المتخصصة البيئية تشمل. المكانة البيئية للكائن الحي. المصادر والملاحظات

وزارة التعليم والعلوم في الاتحاد الروسي

المؤسسة التعليمية لميزانية الدولة الفيدرالية

التعليم المهني العالي

"جامعة سيبيريا الحكومية الصناعية"

قسم البيئة

الانضباط: البيئة الاجتماعية

حول الموضوع: "المكانة البيئية"

مكتمل:

طالب غرام. إدارة المخاطر المؤسسية-12

بيليشينكو يا.

التحقق:

مساعد. يحفر في

نوفوكوزنتسك

مقدمة……………………………………………………..……………….…. 3

1. المكانة البيئية ........................................................................... 4

1.1. مفهوم المكانة البيئية ………………………………. 4

1.2. عرض وتداخل المنافذ ……………………………………. 5

1.3. تطور المجالات ........................................................... 10

2. جوانب المكانة البيئية .......................................................... 12

3. المفهوم الحديثالمكانة البيئية ……………………………………………… 13

الاستنتاج ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 16

قائمة المراجع ……………………………………………………………………………… 19

مقدمة

يناقش هذا العمل موضوع "المنافذ البيئية". المكانة البيئية هي المكان الذي يحتله نوع ما (بتعبير أدق، سكانه) في مجتمع ما، وهو مركب من روابطه الحيوية ومتطلبات العوامل البيئية اللاأحيائية. تمت صياغة هذا المصطلح في عام 1927 من قبل تشارلز إلتون. المكانة البيئية هي مجموع العوامل التي تؤدي إلى وجود نوع معين، وأهمها مكانه في السلسلة الغذائية.

المكانة البيئية هي المكانة التي يشغلها نوع ما في المجتمع. إن تفاعل نوع معين (السكان) مع الشركاء في المجتمع الذي هو عضو فيه يحدد مكانه في دورة المواد التي يحددها الغذاء والعلاقات التنافسية في التكاثر الحيوي. مصطلح "المكانة البيئية" اقترحه العالم الأمريكي ج. غرينيل (1917). تم تفسير المكانة البيئية على أنها موقع نوع ما لغرض تغذية واحد أو أكثر من الكائنات الحية الحيوية من قبل عالم البيئة الإنجليزي سي. إلتون (1927). مثل هذا التفسير لمفهوم المجال البيئي يسمح لنا بتقديم وصف كمي للمكان البيئي لكل نوع أو لمجموعاته الفردية. للقيام بذلك، تتم مقارنة وفرة الأنواع (عدد الأفراد أو الكتلة الحيوية) في نظام الإحداثيات مع مؤشرات درجة الحرارة والرطوبة أو أي عامل بيئي آخر.

وبهذه الطريقة يمكن تحديد المنطقة المثلى وحدود الانحرافات التي يتحملها النوع - الحد الأقصى والحد الأدنى لكل عامل أو مجموعة من العوامل. كقاعدة عامة، يحتل كل نوع مكانًا بيئيًا معينًا يتكيف معه طوال فترة التطور التطوري. يُطلق على المكان الذي يشغله نوع ما (سكانه) في الفضاء (المكان البيئي المكاني) اسم الموطن.

دعونا نلقي نظرة فاحصة على المنافذ البيئية.

المتخصصة البيئية

يتكيف أي نوع من الكائنات الحية مع ظروف وجود معينة ولا يمكنه تغيير موطنه ونظامه الغذائي ووقت التغذية ومكان التكاثر والمأوى وما إلى ذلك بشكل تعسفي. يحدد مجمع العلاقات مع هذه العوامل المكان الذي خصصته الطبيعة لكائن معين والدور الذي يجب أن يلعبه في عملية الحياة العامة. كل هذا يأتي معًا في مفهوم المكانة البيئية.

1.1. مفهوم المكانة البيئية

يُفهم المكان البيئي على أنه مكان الكائن الحي في الطبيعة وطريقة نشاطه الحياتية بأكملها، وحالة حياته الثابتة في تنظيمه وتكيفاته.

في وقت مختلفتم إعطاء مفهوم المكانة البيئية معاني مختلفة. في البداية، كانت كلمة "المتخصصة" تشير إلى الوحدة الأساسية لتوزيع الأنواع داخل مساحة النظام البيئي، والتي تمليها القيود الهيكلية والغريزية لنوع معين. على سبيل المثال، تعيش السناجب في الأشجار، ويعيش الموظ على الأرض، وبعض أنواع الطيور تعشش على الفروع، والبعض الآخر في التجاويف، وما إلى ذلك. هنا يتم تفسير مفهوم المكان البيئي بشكل أساسي على أنه موطن، أو مكان مكاني. وفي وقت لاحق، أُعطي مصطلح "المتخصص" معنى "الحالة الوظيفية للكائن الحي في المجتمع". يتعلق هذا بشكل أساسي بمكانة نوع معين في البنية الغذائية للنظام البيئي: نوع الغذاء، ووقت ومكان التغذية، ومن هو المفترس لكائن معينإلخ. وهذا ما يسمى الآن بالمكانة الغذائية. ثم تبين أنه يمكن اعتبار المكان المناسب نوعًا من الحجم الزائد في مساحة متعددة الأبعاد مبنية على أساس العوامل البيئية. أدى هذا الحجم الزائد إلى الحد من نطاق العوامل التي يمكن أن يتواجد فيها نوع معين (مكانة مفرطة الأبعاد).

التي هي في الفهم الحديثيمكن تحديد المنافذ البيئية من خلال على الأقلثلاثة جوانب: المساحة الماديةالتي يشغلها الكائن الحي في الطبيعة (الموئل)، وعلاقته بالعوامل البيئية وبالكائنات الحية المجاورة (الارتباطات)، فضلا عن دوره الوظيفي في النظام البيئي. وتتجلى كل هذه الجوانب من خلال بنية الكائن الحي، وتكيفاته، وغرائزه، ودورات حياته، واهتماماته، وغيرها. إن حق الكائن الحي في اختيار مكانته البيئية مقيد بإطار ضيق إلى حد ما مخصص له منذ الولادة. ومع ذلك، يمكن لأحفادها أن يطالبوا بمناطق بيئية أخرى إذا حدثت تغيرات جينية مناسبة فيها.

