Az Orosz Föderáció Oktatási és Tudományos Minisztériuma
Szövetségi Állami Költségvetési Oktatási Intézmény
felsőfokú szakmai végzettség
"Szibériai Állami Ipari Egyetem"
Ökológiai Tanszék
tudományág: Társadalmi ökológia
a témában: "Ökológiai rés"
Elkészült:
Diák gr. ERM-12
Belichenko Ya.V.
Ellenőrizve:
Assoc. Dugin
Novokuznyeck
Bevezetés………………………………………………………..……………….…. 3
1. Ökológiai rés……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
1.1. Az ökológiai rés fogalma……………………………………………. négy
1.2. A fülkék szélessége és átfedése……………………………………………. 5
1.3. Niche Evolution…………………………………………
2. Az ökológiai rés szempontjai…………………………….……………….….….12
3. Az ökológiai rés modern fogalma……………..………………………………………………………………
Következtetés……………………………………………………………………………… 16
Felhasznált irodalom jegyzéke………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Bevezetés
Ebben a cikkben az „Ökológiai rések” témával foglalkozunk. Az ökológiai rés egy faj (pontosabban populációja) által elfoglalt hely egy közösségben, biocenotikus kapcsolatainak és abiotikus környezeti tényezőkkel szembeni követelményeinek komplexuma. Ezt a kifejezést 1927-ben Charles Elton vezette be. Az ökológiai rés egy adott faj létezését befolyásoló tényezők összessége, amelyek közül a legfontosabb a táplálékláncban elfoglalt helye.
Az ökológiai rés egy olyan hely, amelyet egy közösségben egy faj foglal el. Egy adott faj (populáció) kölcsönhatása abban a közösségben, amelyhez tagjaként tartozik, meghatározza helyét az anyagok körforgásában a táplálék és a biocenózisban a kompetitív kapcsolatok miatt. Az "ökológiai rés" kifejezést J. Grinnell amerikai tudós javasolta (1917). Az ökológiai rést, mint egy faj helyzetét egy vagy több biocenózis táplálása céljából értelmezte C. Elton angol ökológus (1927). Az ökológiai rés fogalmának ilyen értelmezése lehetővé teszi az ökológiai rés mennyiségi leírását az egyes fajok vagy egyes populációk esetében. Ehhez a faj egyedszámát (egyedszámát vagy biomasszáját) a koordinátarendszerben összevetik a hőmérséklet, páratartalom vagy bármely más környezeti tényező mutatóival.
Így ki lehet választani az optimális zónát és a fajok által tolerálható eltérések határait - az egyes tényezők vagy tényezők halmazának maximumát és minimumát. Általában minden faj egy bizonyos ökológiai rést foglal el a létezéshez, amelyhez az evolúciós fejlődés teljes folyamata alkalmazkodik. A faj (populációja) által a térben elfoglalt helyet (térökológiai rés) gyakrabban nevezik élőhelynek.
Nézzük meg közelebbről az ökológiai réseket.
ökológiai tároló
Bármilyen élőlény alkalmazkodott bizonyos létfeltételekhez, és nem tudja önkényesen megváltoztatni élőhelyét, étrendjét, táplálkozási idejét, szaporodási helyét, menedékét stb. Az ilyen tényezőkhöz fűződő kapcsolatok összessége meghatározza azt a helyet, amelyet a természet az adott szervezetnek szán, és azt, hogy milyen szerepet kell játszania az általános életfolyamatban. Mindez egy ökológiai rés koncepciójában ötvöződik.
1.1 Az ökológiai rés fogalma
Ökológiai fülke alatt egy élőlény természetben elfoglalt helyét és élettevékenységének egész módját, életállapotát kell érteni, amely szervezetében és alkalmazkodásaiban rögzül.
