Биоэкологический потенциал в природных экосистемах Камчатки

ЗАКОНОДАТЕЛЬНОЕ СОБРАНИЕ КАМЧАТСКОГО КРАЯ 
ПРАВИТЕЛЬСТВО КАМЧАТСКОГО КРАЯ 
КАМЧАТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ 
ИМЕНИ ВИТУСА БЕРИНГА

ИННОВАЦИОННЫ Е ПРОЦЕССЫ  В 
ОБРАЗОВАНИИ И НАУКЕ: 
ОПЫ Т, ПРОБЛЕМ Ы , ПЕРСПЕКТИВЫ

Региональная научно-практическая конференция 
Часть II

Петропавловск-Камчатский 2009

74. 58 
К18

Инновационные процессы в обрнювННИИ Щ ЛЯЯИ IttWI' 
проблемы, перспективы: сборник статей /
ной научно-практической конференции 2*6 фМ[ЦЛЖ W*w MIUH 
Часть II. -  Изд-во КамГУ им. Витуса lio p H H lli *• П М М М Я М И И * 
Камчатский. -  2009. - 321 с.

© Издательство Камчатского государственно! и университета
ISBN 978-5-7968-0332-5 
© Издательство Ка мчат 
имени Витуса Беринга, 2009.

2

Сметанин А. Н.

Б и о э к о л о г и ч е с к и й  п о т е н ц и а л  в  п р и р о д н ы х  э к о с и с т е м а х
К а м ч а т к и

Под биоэкологическим потенциалом подразумевается сочетание 
биологических и экологических признаков, присущих данному 
биологическому виду. Имеет место множественная нелинейная регрессия, подлежащая дисперсному анализу как каждого, так и для 
всех видов. Нелинейную регрессию составляют величины различных уровней, названных нами категориями признаков. Они объединяются по следующим трем группам: 1/ экологические: жизненные формы (а), экологические группы (b), относительные размеры 
(с), частота встречаемости (d), трофическая ориентация (е) -  для 
животных, для растениий -  деление по способу размножения (Аа -  
споровые, Аб -  семенные) травянистых и древесно-кустариникоых 
форм (А, Б), экологическая пластичность (/); 2/ географические (g) 
и 3/ испытывающие антропогенное воздействие (для растений -  И, 
для птиц -  g, насекомых, рыб и млекопитающих -  k, z). Методика 
расчетов приводится в нашем первом сообщении. По этой программе составлены матрицы, таблицы и диаграммы, в итоге получены качественные формулы биоразнообразия по каждой таксономической группе.
Сосудистые растения (А, Б)
1/ Распределение видов по таксономическому признаку 
А = Аа + Аб + Ба + Бб, или:
А = 58 Аа + 863 Аб + 5 Ба + 89 Бб, или прировняв 1015 видов к 
единице ( 1 ,0) имеем:
А = 0,057 Аа + 0,85 Аб + 0,005 Ба + 0,088 Бб 
Расположим это уравнение по убывающей линии:
А = 0,85 Аб + 0,088 Бб + 0,057 Аа + 0,005 Ба 
то есть: А = (Аб > Бб > Аа > Ба)
2/ Распределение видов по биоэкологическому потенциалу
а/ по количеству видов выделенных категорий признаков: 
А а=43а2+ 15а3;5Ь|+24Ь2+ 29Ьз;32С| + 15с2+ 10сз+ 1с4 ;27с1|+ 19б2+2бз; 
26f1+7f2+25f3;40g,+6g2++12g3;7hl;lk l+ lk 2 
или:
Аа=0,04а2+0,01а3;0,005Ь|+0,02Ь2+0,ОЗЬз;0,ОЗс1+0,01с2+0,01с3+0,0 
01c4;0,03d1+6,01d2+0,002d3;0,02f1+0,007f2+0,02f3;0,04g1+0,006g2+0,0 
1 g3 ;0,007h, ;0,001 k,+0,001 k2