يُطلق على موقع النوع الذي يشغله في النظام العام للتكاثر الحيوي، ومجمع ارتباطاته الحيوية ومتطلبات العوامل البيئية اللاأحيائية اسم المتخصصة البيئية عطوف.

لقد أثبت مفهوم المجال البيئي أنه مثمر للغاية لفهم قوانين التعايش بين الأنواع. عمل العديد من علماء البيئة على تطويره: J. Grinnell، C. Elton، G. Hutchinson، Y. Odum وآخرون.

ينبغي التمييز بين مفهوم "المكانة البيئية" ومفهوم "الموئل". وفي الحالة الأخيرة، نعني ذلك الجزء من الفضاء الذي يسكنه النوع والذي يتمتع بالظروف اللاأحيائية اللازمة لوجوده. لا يعتمد المكان البيئي لأي نوع على الظروف البيئية غير الحيوية فحسب، بل أيضًا، وليس أقل من ذلك، على بيئته الحيوية. يتم تحديد طبيعة المكان البيئي المشغول من خلال القدرات البيئية للأنواع ومدى إمكانية تحقيق هذه القدرات في بيئات حيوية محددة. هذه هي سمة من سمات نمط الحياة الذي يمكن أن يعيشه أي نوع في مجتمع معين.

طرح جي هاتشينسون مفاهيم المكانة البيئية الأساسية والمحققة. تحت أساسي يشير إلى مجموعة كاملة من الظروف التي يمكن للأنواع أن توجد وتتكاثر بنجاح. ومع ذلك، في التكاثر الحيوي الطبيعي، لا تطور الأنواع جميع الموارد المناسبة لها، ويرجع ذلك في المقام الأول إلى العلاقات التنافسية. مكانة بيئية محققة - هذا هو موقع النوع في مجتمع معين، حيث يكون محدودًا بعلاقات التكاثر الحيوي المعقدة. وبعبارة أخرى، فإن المكانة البيئية الأساسية تميز القدرات المحتملة للأنواع، والمكانة المحققة تميز ذلك الجزء منها الذي يمكن تحقيقه في ظل ظروف معينة، بالنظر إلى توافر المورد. وبالتالي، فإن المجال المتحقق يكون دائمًا أصغر من المجال الأساسي.

في علم البيئة، تتم مناقشة مسألة عدد البيئات البيئية التي يمكن أن يستوعبها التكاثر الحيوي وعدد الأنواع من أي مجموعة معينة لها متطلبات بيئية مماثلة يمكن أن تعيش معًا على نطاق واسع.

يتميز تخصص النوع في التغذية، واستخدام الفضاء، ووقت النشاط والظروف الأخرى بأنه تضييق لمكانته البيئية، في حين تتميز العمليات العكسية بأنها توسع. يتأثر توسع أو تضييق المجال البيئي للأنواع في المجتمع بشكل كبير بالمنافسين. قاعدة الاستبعاد التنافسيصاغها G. F. يمكن التعبير عن Gause للأنواع المتشابهة في البيئة بطريقة لا يتعايش فيها نوعان في نفس المكان البيئي.

تظهر التجارب والملاحظات في الطبيعة أنه في جميع الحالات التي لا تستطيع فيها الأنواع تجنب المنافسة على الموارد الأساسية، يتم طرد المنافسين الأضعف تدريجياً من المجتمع. ومع ذلك، في التكاثر الحيوي، هناك العديد من الفرص لترسيم الحدود جزئيًا على الأقل للمنافذ البيئية للأنواع المتشابهة في البيئة.

يتم تحقيق الخروج من المنافسة بسبب اختلاف متطلبات البيئة، والتغيرات في نمط الحياة، والتي، بمعنى آخر، هي تحديد المنافذ البيئية للأنواع. في هذه الحالة، يكتسبون القدرة على التعايش في نفس التكاثر الحيوي. كل نوع يعيش معًا قادر على الاستخدام الكامل للموارد في حالة عدم وجود منافس. من السهل ملاحظة هذه الظاهرة في الطبيعة. لذا، النباتات العشبيةغابات التنوب قادرة على الاكتفاء بكمية صغيرة من نيتروجين التربة، والتي لا يمكن اعتراضها بواسطة جذور الأشجار. ومع ذلك، إذا تم قطع جذور أشجار التنوب هذه في منطقة محدودة، تتحسن ظروف التغذية النيتروجينية للأعشاب وتنمو بسرعة، وتكتسب لونًا أخضر كثيفًا. يسمى تحسين الظروف المعيشية وزيادة عدد الأنواع نتيجة إزالة نوع آخر من التكاثر الحيوي مماثل في المتطلبات البيئية الإصدار التنافسي.

يعد تقسيم المنافذ البيئية حسب الأنواع التي تعيش معًا مع تداخلها الجزئي أحد آليات استقرار التكاثر الحيوي الطبيعي. إذا قام أي من الأنواع بتقليل أعداده بشكل حاد أو ترك المجتمع، فإن الأنواع الأخرى تتولى دوره. كلما زاد عدد الأنواع الموجودة في التكاثر الحيوي، انخفض عدد كل منها، وأصبح تخصصها البيئي أكثر وضوحًا.في هذه الحالة، يتحدثون عن "كثافة أكبر للمنافذ البيئية في التكاثر الحيوي".

عادةً ما يكون للأنواع ذات الصلة الوثيقة التي تعيش معًا حدودًا دقيقة جدًا للمنافذ البيئية. وهكذا فإن ذوات الحوافر التي ترعى في السافانا الأفريقية تستخدم طعام المراعي بطرق مختلفة: فالحمر الوحشية تقطف بشكل رئيسي قمم الأعشاب، وتتغذى الحيوانات البرية على ما تتركه لها الحمير الوحشية، وتختار أنواعًا معينة من النباتات، وتقطف الغزلان الأعشاب القصيرة، وتكتفي الظباء توبي بالأعشاب الطويلة. تلك الجافة، والسيقان التي خلفتها الحيوانات العاشبة الأخرى. نفس "تقسيم العمل" في سهوب جنوب أوروبا تم تنفيذه من قبل الخيول البرية والغرير والغوفر (الشكل 92).