Különböző időkben más-más jelentést tulajdonítottak az ökológiai rés fogalmának. A „niche” szó kezdetben egy fajnak az ökoszisztémán belüli elterjedésének alapegységét jelentette, amelyet az adott faj szerkezeti és ösztönös korlátai diktálnak. Például a mókusok a fákon élnek, a jávorszarvas a földön, egyes madárfajok ágakon, mások üregekben fészkelnek stb. Az ökológiai rés fogalmát itt elsősorban élőhelyként, vagy térbeli résként értelmezzük. Később a „niche” kifejezés „egy szervezet funkcionális állapota egy közösségben” jelentését kapta. Ez elsősorban az adott fajnak az ökoszisztéma trofikus szerkezetében elfoglalt helyére vonatkozott: a táplálék típusára, a táplálkozás idejére és helyére, ki a ragadozója ennek a szervezetnek stb. Ezt ma trofikus résnek hívják. Aztán kiderült, hogy egy rés egyfajta hipertérfogatnak tekinthető a környezeti tényezők alapján felépített többdimenziós térben. Ez a hipertérfogat korlátozta azon tényezők körét, amelyekben egy adott faj létezhet (a hipertér rés).
Azaz az ökológiai rés modern felfogásában legalább három aspektus különböztethető meg: az élőlény által elfoglalt fizikai tér a természetben (élőhely), kapcsolata a környezeti tényezőkkel és a vele szomszédos élőlényekkel (kapcsolatok), valamint mint funkcionális szerepe az ökoszisztémában. Mindezek a szempontok a szervezet szerkezetén, alkalmazkodásain, ösztönein, életciklusain, életérdekein stb. Egy szervezet ökológiai résének megválasztásához való jogát meglehetősen szűk korlátok korlátozzák, amelyek születésüktől fogva hozzá vannak rendelve. Leszármazottai azonban más ökológiai résekre is igényt tarthatnak, ha megfelelő genetikai változásokon estek át.
A fajnak a biocenózis általános rendszerében elfoglalt helyét, biocenotikus kapcsolatainak komplexumát és az abiotikus környezeti tényezőkkel szemben támasztott követelményeket ún. ökológiai tároló kedves.
Az ökológiai rés koncepciója nagyon gyümölcsözőnek bizonyult a fajok együttélési törvényeinek megértésében. Sok ökológus dolgozott a fejlesztésén: J. Grinnell, C. Elton, G. Hutchinson, Y. Odum és mások.
Az „ökológiai rés” fogalmát meg kell különböztetni az „élőhely” fogalmától. Ez utóbbi esetben a térnek azt a részét kell érteni, amelyet a faj lakik, és amely rendelkezik a létezéséhez szükséges abiotikus feltételekkel. Egy faj ökológiai fülkéje nemcsak az abiotikus környezeti feltételektől függ, hanem nem kisebb mértékben a biocenotikus környezetétől is. Az elfoglalt ökológiai rés jellegét mind a faj ökológiai lehetőségei, mind pedig az, hogy ezek a lehetőségek milyen mértékben valósíthatók meg az adott biocenózisokban. Ez annak az életmódnak a sajátossága, amelyet egy faj az adott közösségben folytathat.
G. Hutchinson előterjesztette az alapvető és megvalósult ökológiai rést. Alatt alapvető A kifejezés azon feltételek teljes összességére utal, amelyek között egy faj sikeresen létezhet és szaporodhat. A természetes biocenózisokban azonban a fajok elsősorban a versenyviszonyok miatt nem fejlesztik ki a számukra megfelelő erőforrásokat. Megvalósult ökológiai rés - ez a faj helyzete egy adott közösségben, ahol összetett biocenotikus kapcsolatok korlátozzák. Vagyis az alapvető ökológiai rés egy faj potenciális lehetőségeit jellemzi, a megvalósult rés pedig annak azt a részét, amely adott feltételek mellett, az erőforrás rendelkezésre állása mellett megvalósítható. Így a megvalósult rés mindig kisebb, mint az alapvető.
Az ökológiában széles körben vitatják azt a kérdést, hogy egy biocenózis hány ökológiai rést tud befogadni, és egy adott csoportból hány faja fér meg hasonló környezeti követelményekkel.
Egy faj táplálkozási, térhasználati, tevékenységi időbeli és egyéb feltételek szerinti specializálódása az ökológiai rés szűkülése, míg a fordított folyamatok a kiterjedése. A versenytársak nagyban befolyásolják egy faj ökológiai résének bővülését vagy szűkítését a közösségben. versenykizárási szabály G. F. Gause az ökológiailag közeli fajokra fogalmazott meg, úgy is kifejezhető, hogy két faj nem él együtt ugyanabban az ökológiai résben.