281

Аб=70а,+788а2+5а3; 173b,+391b2+299b3; 414c,+368c2+61c3+20c4; 
461d,+ +305d2+97d3; 275f,+264f2+324f3; 
361gl+182g2+261g3+40g4+17g5+2g6; 116h2+2h3; 24k,+ lk2+7k3 
или:
A6=0,07a,+0,78a2+0,005a3;0,17b,+0,38b2+0,29b3;0,41ci+0,36c2+0,0 
6c3+0,02c4;0,45dl+0,3d2+0,09d3;0,27fl+0,26f2+0,32f3; 0,35g, + 0,18g2 + 
0,26g3 
+ 
0,04g4 
+
0,02g5+0,002g6;0,1 lh2+0,002h3;0,02k,+0,001k2+0,007k3
Ba=la3+ la8;3b2+2b3;lc2+ lc3+3c4;ldi+2d2+3d3;2fi+lf2+2f3;lgi+4g4; 
2h 1 ; 1 k| 
или:
Ба=0,001 a3+0,001 a8;0,003b2+2b3;0,001 c2+0,00 lc3+0,003c4;0,001 d,+ 
0,002d2+0,003d3;0,002f,+0,001f2+0,002f3; 
0,001g,+0,004g3;0,002h,;
0,001k,
Бб=35а,+39а2+1а4+2аб+12а7;5Ь|+461^+3 8b3;46c,+22c2+18c3+3c4;3 
1 d,+34d2+24d3;31 f,+34f2+ 2 4 0 ;
36g, + 15g2+33g3+5g4;30hl+8h2+ lh 3;4kl+ lk 2 
или:
B6=0,03a1+0,04a2+0,001a4+0,002a6+0,01a7;0,005bl+0,04b2+0,04b3;0 
,04cl+0,02c2+0,02c3+0,003c4;0,03d|+0,03d2+0,02d3;0,03fi+0,03f2+0,02 
f3 ;0,03g,+0,01 g2+0,03g3+0,005g4;0,03hl+0,008h2+0,00 lh3;0,004k,+0,00 
lk2
б/ суммарное:
A=0,85A6[0,78a2+0,07a1+0,005a3;0,38b2+0,29b3+0,17b,;0,41c,+0,3 
6c2+0,06c3+0,02c4;0,45d|+0,3d2+0,09d3;0,32f3+0,27f1+0,26f2;0,35gi+0, 
26g3+ 0,18g2+0,04g4+0,02g5+0,002g6;0,1 lh2+0,002h3;0,02k,+0,007k3+0, 
001 k2]+0,08 8 Бб[0,04а2+0,03а3+0,01 a7+0,002a6+0,001a4;0,04b2+0,04b3+ 
0,005b,;0,04cl+0,02c2+0,02c3+0,003c4;0,03d1+0,03d2+0,02d3;0,03f1+0,0 
3f2+0,02f3;0,03gi+0,03g3+0,01g2+0,005g4;0,03h,+0,008h2+0,001h3;0,00 
4k,+0,001 k3]+0,057Aa[0,04a2+0,0 la3;0,03b3+0,02b2+0,005b, ;0,03c,++0 
,01 c2+0,01 c3+0,001 c4;0,03d,-r0,002d3+0,001 d2;0,02f,+0,02f3+0,007f2;0, 
04g ,+0,01 g3+0,006g2;0,007h, ;0,001 k,+0,001 к2]+0,005Ба[0,001 a3+0,001 
a8;0,003b2+0,002b3;0,003c4+0,001 c2+0,001 c3;0,003d3+0,002d2+0,00 Id,; 
0,002f, +0,002f3+0,001 f2; 0,004g3+0,001 g ,; 0,002h,; 0,001 k,] 
или:
A 
0,85 Ab [a2 > a, > a3; b2 > b3 > b,; c, > c2 > c3 > c4j d, > d2 > d3j 
f3 > fI > f2; gi > g3 > g2 > g4 > g5 > g6l h 2 > h3; k, > k3 > k2] + 0,088 Bb 
[a2 > a, > a7 > ae > a4; (b2 3) > b,; c, > (c2 3) > c4; (d, 2) > d3; (f,,2) > f3: 
(g u ) > g2 > g4l h, > h2 > h3; k, > k3] + 0,057 Aa [a2 > a,; b3 > b2 > b,; c, 
> (c2.3) > c4; d, > d3 > d2; (f,,3) > f2; g, > g3 > g2; h,; (k,,2)] + 0,005 Ba

