Показатели сходства биоценозов представляют интерес для сравнения между собой целых водоемов, их участков, определенных экологических зон и особенно в оценке степени деградации биоценозов в одном водоеме (реке) на пути переноса и трансформации (разбавления) сточных вод, иначе говоря, индексы биоценологического сходства позволяют оценить интенсивность процессов самоочищения в реке. В озере индексы сходства позволяют оценить продолжительность, характер и степень загрязняющих отложений на дне по многолетним сборам зообентоса.

Наиболее удобно проводить попарное сравнение биоценозов по Жаккару:

c                                  c                                    c

k = ------------ x 100 ;  k = ------------ x 100 ;  k = ------------ x 100 ;

a + b + c                       a + b - c                          a + b

где с - число видов, общих для двух участков (биотопов, биоценозов), а и b - число видов соответственно на обоих участках.

Сёренсен использует индекс Жаккара в несколько измененном виде:

2j

k = ------------ x 100 ,

  a + b

здесь j - то же, что и с в формуле Жаккара.

Коэффициент к имеет значения от 0 до 100%. Нулевое значение показывает полное несовпадение списков в сравниваемых пробах; 100% означает полное совпадение списков, чего практически не бывает. Полученные данные (проценты) матрицы делятся на группы сходства, соответствующие степени загрязнения, например, 65 - 80% - высокое сходство - может быть между участками, близкими по условиям: чистые или одинаково загрязненные, 50 - 64% - показывают слабое загрязнение относительно чистых участков, 30 - 49% - умеренное загрязнение, 15 - 29% - низкое сходство, например между чистыми участками и сильно загряз­ненными (разные загрязнения).

По данным к для сравниваемых участков составляется матрица:

Б.А. Вайнштейн (1967) для оценки сходства биоценозов по обилию и видовому составу применил коэффициент биоценологического сходства (K_б):

К_О x К_В

К_б = ---------------- % ,

100

где К_В - коэффициент сходства видового состава (В.В. Алехин и др., 1925):

V₃ x 100

К_В = ------------------ ,

V₁ + V₂ - V₃

где K_O - коэффициент общности удельного обилия, предложенный А.А. Шорыганым (1939, 1952) для сравнения спектров питания рыб и использованный Б.А. Вайнштейном (1949) для оценки сходства сообществ вычисляется следующим образом. Сначала определяется удельное обилие каждого вида в каждом биоценозе,  т. е. процент числа особей данного вида от общего их числа в биоценозе.

n

O = ---------- x 100

N

Затем в двух сравниваемых биоценозах удельные обилия общих им видов сравниваются, отбираются меньшие величины для каждого вида и суммируются:

К_O = Σ O_мин

Надежность использования зообентоса в качестве индикатора степени загрязненности водных объектов давно обсуждается в работах многих гидробиологов.

В основу группы индексов видового разнообразия положено правило уменьшения числа видов с увеличением загрязнения. Чаще всего используется модификация индекса разнообразия Шеннона, предложенная Вильмом и Доррисом (Wilhm, Dorris, 1968) в качестве показателя степени загрязнения вод.

_s

    d = -Σ (n_i / n ) x log₂ (n_i / n),

 ⁱ⁼¹

где n_i  - число особей i –го вида, n – число особей в пробе, s – число видов. Считается, что d > 3 соответствует чистым, d от 1 до 3 – загрязненным, d < 1 – грязным водам.

Индекс Шеннона позволяет анализировать сообщества по их популяционной структуре в естественных и нарушенных условиях (средах). Этот же индекс может быть использован с данными по биомассе видов в пробах.

При хорошем знании фауны реки, на взгляд автора данного пособия, достаточно информативным может быть индекс «видового дефицита» Коте (Kothe, 1962, цит. по: Макрушин, 1974):

Ai - Ax

I = ----------------  x 100 ,

    Ai

где Ai – число видов выше сброса сточных вод или загрязнения, Ax – число видов ниже сброса сточных вод или загрязнения.

При всем многообразии индексов оценки качества вод или степени загрязнения их, следует подходить к ним дифференцированно и выбирать их (индексы) в соответствии с уровнем и задачами исследования. Для специальных исследований, выполняемых по научным программам, следует использовать расчетные индексы, например Пантле - Букк, Шеннона, олигохетные индексы Пареле, хирономидный индекс Балушкиной. Для экспресс-анализов, например при прохождении полевой практики студентов по гидробиологии, при выполнении курсовых работ или при проведении экскурсий со школьниками на водоемы, когда нет специальных плавсредств и приборов для отбора проб, следует использовать более простые в расчетах индексы видового сходства (разнообразия), например индексы Коте, Жаккара, Сёренсена или биоценотичеекие индексы Бека, Вудивисса. Кстати сказать, сам Вудивисс, по рассказу очевидцев, пользовался своим методом просто и оригинально: он заходил в воду реки в высоких резиновых сапогах, зачерпывал ведром грунт, размывал его по частям с помощью сита и выбирал организмы. Сортировка по группам организмов без детальных определений видов позволяла на месте судить о степени чистоты воды в данном месте.

Многие виды – индикаторы встречаются в водах двух или даже трех зонах сапробности, что является причиной неточности при установлении средней сапробности биоценоза. Чтобы уточнить результаты биологического анализа Зелинка и Марван в 1961 году ввели понятие сапробной валентности вида, которая показывает, в какой мере он характерен для той или иной степени сапробности. Сапробные валентности выражаются одной или несколькими цифрами, сумма которых для вида равна 10.

Чтобы при оценке степени загрязнения повысить роль видов, присутствие которых характерно для определенной ступени сапробности, по сравнению с видами, встречающимися в разной сапробности, Зелинка и Марван вводят понятие индикаторного веса (J), который оценивается для каждого вида в балах от 1 до 5, и который показывает насколько высоко индикаторное значение того или иного вида.

Для определения степени сапробности всего биоценоза рассчитываются средневзвешенные сапробные валентности для каждой зоны (ступени) по формулам:

А = ; B =  и т.д.,

где

h_i – величина, характеризующая количество особей i-го вида,

J_i – индикаторный вес i-го вида,

a_i , b_i, ит.д. – сапробные валентности вида i.

Величины сапробной валентности и индикаторного веса находят по справочной таблице. Полученные величины (A,B,C,D,E) являются средневзвешенными валентностями биоценоза. Соотношение A:B:C:D:E следует понимать как картину сапробных условий в биоценозе. Положение наивысшего значения в этом ряду определяет к какой ступени сапробности следует отнести изучаемый биоценоз. Средние величины позволяют судить о том, в какую сторону возможны отклонения.

Зелинка и Марван создали список индикаторов сапробности с указанием сапробных валентностей и индикаторного веса видов.