أرز. 92. تأكل أنواع مختلفة من الحيوانات العاشبة العشب على ارتفاعات مختلفة في السافانا الأفريقية (الصفوف العليا) وفي السهوب الأوراسية (الصفوف السفلية) (وفقًا لـ F. R. Fuente, 1972; B. D. Abaturov, G. V. Kuznetsov, 1973)

وفي غاباتنا الشتوية، تتجنب الطيور التي تتغذى على الأشجار أيضًا التنافس مع بعضها البعض بسبب أنماط بحثها المختلفة. على سبيل المثال، تقوم خازنات البندق والبيكا بجمع الطعام على جذوع الأشجار. في الوقت نفسه، تقوم خازنات البندق بفحص الشجرة بسرعة، وتلتقط بسرعة الحشرات أو البذور التي تم اصطيادها في شقوق كبيرة في اللحاء، بينما تبحث البيكا الصغيرة بعناية عن سطح الجذع بحثًا عن أصغر الشقوق التي يخترقها منقارها الرقيق على شكل المخرز. في فصل الشتاء، في قطعان مختلطة، تقوم الثدي الكبيرة بإجراء بحث واسع النطاق في الأشجار والشجيرات والجذوع، وفي كثير من الأحيان في الثلج؛ يقوم طائر القرقف بفحص الفروع الكبيرة بشكل رئيسي؛ تبحث الثدي طويلة الذيل عن الطعام في نهايات الفروع؛ تبحث الملكات الصغيرة بعناية في الأجزاء العلوية من التيجان الصنوبرية.

يتواجد النمل في الظروف الطبيعية في تجمعات متعددة الأنواع، يختلف أفرادها في أسلوب حياتهم. في غابات منطقة موسكو، يتم العثور على الارتباط التالي للأنواع في أغلب الأحيان: الأنواع السائدة (Formica rufa، F. aquilonia أو Lasius fuliginosus) تحتل عدة طبقات، L. flavus نشط في التربة، Myrmica Rubra نشط في فضلات الغابات، يتم استعمار الطبقة الأرضية بواسطة L. niger وF. fusca، والأشجار - Camponotus Herculeanus. وينعكس التخصص في الحياة في مستويات مختلفة في شكل حياة الأنواع. بالإضافة إلى الانفصال في الفضاء، يختلف النمل أيضًا في طبيعة الحصول على الطعام وفي وقت النشاط اليومي.

في الصحاري، يقوم مجمع النمل الأكثر تطورا بجمع الطعام على سطح التربة (الهربتوبيونت).من بينهم، يبرز ممثلو ثلاث مجموعات غذائية: 1) Zoonecrophages النهارية - النشطة في الأوقات الأكثر سخونة، تتغذى على جثث الحشرات والحشرات الحية الصغيرة النشطة خلال النهار؛ 2) الحيوانات الليلية - تصطاد الحشرات المستقرة بأغطية ناعمة تظهر على السطح فقط في الليل ومفصليات الأرجل المتساقطة ؛ 3) الكاربوفاج (ليلا ونهارا) - تأكل بذور النباتات.

يمكن لعدة أنواع من نفس المجموعة الغذائية أن تعيش معًا. آليات الخروج من المنافسة وتحديد المنافذ البيئية هي كما يلي.

1. تمايز الحجم (الشكل 93). على سبيل المثال، متوسط أوزان الأفراد العاملين من أكثر ثلاثة آكلات حيوانية نهارية شيوعًا في رمال كيزيلكوم هي بنسبة 1:8:120. وتوجد نفس نسبة الأوزان تقريبًا في القطط متوسطة الحجم والوشق والنمر.

أرز. 93. الأحجام المقارنة لأربعة أنواع من النمل من مجموعة الحيوانات المفترسة النهارية في الصحراء الرملية في كاراكوم الوسطى وتوزيع الفرائس لثلاثة أنواع حسب فئات الوزن (وفقًا لـ G. M. Dlussky، 1981): 1 - العمال المتوسطون والكبيرون من مجموعات كاتاغليفيس؛ 2 – S. الشاحبة. 3 - أكانثوليبيس سيمينوفي؛ 4 – بلاجيوليبيس باليسنس

2. الاختلافات السلوكية تتكون من استراتيجيات العلف المختلفة. النمل الذي يشق الطرق ويستخدم حشد الناقلات لنقل الطعام المكتشف إلى العش يتغذى بشكل أساسي على بذور النباتات التي تشكل كتلاً. يقوم النمل، الذي يعمل أفراده كباحثين منفردين، بجمع بذور النباتات الموزعة بشكل أساسي.

3. التمايز المكاني. ضمن نفس الطبقة، يمكن أن يقتصر جمع الغذاء من قبل الأنواع المختلفة على مناطق مختلفة، على سبيل المثال، في المناطق المفتوحة أو تحت شجيرات الشيح، في المناطق الرملية أو الطينية، وما إلى ذلك.

4. الاختلافات في وقت النشاط ترتبط بشكل أساسي بالوقت من اليوم، ولكن في بعض الأنواع توجد اختلافات في النشاط بين الفصول (نشاط الربيع أو الخريف بشكل أساسي).

تختلف المنافذ البيئية للأنواع في المكان والزمان. يمكن تمييزها بشكل حاد في التطور الفردي اعتمادًا على مرحلة التطور، كما هو الحال، على سبيل المثال، في اليرقات والبالغات من قشريات الأجنحة واليرقات وخنافس مايو والضفادع الصغيرة والضفادع البالغة. في هذه الحالة، يتغير كل من الموطن والبيئة الحيوية بأكملها. في الأنواع الأخرى، تكون المنافذ البيئية التي تشغلها الأشكال الصغيرة والبالغة أقرب، ولكن مع ذلك هناك دائمًا اختلافات بينهما. وبالتالي، فإن المجاثم البالغة وزرائها، التي تعيش في نفس البحيرة، تستخدم مصادر طاقة مختلفة لوجودها وتدخل فيها دوائر مختلفةتَغذِيَة. تعيش الزريعة على العوالق الصغيرة، في حين أن البالغين هم حيوانات مفترسة نموذجية.

يؤدي إضعاف المنافسة بين الأنواع إلى توسيع المكانة البيئية للأنواع. في الجزر المحيطية التي تحتوي على حيوانات فقيرة، يعيش عدد من الطيور، مقارنة بأقاربها في البر الرئيسي، في موائل أكثر تنوعًا وتوسع نطاق غذائها، لأنها لا تواجه أنواعًا منافسة. بل إن هناك تباينًا متزايدًا في شكل المنقار بين سكان الجزيرة كمؤشر على توسع طبيعة الروابط الغذائية.