282

[(аз е); b? > Ьз; С4 > (c23); d3 > d2 > d,; (fi^) > f2; ёз > gii hi; k,]
По этому уравнению прослеживается явная тенденция преобладания одних призаков над другими, что выражается словесной, или 
качественной формулой:
Формула флористического биоразнообразия:
«Основу биоразнообразия природной флоры п-ова Камчатка составляют споровые и семенные одно- двулетние и многолетние 
опадающие 
и 
вечнозеленые 
травянистые 
и 
стланичково- 
кустарничково-кустарниково-древесные ксеро-, мезо- и гигрофильные растения, по размерам мелкие, средние и крупные, редкие, 
обычные и массовые, стено- и эврибиоты, различного географического происхождения и эндемики, мозаично распространенные по 
территории п-ова, экосистемам и биотопам, не испытывающие или 
испытывающие со стороны человека слабое и умеренное техногенное воздействие».
Насекомые (В)
B=[455a6+398a9+322a8+257aio+214a4+101a5+80a7+75a2+ 3 1а]+10а3 
;705Ьз+534Ь1+435Ь2+186Ь4+29Ь5+22Ь7+17Ь6+15Ь8;860с1+835с2+248сз; 
1280dI+567d2+96d3;522e,+344e1<,+274el2+177e7+162e11+139e9+125e8 
+79e4+57e13+30e2+23e5+9e3+2e6;834f2+634f1+475f3;1216g1+576g3+96g 
4+52g2+3g5;33k3+ 12k ,+ 1 k2;56z2+20z,+19z5+ 18z3+6z4]
приравняв к единице:
B=[0,2336+0, 12a9+0,17а8+0,13а|о+ 0,11 а4+0,05а5+0,04а7+0,04а2+0,0 
2а,+0,005аз;0,36Ьз+0,27Ь,+0,22Ь2+ 0,1 b4+0,01 b5+ 0,01 b7+0,009b6+0,00 
8Ь8;0,44с|+
^0,43с2+0,13сз;0,66б1+0,29б2+0,05бз;0,27е|+0,18е1о+0,14е12+0,09е7+0, 
08е, ,+0,0769+0,0668+0,0464+0,036,3+0,0 1 е2+ 0,01 е5+0,005е3+0,001 е6;0, 
42f2+0,33fi+0,24f3;0,62g1+0,3g3+0,05g4+0,03g2+0,001g5;0,02k3+0,006k 
1+0,0005k2;0,03z2+0,01z1+ 0,0 1 z5+0,009z3+0,003z4] 
или:
В=[а6 > а9 > а8 > а,0 > а4 > а5 > (а2,7) > а, > а3; Ь3 > Ь, > Ь2 > Ь4 > 
(Ь5,7) > Ь6 > Ь8; с, > с2 > с3; d, > d2 > d3; е, > е ,0 > е12 > е7 > е ,, > е9 > е8 
> е4 > е|3 > (е25) > е3 > е6; f2 > f, > f3; g, > g3 > g4 > g2 > gsi k3 > k,; z2 > 
(zlj5) > z3 > z4]
По этому уравнению, как и в случае с сосудистыми растениями, 
прослеживается тенденция преобладания одних призаков над другими, что выражается формулой:
Формула биоразнообразия насекомых:
«Основу биоразнообразия энтомофауны п-ова Камчатка составляют жесткокрылые, перепончатокрылые, двукрылые, чешуекры283

лые, равнокрылые хоботные и полужесткокрылые насекомые, с 
заметным участием поденок, веснянок, ручейников, стрекоз и незначительным -  первичнобескрылых насекомых, трипсов, сеноедов, 
прямокрылых, златоглазок, веерокрылок, ледничников и других, 
гербобионтов, дендробионтов, амфибионтов, в меньшей мере — си- 
нантропных видов и зообионтов, мелких и средних, реже -  крупных 
форм, обычных фоновых, реже -  как редких, так и многочисленных 
видов широкого спектра питания, фитофагов, ксилофагов, сапрофа- 
гов, зоофагов, хищников и паразитов, в том числе энтомофагов, а 
также кровососов, паразитирующих на человеке и домашних животных; умеренных бионтов и эврибионтов, а также стенобионтов; 
отдаленных географических связей, дальневосточных, восточносибирских и притихоокеанских видов, с участием местных эндемиков, 
незначительным количеством занесенных (синантропных) и интро- 
дуцированных (медоносная пчела) видов, единичных мигрантов; 
вредителей сельского и лесного хозяйства, животноводства, оленеводства, бытовых вредителей, нарушающих дискомфорт человека 
(мухи) и декоративных видов (Rhopalocera и др.)».

