Пространственная структура пороев слепыша (Spalax microphthalmus) в условиях водораздельно-балочного ландшфта
УДК 631.4:599.323.6
В. М. Иванишин, Т. М. Коломбарь
Днепропетровский национальный университет им. Олеся Гончара, Днепропетровск, Украина
V. M. Ivanishin, T. M. Kolombar
Oles’ Honchar Dnipropetrovsk National University, Dnipropetrovsk, Ukraine
Цель наших исследований – оценить пространственную структуру пороев слепыша Spalax microphthalmus Guld., (1770). В задачи исследования входило установить морфометрические характеристики пороев слепышей как меры интенсивности педотурбационной активности, выявить закономерности пространственного размещения пороев, оценить роль педотурбационной активности слепышей в формировании пестроты почвенного покрова.
Главная идея исследования состоит в том, что роющая активность слепышей привносит существенную пестроту в структуру почвенного покрова, для выявления которой необходимо применение геоинформационных подходов. Для сбора пространственно-координированных данных заложен экспериментальный полигон на участке степной целины на склоне байрака Яцев Яр северной экспозиции (48°19’31.60″ С.Ш., 35°11’39.15″ В.Д.) (Днепропетровская область).
Полигон представляет собой совокупность из 100 соприкасающихся ячеек размером 1 × 1 м. Они составляют 10 трансект по 10 ячеек в каждой. Полигон имеет форму квадрата со стороной 10 м, стороны квадрата ориентированы по направлениям «восток – запад» и «север – юг». По углам ячеек измерены почвенные свойства и отобраны пробы для агрохимического анализа. Измерения проведены в 121 точке.
В пределах изучаемого полигона было установлено расположение пороев слепышей. В системе координат, которая начинается в левом нижнем углу полигона (ось абсцисс совпадает с направлением «запад – восток», ось ординат – «юг – север»), определено расположение центроидов проев слепышей, их высота и ширина основания (с точностью 1 см).
Порои слепышей охарактеризованы диаметром основания и высотой, на основании которых вычислен их объем. Как показал дисперсионный анализ, диаметр оснований свежих и прошлогодних пороев статистически достоверно не отличается (F = 0,88, р = 0,36). Высота и объем свежих пороев статистически достоверно выше, чем у прошлогодних пороев (F = 205,54, р < 0,001 и F = 22,11, р < 0,001, соответственно).
Пространственное размещение точечных объектов описано с помощью функции Рипли L. Функция Рипли сравнивает распределение точечных объектов со случайным распределением точек в пределах окружности радиуса r. С помощью функции Рипли можно установить изменение характера распределения точечных объектов в зависимости от масштаба (r). Если функция L(r) находится в пределах доверительного интервала, который определяет нулевой уровень, то в таком случае распределение точечных объектов является случайным, если превышает доверительный интервал – контагиозным, меньше доверительного интервала – равномерное (униформное). Максимальный лаг при вычислении функции Рипли определяется размерами системы. Лаг разбивается на отрезки с некоторым инкрементом. В нашем случае инкремент составил 0,1 м.
Функция Рипли является эффективным средством анализа точечных данных. Метод Монте-Карло может быть применен для вычисления доверительного (95 %) интервала. Таким образом, функция Рипли позволяет установить типы пространственного размещения точечных объектов и предложить гипотезы, их объясняющие.
Анализ изменения функции Рипли от масштаба свидетельствует о том, что от 0,7 м и более распределение пороев на изучаемом участке следует рассматривать как случайное. В диапазоне от 0 до 0,7 распределение пороев является равномерным. Равномерное распределение предполагает наличие сил отталкивания между объектами. Очевидно, что на малых дистанциях (до 0,7 м – величина, близкая к диаметру основания пороя) наблюдается тенденция к рассредоточению пороев. С одной стороны, результат является тривиальным, с другой, сама концепция функции Рипли для описания пространственного распределения пороев почвенных млекопитающих является весьма продуктивной. Эта концепция предполагает, что распределение объектов одновременно является однородным, случайным и контагиозным, а задача сводится к выявлению масштабов, в пределах которых эти типы распределения наблюдаются. Очевидно, что протяженность изучаемого полигона не позволяет установить масштаб проявления контагиозного типа распределения. Если случайное распределение принять как показатель оптимальности условий, можно сделать вывод об однородно благоприятных условиях существования слепышей в пределах изучаемого участка.
Zoocenosis — 2013
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІІ Міжнародної наукової конфе ренції. – Дніпропетровськ: Адверта, 2013. – С. 218-219.