A természetben végzett kísérletek és megfigyelések azt mutatják, hogy minden olyan esetben, amikor a fajok nem tudják elkerülni a versenyt az alapvető erőforrásokért, a gyengébb versenyzők fokozatosan kiszorulnak a közösségből. A biocenózisokban azonban számos lehetőség kínálkozik az ökológiailag közeli fajok ökológiai fülkéinek legalább részleges megkülönböztetésére.
A versenyből való kilépést a környezeti követelmények eltérése, az életmódváltás, vagyis a fajok ökológiai réseinek lehatárolása jelenti. Ebben az esetben megszerzik azt a képességet, hogy egy biocenózisban együtt éljenek. A versenytárs hiányában együtt élő fajok mindegyike képes az erőforrások teljesebb kihasználására. Ez a jelenség könnyen megfigyelhető a természetben. Így a lucfenyő lágyszárú növények képesek megelégedni kis mennyiségű talajnitrogénnel, amely a fa gyökerei általi felfogása után marad. Ha azonban ezeknek a lucoknak a gyökereit korlátozott területen levágják, a pázsitfűfélék nitrogéntáplálkozásának feltételei javulnak, és gyorsan nőnek, sűrű zöld színt kapnak. Az életkörülmények javulását, egy faj egyedszámának növekedését egy másik, ökológiai igényekhez közel álló faj biocenózisból való kivonása következtében ún. versenyképes kiadás.
A természetes biocenózisok stabilitásának egyik mechanizmusa az ökológiai fülkék felosztása együtt élő fajok szerint, azok részleges átfedésével. Ha valamelyik faj drasztikusan csökkenti egyedszámát vagy kiesik a közösségből, akkor mások veszik át a szerepét. Minél több faj található a biocenózis összetételében, minél alacsonyabb mindegyikük száma, annál hangsúlyosabb az ökológiai specializációjuk. Ebben az esetben „az ökológiai rések sűrűbb felhalmozódásáról a biocenózisban” beszélünk.
Az együtt élő, közeli rokon fajoknál általában az ökológiai fülkék nagyon finom körvonalai figyelhetők meg. Tehát az afrikai szavannákon legelő patás állatok különféle módon használják a legelő táplálékot: a zebrák főként a pázsitfű csúcsait vágják le, a gnúk abból táplálkoznak, amit a zebrák elhagynak, bizonyos növényfajtákat választva, a gazellák a legalacsonyabb füveket szedik ki, a topi antilopok pedig elégedettek. más növényevőktől visszamaradt magas száraz szárral. Ugyanezt a „munkamegosztást” a dél-európai sztyeppéken egykor vadlovak, mormoták és ürgék végezték (92. kép).
Rizs. 92. Különböző típusú növényevők különböző magasságban esznek füvet az afrikai szavannákon (felső sorok) és Eurázsia sztyeppéin (alsó sorok) (F. R. Fuente, 1972; B. D. Abaturov, G. V. Kuznyecov, 1973 szerint)
Téli erdeinkben a rovarevő fákkal táplálkozó madarak a keresés eltérő jellege miatt is elkerülik az egymással való versenyt. Például a diófélék és a pikák a törzsekre gyűjtik az ételt. Ugyanakkor a diófélék gyorsan megvizsgálják a fát, gyorsan megragadják a szemüket megfogó rovarokat vagy a kéreg nagy repedéseiben talált magvakat, míg a kis pikák gondosan kutatják a törzs felszínén lévő legkisebb repedéseket, amelyekbe vékony csőrük kerül. -alakú csőr áthatol. Télen vegyes állományokban a széncinegék széles körben keresik a fákat, bokrokat, tuskókat és gyakran a hóban; a cinege főként nagy ágakat vizsgál; a hosszú farkú cinegék az ágak végén keresik a táplálékot; kis királylányok gondosan átkutatják a tűlevelű koronák felső részét.
A hangyák természetes körülmények között több fajból álló társulásokban léteznek, amelyek tagjai életmódjukban különböznek egymástól. A moszkvai vidék erdeiben leggyakrabban a következő fajtársulás található: a domináns fajok (Formica rufa, F. aquilonia vagy Lasius fuliginosus) több réteget foglalnak el, a L. flavus a talajban, a Myrmica rubra a talajban aktív. az erdei alom, L. niger és F. fusca, fák - Camponotus herculeanus. A különböző szintekre való életre specializálódás a fajok életformájában tükröződik. A hangyák az űrben való elkülönülés mellett a táplálékszerzés jellegében, a napi tevékenység idejében is különböznek.