إذا أدت المنافسة بين الأنواع إلى تضييق المكانة البيئية لنوع ما، مما يمنع ظهور كل إمكاناتها، فإن المنافسة بين الأنواع، على العكس من ذلك، تساهم في توسيع المنافذ البيئية. مع زيادة عدد الأنواع، يبدأ استخدام الغذاء الإضافي، وتطوير موائل جديدة، وظهور روابط حيوية جديدة.

في الخزانات، تجد النباتات المغمورة بالكامل في الماء (elodea، hornwort، urut) نفسها في ظروف مختلفة من حيث درجة الحرارة والإضاءة وظروف الغاز عن تلك التي تطفو على السطح (telores، ألوان مائية، طحلب البط) أو تتجذر في القاع وتجلب يترك على السطح (زنبق الماء، كبسولة البيض، فيكتوريا). كما أنها تختلف في علاقاتها مع البيئة. تشغل النباتات الهوائية في الغابات الاستوائية أماكن متشابهة ولكنها ليست متطابقة بعد، لأنها تنتمي إلى مجموعات بيئية مختلفة فيما يتعلق بالضوء والماء (النباتات الشمسية والنباتات الوعائية والنباتات الرطبة والنباتات المتوسطة والنباتات الجافة). تحتوي بساتين الفاكهة المختلفة على ملقحات متخصصة للغاية.

في غابة ناضجة عريضة الأوراق، تتمتع أشجار الطبقة الأولى - البلوط الشائع، والدردار الناعم، وقيقب الجميز، والزيزفون ذو الأوراق القلبية، والرماد الشائع - بأشكال حياة مماثلة. وتنتهي مظلة الأشجار التي تتكون من تيجانها في نفس الأفق، في ظل ظروف بيئية مماثلة. لكن التحليل الدقيق يظهر أنهم يشاركون في حياة المجتمع بطرق مختلفة، وبالتالي، يشغلون مجالات بيئية مختلفة. وتختلف هذه الأشجار في درجة تحمل الضوء والظل، وتوقيت التزهير والإثمار، وطرق التلقيح وتوزيع الثمار، وتكوين القرينات، وغيرها. البلوط والدردار والرماد نباتات ضارة، ولكن البيئة مشبعة بحبوب اللقاح في أوقات مختلفة. القيقب والزيزفون محبان للحشرات، نباتات عسل جيدة، لكنهما يزهران في أوقات مختلفة. البلوط لديه حديقة حيوان، في حين أن الأشجار الأخرى ذات الأوراق العريضة لديها أنيموكوري. يختلف تكوين الرفقاء من شخص لآخر.

إذا كانت تيجان الأشجار موجودة في غابة عريضة الأوراق في نفس الأفق، فإن نهايات الجذر النشطة تقع على أعماق مختلفة. تخترق جذور البلوط بعمق أكبر، وتقع جذور القيقب أعلى وجذور الرماد أكثر سطحية. فساد أنواع مختلفةيتم استخدام الأشجار بمعدلات مختلفة. تتحلل أوراق الزيزفون والقيقب والدردار والرماد بالكامل تقريبًا بحلول الربيع، ولا تزال أوراق البلوط تشكل فضلات الغابات السائبة في الربيع.

وفقًا لأفكار L. G. Ramensky حول الفردية البيئية للأنواع ومع الأخذ في الاعتبار حقيقة أن الأنواع النباتية في المجتمع تشارك بطرق مختلفة في تطوير وتحويل البيئة وتحويل الطاقة، يمكننا أن نفترض ذلك في النباتات النباتية الموجودة كل نوع من النباتات له مكانته البيئية الخاصة.

أثناء التطور، تغير النباتات، مثل العديد من الحيوانات، مكانتها البيئية. مع تقدمهم في السن، فإنهم يستخدمون بيئتهم ويحولونها بشكل أكثر كثافة. يؤدي انتقال النبات إلى الفترة التوليدية إلى توسيع نطاق الأقران بشكل كبير وتغيير حجم وكثافة المجال النباتي. يتناقص الدور المشكل للبيئة للشيخوخة والنباتات الخرفية. إنهم يفقدون العديد من الرفقاء، لكن دور المدمرين المرتبطين بهم آخذ في الازدياد. يتم إضعاف عمليات الإنتاج.

النباتات لها منافذ بيئية متداخلة. ويشتد في فترات معينة عندما تكون الموارد البيئية محدودة، ولكن بما أن الأنواع تستخدم الموارد بشكل فردي وانتقائي وبكثافة مختلفة، فإن المنافسة في النباتات النباتية المستقرة تضعف.

أرز. 94. العلاقة بين تنوع طبقات الأوراق و تنوع الأنواعالطيور (مؤشرات شانون وفقًا لماك آرثر من إي. بيانكا، 1981)

فهرس

شيلوف آي أ. علم البيئة. م.: تخرج من المدرسه, 1997.

خريستوفوروفا ن.ك. أساسيات علم البيئة. فلاديفوستوك: دالناوكا، 1999.

جيلياروف إيه إم البيئة السكانية. م: دار النشر جامعة موسكو الحكومية، 1990.

يُطلق على الموقع الذي تحتله الأنواع في التكاثر الحيوي اسم مكانتها البيئية. يتميز المكان البيئي للأنواع أيضًا بحدود قدرتها على التحمل فيما يتعلق عوامل مختلفةوطبيعة ارتباطها بالأنواع الأخرى، وطريقة حياتها، وتوزيعها في الفضاء.

في كثير من الأحيان يعتبر مفهوم "المكانة البيئية" مرادفا لمفهوم "الموئل"، ولكن مفهوم المكانة أوسع بكثير وأكثر معنى. أطلق عالم البيئة الأمريكي أودوم مجازيًا على الموطن اسم "عنوان" الكائن الحي (النوع)، والمكان البيئي هو "المهنة".

يعيش في موطن واحد عدد كبير منالكائنات الحية من مختلف الأنواع. على سبيل المثال، تعتبر الغابة المختلطة موطنا لمئات الأنواع من النباتات والحيوانات، ولكن لكل منها "مهنة" خاصة بها وواحدة فقط - مكانة بيئية.

