestrial Ecosystems] // Сибирский экологический журнал. 2011. Т. 18. № 6. С. 773-;788.
- Рихтер Г. Д. Физико-географическое районирование СССР [Physico-geographical zoning of the USSR] // Физико-географический атлас мира. М.: Изд-во АН СССР и Главного управления геодезии и картографии СССР, 1964. С. 248-;249.
- Флора СССР [Flora of USSR]. М.; Л., 1934. Т. 1. 302 с.
- Efron B. Bootstrap Methods: Another Look at the Jackknife // Annals of Statistics. 1979. Vol. 7. № 1. P. 1-;26.
- Ravkin Yu. S., Bogomolova I. N., Tsybulin S. M., Legalov A. A. Zoning of Northern Eurasia based on the fauna of pine flower, fungus and leaf-rolling weevils (Coleoptera: Nemonychidae, Anthribidae, Rhynchitidae, Attelabidae) // Евразийский энтомологический журнал. 2015. № 14 (4). С. 367-;373.
- Udvardy M. D. F. Classification of the Biogeographic Provinces of the World Occasional № 18 Int. Union for Conservation of Nature. Morges, Swittzerland, 1975. P. 1-;48.