A sivatagokban a hangyák komplexuma a legfejlettebb, táplálékot gyűjt a talaj felszínén. (herpetobiontok). Három trófikus csoport képviselői kiemelkednek közülük: 1) nappali zoonekrofágok - a legmelegebb időben aktívak, rovartetemekkel és a nappal aktív kis élő rovarokkal táplálkoznak; 2) éjszakai zoofágok - puha fedővel rendelkező, ülő rovarokat zsákmányolnak, amelyek csak éjszaka jelennek meg a felszínen, és vedlő ízeltlábúakat; 3) karpofágok (éjjel-nappal) - enni a növények magjait.
Ugyanabból a trópusi csoportból több faj együtt élhet. A versenyből való kilépés és az ökológiai rések lehatárolásának mechanizmusai a következők.
1. Dimenziós differenciálás (93. ábra). Például a Kyzylkum-homok három leggyakoribb napi zoonekrofágának dolgozó egyedeinek átlagos súlya 1:8:120 arányban van összefüggésben. Körülbelül azonos súlyarány egy közepes méretű macskában, hiúzban és tigrisben.
Rizs. 93.
Négy hangyafaj összehasonlító mérete a nappali zoonekrofágok csoportjából a Közép-Karakum homokos sivatagában, és három faj zsákmányának megoszlása súlycsoportok szerint (G. M. Dlussky, 1981 szerint): 1
– közepes és nagy munkás Cataglyphis setipes; 2
- C. pallida; 3
– Acantholepis semenovi; 4
– Plagiolepis pallescens
2. Viselkedésbeli különbségek különböző takarmányozási stratégiákból állnak. Az utakat létrehozó hangyák, amelyek a hordozók mozgósítását használják, hogy a talált táplálékot a fészekbe hordják, főként a csomókat alkotó növények magvaival táplálkoznak. A hangyák, akiknek takarmányozói magányosan dolgoznak, főként szétszórt növények magjait gyűjtik.
3. Térbeli differenciálódás. Ugyanazon a rétegen belül a különböző fajok táplálékgyűjtése különböző területekre korlátozódhat, például nyílt területeken vagy zsályabokrok alatt, homokos vagy agyagos helyeken stb.
4. A tevékenységi idő különbségei főként a napszakra vonatkoznak, de egyes fajoknál az évszakok (főleg tavaszi vagy őszi) aktivitási eltérések mutatkoznak.
A fajok ökológiai fülkéi térben és időben változóak. Az egyedfejlődésben az ontogenezis stádiumától függően élesen elhatárolhatók, mint például a Lepidoptera hernyóiban és imágóiban, a májusi bogár lárváiban és bogaraiban, az ebihalakban és a kifejlett békákban. Ebben az esetben mind az élőhely, mind a teljes biocenotikus környezet megváltozik. Más fajoknál a fiatal és kifejlett formák által elfoglalt ökológiai fülkék közelebb vannak, de ennek ellenére mindig vannak különbségek közöttük. Így az egy tóban élő kifejlett sügerek és ivadékaik más-más energiaforrást használnak fel létükhöz, és más-más táplálékláncokba kerülnek. Az ivadékok kis planktonokból élnek, az imágók tipikus ragadozók.
A fajok közötti versengés gyengülése a fajok ökológiai résének bővüléséhez vezet. A szegényes faunával rendelkező óceáni szigeteken számos madár a szárazföldi rokonaikhoz képest változatosabb élőhelyeken lakik, és bővíti a táplálékkört, mivel nem találkoznak egymással versengő fajokkal. A szigetlakóknál még a csőr alakjának megnövekedett változatossága is a táplálkozási kapcsolatok jellegének bővülésének mutatója.
Ha a fajok közötti versengés beszűkíti egy faj ökológiai rését, megakadályozva minden potenciáljának megnyilvánulását, akkor a fajokon belüli verseny éppen ellenkezőleg, hozzájárul az ökológiai rések bővüléséhez. Megnövekedett fajszámmal, kiegészítő takarmányozással, új élőhelyek kialakításával, új biocenotikus kapcsolatok kialakulásával kezdődik.