في الغابة، لدى الأيائل والبروتين موائل مماثلة، لكن منافذها مختلفة تماما: يعيش البروتين بشكل رئيسي في تيجان الأشجار، ويتغذى على البذور والفواكه، ويتكاثر هناك. الجميع دورة الحياةيرتبط الأيائل بمساحة تحت المظلة: حيث يتغذى على النباتات الخضراء أو أجزائها، ويتكاثر ويأوي في الغابة.

عناصر وقواعد المكانة البيئية

عناصر المكانة البيئية:

الغذاء (الأنواع) ؛
الوقت وطرق التغذية.
مكان التكاثر
مكان المأوى.

توجد المنافذ البيئية وفقًا لقواعد معينة:

كلما اتسعت متطلبات (حدود التسامح) لأي نوع تجاه أي أو أكثر من العوامل البيئية، زادت المساحة التي يمكن أن يشغلها في الطبيعة، وبالتالي كان توزيعه أوسع؛
إذا تغير نظام أي عامل بيئي واحد على الأقل في موطن الأفراد من نوع واحد بطريقة تتجاوز قيمه حدود المكان المناسب، فإن هذا يعني تدمير المكان المناسب، أي ، محدودية أو استحالة الحفاظ على الأنواع في موطن معين. ترتبط أنماط مهمة أخرى أيضًا بمفهوم "المكان البيئي" - كل نوع له مكانه البيئي الفريد الخاص به، أي، كما هو الحال مع العديد من الأنواع الموجودة على الأرض، هناك العديد من المنافذ البيئية (2.2 مليون نوع من الكائنات الحية، منها 1.7 مليون نوع) الحيوانات). لا يمكن لنوعين مختلفين (حتى الأنواع القريبة جدًا) أن يشغلا نفس المكان البيئي في الفضاء؛
في كل نظام بيئي هناك أنواع تدعي نفس المكانة أو عناصرها (الغذاء والمأوى). في هذه الحالة، المنافسة أمر لا مفر منه، والنضال من أجل امتلاك مكانة متخصصة. تنعكس هذه العلاقات في قاعدة غوز: إذا دخل نوعان لهما متطلبات بيئية مماثلة (التغذية والسلوك ومواقع التكاثر) في علاقة تنافسية، فيجب أن يموت أحدهما أو يغير نمط حياته ويحتل مكانة بيئية جديدة.

المكانة البيئية هي مجمل جميع متطلبات النوع (

يُفهم المكان البيئي عادةً على أنه مكان الكائن الحي في الطبيعة ونمط حياته بالكامل، أو كما يقولون، حالة الحياة، بما في ذلك الموقف من العوامل البيئية، وأنواع الطعام، والوقت وطرق التغذية، وأماكن التكاثر والملاجئ وما إلى ذلك. وهذا المفهوم أكثر شمولاً وأكثر معنى من مفهوم "الموئل". أطلق عالم البيئة الأمريكي أودوم مجازيًا على الموطن اسم "عنوان" الكائن الحي (النوع)، والمكان البيئي هو "المهنة".

وبالتالي، فإن المكانة البيئية تميز درجة التخصص البيولوجي للأنواع. يتم التأكيد على الخصوصية البيئية للأنواع من خلال بديهية القدرة على التكيف البيئي: "كل نوع يتكيف مع مجموعة محددة ومحددة بدقة من الظروف المعيشية - مكانة بيئية".

طرح جي هاتشينسون مفهوم المكانة البيئية الأساسية والمحققة.

يشير مصطلح "الأساسي" إلى مجموعة الشروط الكاملة التي يمكن للأنواع في ظلها أن توجد وتتكاثر بنجاح. ومع ذلك، في الطبيعة، لا تطور الأنواع جميع الموارد المناسبة لها، ويرجع ذلك في المقام الأول إلى العلاقات التنافسية.

المكانة البيئية المحققة هي موقع نوع ما في مجتمع معين، حيث يكون محدودًا بعلاقات التكاثر الحيوي المعقدة. أولئك. المكانة الأساسية هي القدرات المحتملة للأنواع، والمكانة المحققة هي الجزء الذي يمكن تحقيقه في ظل ظروف معينة. وبالتالي، فإن المجال المتحقق يكون دائمًا أصغر من المجال الأساسي.

ثلاث قواعد مهمة تتبع من الشكل.

1. كلما اتسعت متطلبات (حدود تحمل) نوع ما لأي أو أكثر من العوامل البيئية، كلما اتسعت المساحة التي يمكن أن يشغلها في الطبيعة، وبالتالي كان توزيعه أوسع.
2. الجمع بين احتياجات الجسم من عوامل مختلفةليست اعتباطية: جميع الكائنات الحية تتكيف مع أنظمة العوامل "المترابطة" والمترابطة والمترابطة.
3. إذا تغير نظام أي عامل بيئي واحد على الأقل في موطن الأفراد من نوع معين بطريقة تتجاوز قيمه حدود المكان المناسب مثل الفضاء الفائق، فإن هذا يعني تدمير المكان المناسب، أي محدودية أو استحالة الحفاظ على الأنواع في هذا الموطن.

نظرًا لأن أنواع الكائنات الحية فردية بيئيًا، فإن لديها أيضًا منافذ بيئية محددة. وهكذا، مثلما يوجد العديد من أنواع الكائنات الحية على الأرض، هناك أيضًا العديد من المنافذ البيئية.

في الطبيعة، هناك أيضًا قاعدة مفادها أنه من الإلزامي ملء المنافذ البيئية: "سيتم ملء المنافذ البيئية الفارغة دائمًا وبالتأكيد". الحكمة الشعبيةصاغ هاتين الفرضيتين على النحو التالي: «لا يمكن لدبين أن يتعايشا في وكر واحد» و«الطبيعة تمقت الفراغ».

إذا كانت الكائنات الحية تحتل مجالات بيئية مختلفة، فإنها عادة لا تدخل في علاقات تنافسية؛ حيث يتم فصل مجالات نشاطها وتأثيرها. وفي هذه الحالة تعتبر العلاقة محايدة.

