О характере взаимодействия элементов биоты и климата в Западной Сибири

Abstract

This article presents the analysis of quantitative regularities in distribution and interaction of basic elements of a biota in the territory of different natural zones of Western Siberia. Their dependence among themselves and from climatic features of the territory is shown. The formula of zone dependence of number of taxons of plants and animals of any rank corresponding to the «golden ratio» is offered. Indicators, which characterize complex functioning of various elements of a biota at the different levels of hierarchy, are entered and proven physically. The mathematical model of the described interactions of biotic components and regional features of climate is made. It is established that the number of biotic taxons in the region depends on a dryness index: because of it, the number first increases from the tundra to border of a taiga and the forest-steppe where reaches a maximum, and then decreases towards a steppe zone. Interaction of components of a biota is characterized by two main indicators: degree of coherence (harmony) Ф and stability of Z. The analysis of a condition of biotic systems made with use of these indicators, adequately reflects the level and reserves of their functioning. In general, the presented analysis of regularities shows unity and mutual conditionality of functioning of the higher plants and vertebrate animals, their general dependence on climatic features of the region. Influence of these regularities on stability and balance of ecosystems is estimated.

В статье проведен анализ количественных закономерностей в распределении и взаимодействии основных элементов биоты на территории разных природных зон Западной Сибири. Показана их зависимость между собой и от климатических особенностей территории. Предложена формула зональной зависимости числа таксонов растений и животных любого ранга, соответствующая «Золотому сечению». Введены и обоснованы физически показатели, которые характеризуют комплексное функционирование различных элементов биоты на разных уровнях иерархии. Составлена математическая модель описываемых взаимодействий биотических компонентов и региональных особенностей климата. Установлено, что число биотических таксонов в регионе зависит от индекса сухости: вслед за ним оно сначала увеличивается от тундры к границе тайги и лесостепи, где достигает максимума, а затем уменьшается в сторону степной зоны. Взаимодействие компонентов биоты характеризуется двумя основными показателями: степенью согласованности (гармонии) Ф и устойчивости Z. Выполненный с использованием этих показателей анализ состояния биотических систем адекватно отражает уровень и резервы их функционирования. В целом представленный анализ закономерностей показывает единство и взаимную обусловленность функционирования высших растений и позвоночных животных, их общую зависимость от климатических особенностей региона. Оценивается влияние этих закономерностей на устойчивость и равновесие экосистем.