A tározókban a teljesen vízbe merült növények (elodea, hornwort, urut) más hőmérsékleti, megvilágítási, gázviszonyok között találják magukat, mint a felszínen lebegő (telorez, vodokras, békalencse) vagy az alján gyökerező és leveleket hozó növények. a felszínre (tavirózsa, kancsó, victoria). A környezettel való kapcsolatukban is különböznek egymástól. A trópusi erdők epifitai hasonló, de mégsem azonos fülkéket foglalnak el, mivel a fény és a víz vonatkozásában különböző ökológiai csoportokba tartoznak (héliofiták és sciofiták, higrofiták, mezofiták és xerofiták). A különböző epifita orchideák rendkívül speciális beporzókkal rendelkeznek.
Egy érett, széles levelű erdőben az első réteg fái - közönséges tölgy, sima szil, sík juhar, szívlevelű hárs, kőris - hasonló életformákkal rendelkeznek. A koronájuk által alkotott fa lombkorona ugyanabban a horizontban, hasonló környezeti viszonyok között van. Ám a gondos elemzés azt mutatja, hogy különböző módon vesznek részt a közösségi életben, és ezért különböző ökológiai rést foglalnak el. Ezek a fák különböznek a fényérzékenység és az árnyéktűrés mértéke, a virágzás és a termés időpontja, a beporzás és a gyümölcsök elosztásának módja, a házastársak összetétele és így tovább. A tölgy, a szil és a kőris vérszegény növények, de a környezet különböző időpontokban telített virágporukkal. A juhar és a hárs entomofil, jó méznövény, de más-más időben virágzik. A tölgyben - zoochory, más széles levelű fákban - anemochory. A hitvesek összetétele mindenkinél más.
Ha egy széles levelű erdőben a fák koronája ugyanabban a horizontban van, akkor az aktív gyökérvégződések különböző mélységekben helyezkednek el. A tölgy gyökerei a legmélyebbre hatolnak, a juhar gyökerei magasabban helyezkednek el, és még felületesebben - a kőris. A különböző típusú fák almát eltérő arányban ártalmatlanítják. A hárs, juhar, szil, kőris levelei tavaszra szinte teljesen lebomlanak, a tölgy levelei még tavasszal is laza erdei almot képeznek.
L. G. Ramenskynek a fajok ökológiai egyéniségéről alkotott elképzeléseivel összhangban, és figyelembe véve azt a tényt, hogy a közösség növényfajai különböző módon vesznek részt a környezet fejlődésében, átalakításában és az energiaátalakításban, feltételezhetjük, hogy a kialakult fitocenózisok minden növényfajnak megvan a maga ökológiai rése.
Az ontogenezis során a növények, mint sok állat, megváltoztatják ökológiai rést. Az életkor előrehaladtával egyre intenzívebben használják és alakítják át környezetüket. A növény átmenete a generatív periódusba jelentősen kibővíti a társulások körét, megváltoztatja a fitogén mező méretét és intenzitását. Csökken az öregedő, szenilis növények környezetformáló szerepe. Sok társukat elveszítik, de a hozzájuk tartozó rombolók szerepe megnő. A termelési folyamatok gyengülnek.
A növényeknek átfedő ökológiai fülkéi vannak. Bizonyos periódusokban, amikor a környezeti erőforrások korlátozottak, felerősödik, de mivel a fajok egyedileg, szelektíven és eltérő intenzitással használják az erőforrásokat, a stabil fitocenózisok versenye gyengül.
Rizs. 94. A lombhullató rétegek diverzitása és a madarak fajdiverzitása közötti összefüggés (Shannon indexek MacArthur szerint, E. Piank, 1981)
Bibliográfia
Shilov I. A. Ökológia. Moszkva: Felsőiskola, 1997.
Khristoforova N.K. Az ökológia alapjai. Vlagyivosztok: Dalnauka, 1999.
Gilyarov A. M. Népességökológia. M.: Moszkvai Állami Egyetem Kiadója, 1990.
Azt a helyet, amelyet egy faj a biocenózisban elfoglal, ökológiai résének nevezzük. Egy faj ökológiai rését a különféle tényezőkkel szembeni eltűrésének határai, más fajokkal való kapcsolat jellege, életmódja, térbeli elterjedése is jellemzi.