Рыбы (Г)
Расчетные данные укладываются в уравнение:
Г=[ 169а3+24а2+ 1 1 ai ;97Ь3+ 31 b4+22b|+l 5Ь3+9Ь2+9Ьб+8Ь7+8Ь9+ЗЬ8+ 
lb|o+lbi2;94c2+82c]+28c3;79d2+75di+50d3;127e3+36e4+24e2+15ei+2e6; 
177f2+17fl+l 1 f3; 117g3+63gi+14g2+7g5+2g6+ lg 4;
27k, + 19k3+7k5+6k4+3k6]
Это уравнение приравняем к единице:
Г=[0,83а3+ 0,12а2+0,05а, ;0,48b5+ 0,15b4+0,11Ь, +0,07Ь3+0,04Ь2+0,04 
b6+0,04b7+0,04b9+0,01b8+0,005bio+0,005bi2;0,46c2+0,4ci+0,14c3;0,39d 
2+0,37d|+0,24d3;0,62e3+0,18e4+0,12e2+0,07el+0,0l’e6;0,87f2+0,08f1+0,0 
5f3;0,57g3+0,3 lg 14-0,07g2+0,03g5+0,o"lg6+0,005g4;0,13kl+0,09k3 
+
0,03k5+0,031(4+0,01 k6]
Получаем качественное линейное уравнение:
Г — [а3 > а2 > а.]; bs > b4 > Ь| > Ь3 > (t>26,7,9) -> Ь8 (Ью, 12); с2 — С|> с3;
d2 > d, > d3; е3 > е4 > е2 > е, > е6; f2 > f, > f3; g3 > g, > 
g2 > g5 > & > g*;
k 1 > k9 > (k4t5) > 
]
Формула биоразнообразия ихтиофауны:
«Основу биоразнообразия ихтиофауны Камчатки составляют 
шельфовые, прибрежно-морские и проходные, незначительно -  
пресноводные виды, хищники, планктонофаги, детритофаги и пантофаги, средние по размеру, реже -  мелкие и крупные, умеренные

284

бионты и эврибионты, а также стенобионты, обычные фоновые, в 
меньшей степени -  как малочисленные, так и многочисленные, широкого географического распространения, амфибиотические, дальневосточные бореальные, редкие мигранты, интродуценты и единичные эндемики, широко представленной промысловой группой 
рыб».

Птицы (Д)
Расчетные данные позволяют составить следующее уравнение:
Д=[78а2+76а4+29а5+18а+8а3+6аб+2а7+2а8; 124b3+ 41 bi+40b4+ 12Ь2+ 

2Ь5;97с ,+77с2+45сз; 114d2+87d,+18d3; 111 е2+50е4+40е3+ 18е,; 117f2+38f 
i+38f3+24f4+2f5;77g3+18g2+8gi+2g4]
Приравняем к единице:
Д=[0,36а2+0,35а4+0,1 За5+0,08а+0,04а3+0,03аб+0,01 а7+ 0,01 а8;0,57Ь 
3+ 0 ,19b1+0,18b4+0)05b2+0,01b5;0,44cl+0,35c2+0,2c3;0,52d2+0,4d,+0,08 
d3;0,51 е2+0,23е4+ 0 ,18е3+0,08е, ;0,53f2+ 0 ,17f,+ 0,17f3+ 0,11 f4+ 0,01 f5; 
0,35g3+0,08g2+0,04gi+0,01g4]
Получаем символическое уравнение зависимости выделенных 
признаков:
Д=[(а2,4) > а5 > а, > а3 > а<, > (а78); Ь3 > Ь, > Ь4 > Ь2 > Ь5; с, > с2 > 
с3; d2 > d, > d3; е2 > е4 > е,; f2 > (fi,2) U > fs; g3 > g2 > gi > ga]
Формула биоразнообразия орнитофауны:
«Основу биоразнообразия орнитофауны п-ова Камчатка составляют лугово-болотные, водоплавающие, лесные и горно-тундровые 
виды, с небольшим участием сугубо морских (альбатросы, буревестники) и единично -  синантропных (воробьи, сизый голубь) видов, 
открыто живущих, колониальных, дуплогнездников (дятлы, синицы), мелких и средних, реже -  крупных форм, обычных фоновых, 
редких и многочисленных, насекомоядных, хищных, рыбоядных и 
всеядных, оседлых зимующих, гнездящихся перелетных, пролетных 
и кочующих видов, восточносибирского и притихоокеанского орнитологических комплексов, с заметным участием подвидовых эндемиков, певчих и декоративных, нескольких промысловых и спортивно-охотничьих видов».