وفي الوقت نفسه، يوجد في كل نظام بيئي أنواع تطالب بنفس المكانة أو عناصرها (الغذاء والمأوى وما إلى ذلك). في هذه الحالة، المنافسة أمر لا مفر منه، والنضال من أجل امتلاك مكانة متخصصة. لقد تطورت العلاقات التطورية بحيث لا يمكن للأنواع ذات المتطلبات البيئية المماثلة أن تعيش معًا لفترة طويلة. ولا يخلو هذا النمط من الاستثناءات، ولكنه موضوعي إلى حد أنه صيغ في هيئة بند يسمى "قاعدة الاستبعاد التنافسي". مؤلف هذه القاعدة هو عالم البيئة جي إف غوز. يبدو الأمر كالتالي: "إذا دخل نوعان لهما متطلبات بيئية مماثلة (التغذية، والسلوك، ومواقع التكاثر، وما إلى ذلك) في علاقة تنافسية، فيجب أن يموت أحدهما أو يغير نمط حياته ويحتل مكانة بيئية جديدة". في بعض الأحيان، على سبيل المثال، من أجل تخفيف العلاقات التنافسية الحادة، يكفي أن يقوم كائن واحد (حيوان) بتغيير وقت التغذية دون تغيير نوع الطعام نفسه (إذا حدثت المنافسة في مهد العلاقات الغذائية)، أو العثور على موطن جديد (إذا جرت المنافسة على أساس هذا العامل) وما إلى ذلك وهلم جرا.

ومن بين الخصائص الأخرى للمنافذ البيئية، نلاحظ أن الكائن الحي (النوع) يمكنه تغييرها طوال دورة حياته.

تتشكل المجتمعات (الأحياء الحيوية والنظم الإيكولوجية) وفقًا لمبدأ ملء المنافذ البيئية. في مجتمع طبيعي راسخ، عادة ما تكون جميع المنافذ مشغولة. وفي مثل هذه المجتمعات، على سبيل المثال، في الغابات (الأصلية) القديمة، تكون احتمالية إدخال أنواع جديدة منخفضة للغاية.

تنقسم المنافذ البيئية لجميع الكائنات الحية إلى متخصصة وعامة. يعتمد هذا التقسيم على مصادر الغذاء الرئيسية للأنواع المقابلة، وحجم الموائل، والحساسية للعوامل البيئية اللاأحيائية.

منافذ متخصصة. تتكيف معظم أنواع النباتات والحيوانات لتعيش فقط في نطاق ضيق من الظروف المناخية وغيرها من الخصائص بيئة، تتغذى على مجموعة محدودة من النباتات أو الحيوانات. هذه الأنواع لها مكانة متخصصة تحدد موطنها في البيئة الطبيعية. وبالتالي، تتمتع الباندا العملاقة بمكانة متخصصة للغاية، لأنها تتغذى بنسبة 99٪ على أوراق وبراعم الخيزران. أدى التدمير الهائل لأنواع معينة من الخيزران في مناطق الصين التي عاش فيها الباندا إلى انقراض هذا الحيوان.

تتميز الأنواع ذات المنافذ المشتركة بسهولة التكيف مع التغييرات العوامل البيئيةبيئات. يمكنهم أن يزدهروا في مجموعة متنوعة من البيئات، ويأكلوا مجموعة متنوعة من الأطعمة، ويتحملوا التقلبات الشديدة. الظروف الطبيعية. تم العثور على منافذ بيئية مشتركة بين الذباب والصراصير والفئران والجرذان والبشر، وما إلى ذلك.

بالنسبة للأنواع ذات البيئات البيئية العامة، يكون خطر الانقراض أقل بكثير من الأنواع ذات البيئات المتخصصة.

المكانة البيئية البشرية

الإنسان هو أحد ممثلي مملكة الحيوان، وهو نوع بيولوجي من فئة الثدييات. على الرغم من أن لديها العديد من الخصائص المحددة (العقل، الكلام الواضح، نشاط العمل، الحياة الاجتماعية الحيوية، وما إلى ذلك)، إلا أنها لم تفقد أهميتها الجوهر البيولوجيوجميع قوانين البيئة صالحة لها بنفس القدر كما هي الحال بالنسبة للكائنات الحية الأخرى.

يمتلك الإنسان أيضًا مكانته البيئية الفريدة من نوعها، أي مجموعة من المتطلبات للعديد من العوامل البيئية التي تم تطويرها في عملية التطور. إن المساحة التي يتم فيها تحديد مكانة الإنسان (أي المكان الذي لا تتجاوز فيه أنظمة العوامل حدود التسامح الموروثة من الأجداد) محدودة للغاية.

كنوع بيولوجي، لا يمكن للبشر أن يعيشوا إلا داخل مساحة اليابسة في الحزام الاستوائي (المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية)، حيث نشأت عائلة البشر. عموديًا، يمتد الكوة حوالي 3.0-3.5 كم فوق مستوى سطح البحر.

بفضل الخصائص المحددة (الاجتماعية في المقام الأول) المذكورة أعلاه، قام الإنسان بتوسيع حدود منطقته الأولية (الموئل)، واستقر في خطوط العرض العالية والمتوسطة والمنخفضة، وأتقن أعماق المحيط والفضاء الخارجي. ومع ذلك، ظلت مكانتها البيئية الأساسية دون تغيير تقريبًا، ويمكنها البقاء خارج نطاقها الأصلي، والتغلب على مقاومة العوامل المقيدة ليس من خلال التكيف، ولكن بمساعدة أجهزة وأجهزة حماية تم إنشاؤها خصيصًا (المساكن الساخنة، والملابس الدافئة، وأجهزة الأكسجين ، وما إلى ذلك.) ، والتي تحاكي مكانتها بنفس الطريقة التي يتم بها ذلك بالنسبة للحيوانات والنباتات الغريبة في حدائق الحيوان وأحواض السمك والحدائق النباتية. ومع ذلك، لإعادة إنتاج كافة العوامل بشكل كامل ضروري للشخصومن وجهة نظر قانون التسامح، فهذا ليس ممكنًا دائمًا. على سبيل المثال، في رحلة الفضاء، من المستحيل إعادة إنتاج هذا العامل الأكثر أهميةمثل الجاذبية، وبعد العودة إلى الأرض من رحلة فضائية طويلة، يحتاج رواد الفضاء إلى وقت لإعادة التكيف.