Az "ökológiai rés" fogalmát gyakran az "élőhely" szinonimájaként tekintik, de a fülke fogalma sokkal terjedelmesebb és értelmesebb. Odum amerikai ökológus képletesen az élőhelyet - az élőlény (faj) "címét", az ökológiai rést pedig "szakmájának" nevezte.
Egy élőhelyen nagyszámú, különböző fajhoz tartozó organizmus él. Például egy vegyes erdő több száz növény- és állatfaj élőhelye, de mindegyiknek megvan a maga és csak egy "szakmája" - egy ökológiai rés.
Az erdőben a jávorszarvas és a mókus élőhelye hasonló, fülkéik azonban teljesen eltérőek: a mókus főként a fák koronájában él, magvakkal és gyümölcsökkel táplálkozik, és ott szaporodik. A jávorszarvas teljes életciklusa az aljnövényzethez kötődik: a zöld növényekkel vagy azok részeivel táplálkozik, szaporodik és bozótosban bújik meg.
Az ökológiai rés elemei és szabályai
Az ökológiai rés elemei:
- élelmiszer (faj);
- az étkezés ideje és módjai;
- szaporodási hely;
- menedékhely.
Az ökológiai rések bizonyos szabályok szerint léteznek:
- minél szélesebbek a követelmények (tűrési határok) egy fajnak bármely vagy több környezeti tényezővel szemben, annál nagyobb teret tud elfoglalni a természetben, és ezért annál szélesebb az elterjedése;
- ha egy faj egyedeinek élőhelyén bármely, legalább egy ökológiai tényező rezsimje úgy megváltozott, hogy értékei túlmutatnak a résen, akkor ez a rés pusztulását, azaz korlátozását vagy ellehetetlenülését jelenti. a fajok megőrzése ezen az élőhelyen. Az "ökológiai rés" fogalmához további fontos törvényszerűségek is társulnak - minden fajnak megvan a maga, egyedi ökológiai rése, vagyis hány faj a Földön, annyi ökológiai fülke (2,2 millió élőlényfaj, ebből 1,7 millió állatfaj) ). Két különböző faj (még a nagyon közeli fajok sem) nem foglalhatják el ugyanazt az ökológiai rést a térben;
- minden ökoszisztémában vannak olyan fajok, amelyek ugyanazt a rést vagy annak elemeit (étel, menedék) követelik. Ebben az esetben elkerülhetetlen a verseny, a rés birtoklásáért folytatott küzdelem. Az ilyen kapcsolatok a Gause-szabályt tükrözik: ha két hasonló környezetigényű faj (táplálék, viselkedés, szaporodási hely) versengő viszonyba kerül, akkor az egyiknek el kell pusztulnia, vagy életmódot kell váltania, és új ökológiai rést kell elfoglalnia.
Az ökológiai rés egy faj összes követelményének összessége (
Az ökológiai résen általában a szervezet helye a természetben és élettevékenységének egész módja, vagy, ahogy mondani szokták, az életállapot, beleértve a környezeti tényezőkhöz való viszonyulást, az élelmiszerfajtákat, a táplálkozás idejét és módszereit, szaporodási helyek, menedékek stb. Ez a fogalom sokkal terjedelmesebb és értelmesebb, mint az „élőhely” fogalma. Odum amerikai ökológus képletesen az élőhelyet a szervezet (faj) "címének", az ökológiai rést pedig "szakmájának" nevezte.
Az ökológiai rés tehát egy faj biológiai specializációjának fokát jellemzi. A fajok ökológiai sajátosságát az ökológiai alkalmazkodóképesség axiómája hangsúlyozza: "Minden faj egy számára szigorúan meghatározott, sajátos létfeltételrendszerhez - egy ökológiai réshez - alkalmazkodik."
G. Hutchinson egy alapvető és megvalósított ökológiai rést terjesztett elő.
A fundamentális azon feltételek összessége, amelyek mellett egy faj sikeresen létezhet és szaporodhat. A természetben azonban a fajok elsősorban a versengő kapcsolatok miatt nem fejlesztik ki a számukra megfelelő erőforrásokat.
