Введение
Глава 1. Обзор литературы. Структура сообществ, аспекты разнообразия и проблема масштабирования 22
1.1. Структура сообщества 22
1.2. Аспекты разнообразия: таксономическое, филогенетическое и функциональное 33
1.3. Фракталы и мультифракталы: математические основы 44
1.4. Скейлинг разнообразия и фрактальная структура сообществ 56
1.5. Основы мультифрактального анализа видовой структуры сообществ 70
1.6. Моделирование многовидовых сообществ 81
1.7. Заключение по обзору литературы 92
Собственные исследования
Глава 2. Разработка алгоритмов мультифрактального анализа скейлинга разнообразия самоподобных сообществ 93
2.1. Особенности организации пробоотбора для фрактального анализа 94
2.2. Меры масштаба 99
2.3. Статистический анализ скейлинга 101
2.4. Базовый алгоритм мультифрактального анализа видовой структуры 105
2.5. Альтернативный алгоритм расчета мультифрактального спектра.. 107
2.6. Заключение по главе 2 109
Глава 3. Анализ скейлинга таксономического разнообразия при описании видовой структуры природных сообществ 110
3.1. Сообщество долгоносикообразных жуков национального парка «Смольный» (Мордовия, РФ) 111
3.2. Сообщество наездников-ихневмонид зеленой зоны г. Нижний Тагил (Средний Урал, РФ) 117
3.3. Сообщества жужелиц антропогенно-трансформированных биотопов г. Казань (Татарстан, РФ) 121
3.4. Сообщество орибатидных клещей г. Нижнего Новгорода и окрестностей (РФ) 126
3.5. Сообщество насекомых исследовательского заповедника «Кедровая лощина» (Миннесота, США) 129
3.6. Сообщества мелких млекопитающих Нижегородской области (РФ) 135
3.7. Сообщества птиц Южной Богемии и Моравии (Чехия) 140
3.8. Зообентоценоз прудов-водохранилищ Щелоковского хутора (г. Нижний Новгород, РФ) 145
3.9. Фитопланктоценоз городских водоемов (г. Нижний Новгород, РФ) 148
3.10. Зоопланктоценоз Чебоксарского водохранилища (Нижегородская область, Марий Эл, Чувашия, РФ) 151
3.11. Зоопланктоценозы малых рек Линда и Кудьма (Нижегородская область, РФ) 155
3.12. Заключение по главе 3 160
Глава 4. Анализ скейлинга таксономического разнообразия при описании пространственной структуры природных сообществ 164
4.1. Алгоритмы расчета скейлинга моментов для данных с пространственной привязкой 165
4.2. Фитоценозы дюнных понижений побережья Ла-Манша (Франция, Бельгия) 167
4.3. Фитоценоз серпентинитового луга заповедника
им. Д. и С. Маклафлин (Калифорния, США) 171
4.4. Фитоценоз разнотравного суходольного луга Пустынского заказника (Нижегородская область, РФ) 175
4.5. Древесный ярус фитоценоза влажного тропического леса о. Барро-Колорадо (Панама) 179
4.6. Древесный ярус фитоценоза влажного тропического леса национального парка «Коруп» (Камерун) 184
4.7. Древесный ярус фитоценоза смешанного листопадного леса окрестностей г. Фронт Ройал (Вирджиния, США) 186
4.8. Заключение по главе 4 190
Глава 5. Мультифрактальный анализ скейлинга таксономического разнообразия при описании пространственной структуры модельных сообществ 193
5.1. Модель нейтрального сообщества в бесконечном дискретном пространстве 194
5.2. Модель нейтрального сообщества в непрерывном пространстве... 209
5.3. Модель сообщества в дискретном пространстве на основе компромисса между конкурентоспособностью и смертностью. 220
5.4. Заключение по главе 5 228 Глава 6. Разработка алгоритмов локального мультифрактального
анализа для описания скейлинга разнообразия несамоподобных сообществ 231
6.1. Локальный мультифрактальный анализ 232
6.2. Проблема невыпуклости спектра показателей массы и альтернативные алгоритмы их расчета 236
6.3. Проблема отрицательных размерностей и новая интерпретация спектра 254
6.4. Заключение по главе 6 260
Глава 7. Локальный мультифрактальный анализ скейлинга таксономического разнообразия в несамоподобных природных и модельных сообществах 262
7.1. Фитоценозы дюнных понижений побережья Ла-Манша и
разнотравного суходольного луга Пустынского заказника 263
7.2. Древесный ярус фитоценозов влажного тропического леса
о. Барро-Колорадо и национального парка «Коруп» 272
7.3. Модельные сообщества 276
7.4. Заключение по главе 7 286
Глава 8. Мультифрактальный анализ скейлинга филогенетического разнообразия 290
8.1. Интеграция филогенетических данных в мультифрактальный анализ скейлинга разнообразия 290
8.2. Сообщества мелких млекопитающих Нижегородской области 294
8.3. Фитоценоз разнотравного суходольного луга Пустынского заказника 302
8.4. Заключение по главе 8 310
Глава 9. Альтернативные подходы к анализу скейлинга филогенетических данных 314
9.1. Сэмплинговый подход: скейлинг разнообразия родов при накоплении видового богатства 315
9.2. Топологический подход: фрактальный анализ структуры филогенетического древа 317
9.3. Мультифрактальный анализ скейлинга разнообразия родов сосудистых растений национального парка «Самарская Лука» (Самарская область, РФ) 321
9.4. Фрактальный анализ топологической структуры дерева таксономической систематики млекопитающих 327
9.5. Заключение по главе 9 332
Глава 10. Мультифрактальный анализ скейлинга функционального разнообразия 335
10.1. Интеграция функциональных признаков в мультифрактальный анализ скейлинга разнообразия 336
10.2. Сообщества мелких млекопитающих Нижегородской области... 340
10.3. Фитоценоз разнотравного суходольного луга Пустынского заказника 348
10.4. Заключение по главе 10 356
Заключение 360
Выводы 365
Список литературы