في البيئات الصناعية، هناك العديد من العوامل (الضوضاء، الاهتزاز، درجة الحرارة، مجال كهرومغناطيسي، شوائب عدد من المواد الموجودة في الهواء وما إلى ذلك) تتجاوز حدود التسامح بشكل دوري أو مستمر جسم الإنسان. وهذا له تأثير سلبي عليه: ما يسمى الأمراض المهنيةالإجهاد الدوري. لذلك هناك نظام خاصالتقنية و الأحداث التنظيميةتهدف إلى ضمان السلامة نشاط العملوذلك من خلال تقليل مستوى التعرض لعوامل الإنتاج البيئية الخطرة والضارة على الجسم.

ليس من الممكن دائما التأكد الأوضاع المثلىهذه العوامل، وبالتالي بالنسبة لعدد من الصناعات المجموع الأقدميةالعمال، يتم تقليل طول يوم العمل (على سبيل المثال، عند العمل مع المواد السامة - ما يصل إلى أربع ساعات). يتم إنشاء أجهزة تصميم خاصة لتقليل الاهتزازات والضوضاء في كابينة مركبات الجر.

الإنتاج البشري والنشاط الاقتصادي، الاستخدام (المعالجة) الموارد الطبيعيةتؤدي حتما إلى تكوين منتجات ثانوية ("النفايات") تنتشر في البيئة.

دخول الماء، التربة، الجو، دخول الغذاء مركبات كيميائيةهي عوامل بيئية، وبالتالي عناصر مكانة بيئية. فيما يتعلق بهم (خاصة الحدود العليا)، تكون مقاومة جسم الإنسان منخفضة، وتبين أن هذه المواد هي عوامل مقيدة تدمر المكانة.

مما سبق، تتبع القاعدة الأساسية الثانية للحفاظ على الطبيعة من منظور إيكولوجي: "تتكون حماية الطبيعة (والبيئية) من نظام من التدابير للحفاظ على البيئة البيئية للكائنات الحية، بما في ذلك البشر".

وبالتالي، فإما أن يتم الحفاظ على المكانة البشرية للأجيال الحالية والمستقبلية، أو أن البشر كنوع بيولوجي محكوم عليهم بالانقراض.

المتخصصة البيئية- مجمل العوامل البيئية التي يمكن من خلالها وجود نوع ما في الطبيعة. مفهوم المتخصصة البيئيةيستخدم عادة عند دراسة العلاقات بين الأنواع المتشابهة بيئيًا والتي تنتمي إلى نفس المستوى الغذائي. تم اقتراح مصطلح "المكان البيئي" من قبل ج. جرينيل (1917) لوصف التوزيع المكاني للأنواع (أي، تم تعريف المكان البيئي على أنه مفهوم قريب من موطن).

في وقت لاحق، عرّف سي. إلتون (1927) المكانة البيئية بأنها موقع نوع ما في مجتمع ما، مع التركيز على الأهمية الخاصة للعلاقات الغذائية. في أواخر القرن التاسع عشر وأوائل القرن العشرين، لاحظ العديد من الباحثين أن نوعين قريبين بيئيًا ويحتلان موقعًا مماثلاً في المجتمع، لا يمكن أن يتعايشا بشكل مستقر في نفس المنطقة. تم تأكيد هذا التعميم التجريبي في النموذج الرياضي للتنافس بين نوعين على غذاء واحد (V. Volterra) و عمل تجريبيجي.اف. غاوس ( مبدأ غوز).

المفهوم الحديث المتخصصة البيئيةتم تشكيلها على أساس النموذج البيئي المتخصص الذي اقترحه ج. هاتشينسون (1957، 1965). وفقًا لهذا النموذج، يمكن تمثيل المكان البيئي كجزء من مساحة خيالية متعددة الأبعاد (الحجم الزائد)، تتوافق أبعادها الفردية مع العوامل الضرورية للوجود الطبيعي للأنواع.

يحدث تباعد المنافذ البيئية للأنواع المختلفة من خلال التباعد بالنسبة للجزء الاكبربسبب حصرها في بيئات مختلفة وأطعمة مختلفة وأوقات مختلفة لاستخدام نفس الموطن. لقد تم تطوير طرق لتقييم عرض المجال البيئي ودرجة تداخل المجالات البيئية أنواع مختلفة. لتر:جيلر ب. هيكل المجتمع والمكانة البيئية. - م: 1988 (حسب BES، 1995).

في النمذجة البيئية هذا المفهوم المتخصصة البيئيةيميز جزءًا معينًا من الفضاء (مجردًا) للعوامل البيئية، وهو حجم مفرط لا يتجاوز فيه أي من العوامل البيئية حدود التسامح لنوع معين (السكان). تسمى مجموعة مجموعات قيم العوامل البيئية التي يكون فيها وجود نوع (سكان) ممكنًا من الناحية النظرية المكانة البيئية الأساسية.

مكانة بيئية محققةيسمون جزءًا من المكانة الأساسية، فقط تلك المجموعات من قيم العوامل التي من الممكن أن يكون فيها الوجود المستقر أو المزدهر للنوع (السكان). المفاهيم مستمرأو مزدهريتطلب الوجود إدخال قيود رسمية إضافية عند النمذجة (على سبيل المثال، يجب ألا يتجاوز معدل الوفيات معدل المواليد).

إذا تمكن النبات من البقاء على قيد الحياة، مع مجموعة معينة من العوامل البيئية، لكنه غير قادر على التكاثر، فمن الصعب أن نتحدث عن الرفاهية أو الاستدامة. ولذلك، فإن هذا المزيج من العوامل البيئية يشير إلى المكانة البيئية الأساسية، ولكن ليس إلى المكانة البيئية المحققة.

خارج إطار النمذجة الرياضية، بالطبع، لا يوجد مثل هذه الصرامة والوضوح في تعريف المفاهيم. في الأدبيات البيئية الحديثة، يمكن تمييز أربعة جوانب رئيسية في مفهوم المجال البيئي:

1) المتخصصة المكانية، بما في ذلك مجموعة من الظروف البيئية المواتية. على سبيل المثال، تعيش الطيور الحشرية من شجرة التنوب والتوت وتتغذى وتعشش في طبقات مختلفة من الغابة، مما يسمح لها إلى حد كبير بتجنب المنافسة؛

2) مكانة غذائية. وهي تبرز بشكل خاص بسبب الأهمية الهائلة للغذاء كعامل بيئي. إن فصل منافذ الغذاء بين الكائنات الحية التي لها نفس المستوى الغذائي والتي تعيش معًا لا يسمح بتجنب المنافسة فحسب، بل يساهم أيضًا في الاستخدام الأكثر اكتمالًا للموارد الغذائية، وبالتالي يزيد من كثافة الدورة البيولوجيةمواد.