A megvalósult ökológiai rés egy faj helyzete egy adott közösségben, ahol összetett biocenotikus kapcsolatok korlátozzák. Azok. az alapvető niche a faj potenciálja, a megvalósult rés pedig az adott körülmények között megvalósítható rész. Így a megvalósult rés mindig kisebb, mint az alapvető.
Az ábrából három fontos szabály következik.
- 1. Minél szélesebbek a követelmények (tűrési határok) egy fajnak bármely vagy több környezeti tényezővel szemben, annál nagyobb teret tud elfoglalni a természetben, és így annál szélesebb az elterjedése.
- 2. A szervezet különféle tényezőkre vonatkozó igényeinek kombinációja nem önkényes: minden szervezet alkalmazkodik az egymáshoz „kapcsolódó”, egymással összefüggő és egymástól függő tényezők módozataihoz.
- 3. Ha egy adott faj egyedeinek élőhelyén bármely, legalább egy ökológiai tényező rezsimje úgy megváltozott, hogy értékei túlmutatnak a niche-en, mint hipertéren, akkor ez a rés pusztulását jelenti, azaz. , a faj megőrzésének korlátozása vagy lehetetlensége ezen az élőhelyen .
Mivel az élőlények fajai ökológiailag egyediek, sajátos ökológiai fülkékkel is rendelkeznek. Így a Földön annyi élőlényfaj létezik, ahány ökológiai fülke.
A természetben is létezik egy szabály az ökológiai fülkék kötelező kitöltésére: "Az üres ökológiai rést mindig és biztosan betöltik." A népi bölcsesség a következőképpen fogalmazta meg ezt a két posztulátumot: „Két medve nem boldogul egy odúban” és „A természet nem tűri az ürességet”.
Ha az élőlények különböző ökológiai réseket foglalnak el, akkor általában nem lépnek versengő kapcsolatokba, tevékenységi és befolyási köreik elkülönülnek. Ebben az esetben a kapcsolatot semlegesnek tekintik.
Ugyanakkor minden ökoszisztémában vannak olyan fajok, amelyek ugyanazt a rést vagy annak elemeit (élelmiszer, menedék stb.) követelik. Ebben az esetben elkerülhetetlen a verseny, a rés birtoklásáért folytatott küzdelem. Az evolúciós kapcsolatok úgy alakultak ki, hogy a hasonló környezetigényű fajok sokáig nem létezhetnek együtt. Ez a minta nem kivétel nélküli, de annyira objektív, hogy egy olyan rendelkezés formájában fogalmazódik meg, amelyet „versenykizárás szabályának” neveztek. A szabály szerzője G. F. Gause ökológus. Ez így hangzik: „ha két hasonló környezeti igényű faj (táplálék, viselkedés, szaporodási hely stb.) egymással versengő viszonyba kerül, akkor az egyiknek el kell pusztulnia, vagy életmódot kell váltania, és új ökológiai rést kell elfoglalnia.” Néha például az éles versenyviszonyok megszüntetéséhez elegendő, ha egy szervezet (állat) megváltoztatja a takarmányozás idejét anélkül, hogy maga a táplálék típusa változna (ha a táplálékviszonyok alapján verseny alakul ki), vagy új élőhely (ha e tényező alapján versenyre kerül sor) stb.
Az ökológiai fülkék egyéb tulajdonságai közül megjegyezzük, hogy egy szervezet (faj) életciklusa során megváltoztathatja azokat.
A közösségek (biocenózisok, ökoszisztémák) az ökológiai rések kitöltésének elve szerint jönnek létre. Egy természetesen kialakult közösségben általában minden fülke foglalt. Az ilyen közösségekben, például a régóta létező (elsődleges) erdőkben nagyon alacsony az új fajok betelepülésének valószínűsége.
Az összes élő szervezet ökológiai réseit speciális és általánosra osztják. Ez a felosztás az adott faj fő táplálékforrásaitól, az élőhely méretétől és az abiotikus környezeti tényezők iránti érzékenységtől függ.