Млекопитающие (К)
По расчетным данным составлены следующие уравнения:
К= 13а3 + 11а4+8а6+7а7+6а2+3а5+2аь 33bt+9b3+7b4+ lb 2; 
25c3+22ci+3c2; 25d2+23di+2d3; 16e2+9e4+8ei+8e3+5e5+4e6;
33f2+ 12f3+5f]; 24g2+ 12g3+ 1 lgi+3g4; 2k2+lk, + lk3]

285

Приравниваем к единице:
К=[0,26а3+0,22а4+ 0,16а6+ 0,14а7+ 0,12a2+0,06a5+0,04ai ;0,66b,+0,18 
b3+0,14b4+0.02b2;0,5c3+0,44c,-K),06c2;0,5d2+0,46d,+0,04d3;0,32e2+0,18 
e4-i-0,16е, +0,16е3+0,1 e5+0,08e6;0,66f2+0,24f3+ 0,1 f, ;0,48&+0,24ёз+0,22 
gi+0,06g4;0,04k2+0,02k|+0,02k3]
Получаем уравнение, выражвающее тенденцию доминирования 
выделенных признаков:
К=[а3 > а4 > а6 > а7 > а2 > а5 > аь bi > Ьз > Ь4 > Ьг; с3 > ^  > с2; d2 > 
d, > d3; е2 > е4 > (е,,3) > е5 > еб; f2 > f3 > fi; g2 > gs > gi > g*; k2 > (k, 3)] 
Формула биоразнообразия маимачиосЬауны:
«Основу биоразнообразия млекопитающих Камчатки составляют наземные и околоводные млекопитающие, 
в 
прибрежноморских и морских экосистемах -  ластоногие и некоторые китообразные; средние по размерам, реже -  мелкие (полевки, землеройки) 
и крупные (медведь, олень), хищные, плотоядные, рыбоядные и 
всеядные, а также насекомоядные, умеренные бионты и эврибион- 
ты, широкого географического распространения, амфипацифиче- 
ские, восточносибирские и дальневосточные виды, единичные эндемики и мигранты, среди которых имеются несколько опасных для 
человека и домашних животных видов (бурый медведь), другие 
имеющие промысловое и спортивно-охотничье значение».
По представленным материалам можно можно сделать следующие выводы:
«Биоту Камчатки составляют автотрофные и в значительно 
большем видовом разнообразии -  гетеротрофные организмы, среди 
которых доминируют насекомые, в меньшем количестве -  рыбы и 
птицы, незначительном -  млекопитающие двух совершенно противоположных экологических групп -  наземных и морских.
Ядро биоты формируют многолетние травянистые растения, лиственные древесно-кустарниковые формы, хвойные деревья и стланики, из насекомых -  жесткокрылые, перепончатокрылые, чешуекрылые, двукрылые; морские рыбы, водно-болотные и луговотундровые виды птиц, из млекопитающих -  грызуны и хищники; 
мезофильная экологическая группа преобладает как среди травянистых лугово-лесных форм, так и 
пойменно-лесных древеснокустарниковых; преобладают насекомые-гипергеонты, элитораль- 
ные и сублиторальные виды рыб, открыто гнездящиеся птицы, наземные млекопитающие; мелкие травянистые, мелкие и средних 
размеров насекомые и рыбы, мелкие птицы и крупные млекопитающие; травянистые эврибионты, среди гетеротрофных организ286

мов -  умеренные бионты; многочисленными являются насекомые- 
фитофаги, рыбы-бентофаги, насекомоядные (и зерноядные) птицы, 
травоядные млекопитающие.
Среди травянистых растений и насекомых преобладают группы 
широкого географического распространения (голарктические, пале- 
арктические, 
космополиты), 
среди 
рыб 
-  
дальневосточно- 
бореальная, птиц и млекопитающих -  дальневосточно-сибирская 
группы.
Хозяйственное значение в разной степени имеют все исследуемые таксоны, при этом наибольший удельный вес составляет промысловая группа рыб.
Отдельные виды в составе региональной биоты имеют отрицательное значение для человека и домашних животных (бурый медведь, гнус, вредные насекомые и грызуны, редкие ядовитые растения)».

287