على سبيل المثال، فإن السكان الصاخبين في أسواق الطيور يخلقون الانطباع الغياب التاماي طلب. في الواقع، كل نوع من الطيور يحتل موقعًا محددًا بدقة. السمات البيولوجيةالمكان الغذائي: بعضها يتغذى بالقرب من الشاطئ، والبعض الآخر على مسافة كبيرة، وبعض الأسماك بالقرب من السطح، والبعض الآخر في العمق، وما إلى ذلك.

قد تتداخل جزئيًا المنافذ الغذائية والمكانية للأنواع المختلفة (تذكر: مبدأ الازدواجية البيئية). يمكن أن تكون المنافذ واسعة (غير متخصصة) أو ضيقة (متخصصة).

3) مكانة متعددة الأبعاد، أو مكانة مثل الحجم الزائد. ترتبط فكرة المكان البيئي متعدد الأبعاد بالنمذجة الرياضية. تعتبر المجموعة الكاملة لمجموعات قيم العوامل البيئية بمثابة مساحة متعددة الأبعاد. في هذه المجموعة الضخمة، نحن مهتمون فقط بمجموعات من قيم العوامل البيئية التي يكون من الممكن في ظلها وجود كائن حي - يتوافق هذا الحجم الزائد مع مفهوم المكانة البيئية متعددة الأبعاد.

4) وظيفيفكرة مكانة البيئية. هذه الفكرة تكمل الأفكار السابقة وتعتمد على التشابه الوظيفي لمجموعة واسعة من النظم البيئية. على سبيل المثال، يتحدثون عن المكان البيئي للحيوانات العاشبة، أو الحيوانات المفترسة الصغيرة، أو الحيوانات التي تتغذى على العوالق، أو الحيوانات التي تحفر الجحور، وما إلى ذلك. ويؤكد المفهوم الوظيفي للمكان البيئي دورالكائنات الحية في النظام البيئي ويتوافق مع المفهوم المعتاد لـ "المهنة" أو حتى "المكانة في المجتمع". ومن الناحية الوظيفية التي نتحدث عنها المعادلات البيئية- الأنواع التي تشغل أماكن متشابهة وظيفيًا في مناطق جغرافية مختلفة.

"موطن الكائن الحي هو المكان الذي يعيش فيه، أو المكان الذي يمكن العثور عليه عادةً. المتخصصة البيئية- مفهوم أكثر اتساعًا لا يشمل فقط المساحة المادية التي يشغلها نوع ما (السكان)، ولكن أيضًا الدور الوظيفي لهذا النوع في المجتمع (على سبيل المثال، موقعه الغذائي) وموقعه بالنسبة للتدرجات عوامل خارجية– درجة الحرارة والرطوبة ودرجة الحموضة والتربة وغيرها من الظروف المعيشية. يُشار إلى هذه الجوانب الثلاثة للمكان البيئي بشكل ملائم باسم المكان المكاني، والمكان الغذائي، والمكان متعدد الأبعاد، أو المكان الملائم بالحجم الزائد. ولذلك، فإن المكانة البيئية للكائن الحي لا تعتمد فقط على المكان الذي يعيش فيه، بل تشمل أيضا مجموع احتياجاته من البيئة.

تسمى الأنواع التي تشغل أماكن مماثلة في مناطق جغرافية مختلفة المعادلات البيئية"(ي. أودوم، 1986).

د. فيدوروف وت.ج. جيلمانوف (1980، ص 118 – 127) ملحوظة:

"إن دراسة المنافذ المحققة من خلال وصف سلوك وظيفة الرفاهية في المقطع العرضي لها بخطوط مستقيمة وطائرات تتوافق مع بعض العوامل البيئية المختارة تستخدم على نطاق واسع في علم البيئة (الشكل 5.1). علاوة على ذلك، اعتمادا على طبيعة العوامل التي يتم النظر فيها وظيفة خاصةالرفاهية، يمكن التمييز بين المجالات "المناخية"، و"الغذائية"، و"الإيدافية"، و"الهيدروكيميائية" وغيرها من المجالات، ما يسمى منافذ خاصة.

يمكن أن يكون الاستنتاج الإيجابي من تحليل المنافذ الخاصة هو الاستنتاج من العكس: إذا كانت إسقاطات المنافذ الخاصة على بعض (خاصة) المحاور لا تتقاطع، فإن المنافذ نفسها لا تتقاطع في مساحة ذات بعد أعلى. ...

منطقيا، هناك ثلاثة خيارات محتملة للترتيب النسبي لمنافذ نوعين في مساحة العوامل البيئية: 1) الانفصال (عدم التطابق التام)؛ 2) التقاطع الجزئي (المتداخل)؛ 3) الدمج الكامل لمكانة واحدة في أخرى. ...

يعد الفصل المتخصص حالة تافهة إلى حد ما، مما يعكس حقيقة وجود أنواع تتكيف مع الظروف البيئية المختلفة. تعتبر حالات التداخل الجزئي للمنافذ ذات أهمية أكبر بكثير. كما ذكر أعلاه، فإن التوقعات المتداخلة حتى على طول عدة إحداثيات في وقت واحد، بالمعنى الدقيق للكلمة، لا تضمن التداخل الفعلي للمنافذ متعددة الأبعاد نفسها. ومع ذلك، في العمل التطبيقيغالبًا ما يُعتبر وجود مثل هذه التقاطعات والبيانات المتعلقة بتواجد الأنواع في بيئات مماثلة دليلاً كافيًا لصالح تداخل الأنواع.

ولقياس درجة التداخل كميًا بين بيئات نوعين، من الطبيعي استخدام نسبة حجم تقاطع المجموعات... إلى حجم اتحادها. ... في بعض الحالات الخاصة، من المهم حساب مقياس تقاطع التوقعات المتخصصة.

اختبارات التدريب للموضوع 5