Speciális fülkék. A legtöbb növény- és állatfaj csak az éghajlati viszonyok és egyéb környezeti jellemzők szűk tartományában alkalmazkodott létezésre, korlátozott számú növény- vagy állatkészlettel táplálkozik. Az ilyen fajoknak speciális fülke van, amely meghatározza élőhelyüket a természetes környezetben. Tehát az óriáspandának nagyon speciális fülkéje van, mivel a levelek és a bambuszrügyek 99% -ával táplálkozik. Bizonyos bambuszfajták tömeges elpusztítása Kína azon területein, ahol a panda élt, ezt az állatot a kihalás felé vezette.
A közös fülkékkel rendelkező fajokat a környezeti környezeti tényezők változásaihoz való könnyű alkalmazkodás jellemzi. Sikeresen létezhetnek különféle helyeken, változatos ételeket fogyaszthatnak, és ellenállnak a természetes körülmények közötti éles ingadozásoknak. A legyek, csótányok, egerek, patkányok, emberek stb. közös ökológiai résekkel rendelkeznek.
A közös ökológiai fülkékkel rendelkező fajok esetében lényegesen kisebb a kihalás veszélye, mint a speciális fülkékkel rendelkező fajok esetében.
Humán ökológiai rés
Az ember az állatvilág egyik képviselője, az emlősök osztályának biológiai faja. Annak ellenére, hogy számos sajátos tulajdonsággal rendelkezik (elme, artikulált beszéd, munkatevékenység, bioszocialitás stb.), biológiai lényegét nem veszítette el, és az ökológia minden törvénye ugyanúgy érvényes rá, mint a többi élő szervezetre. .
Az embernek megvan a saját, számára egyedi ökológiai rése is, vagyis az evolúció folyamatában kialakult különféle környezeti tényezők követelményrendszere. Az a tér, amelyben az emberi rés lokalizálódik (vagyis az a hely, ahol a tényezők rezsimjei nem lépik túl az ősöktől örökölt tűréshatárokat), nagyon korlátozott.
Biológiai fajként az ember csak az egyenlítői öv (trópusok, szubtrópusok) területén élhet, ahol a hominida család keletkezett. Függőlegesen a fülke körülbelül 3,0-3,5 km-rel a tengerszint felett húzódik.
A fent említett sajátos (elsősorban társadalmi) tulajdonságoknak köszönhetően az ember kitágította kezdeti elterjedésének (élőhelyének) határait, megtelepedett a magas, középső és alacsony szélességi körökben, elsajátította az óceán és a világűr mélységeit. Alapvető ökológiai rése azonban gyakorlatilag változatlan maradt, eredeti elterjedési területén kívül a korlátozó tényezők ellenállását leküzdve, nem alkalmazkodással, hanem speciálisan kialakított védőeszközök, eszközök (fűtött lakások, meleg ruhák, oxigénkészülékek) segítségével képes fennmaradni. stb.). .), amelyek ugyanúgy utánozzák a rést, mint az állatkertekben, ocenáriumokban, botanikus kertekben egzotikus állatok és növények esetében. Ennek ellenére a tolerancia törvénye szempontjából nem mindig lehet teljes mértékben reprodukálni az egyén számára szükséges összes tényezőt. Például az űrrepülés során lehetetlen reprodukálni egy olyan fontos tényezőt, mint a gravitáció, és miután visszatértek a Földre egy hosszú űrexpedícióról, az űrhajósoknak időre van szükségük az újra alkalmazkodáshoz.
Az ipari vállalkozások körülményei között számos tényező (zaj, rezgés, hőmérséklet, elektromágneses mező, számos anyag szennyeződése a levegőben stb.) időszakosan vagy tartósan meghaladja az emberi szervezet tűrőképességét. Ez negatívan érinti őt: előfordulhatnak úgynevezett foglalkozási megbetegedések, időszakos stresszek. Ezért létezik egy speciális technikai és szervezési intézkedésrendszer, amelynek célja a munkavégzés biztonságának biztosítása a veszélyes és káros környezeti termelési tényezők testének való kitettség szintjének csökkentésével.
Az ilyen tényezőkhöz közel sem mindig lehet optimális feltételeket biztosítani, ezért számos iparágban a munkavállalók teljes munkatapasztalata korlátozott, a munkanap lerövidül (például mérgező anyagokkal végzett munka esetén - akár négy órák). A szállító- és vontatójárművek fülkéiben a vibráció és a zaj csökkentésére speciális tervezésű eszközöket hoznak létre.
Az emberi termelés és gazdasági tevékenység, a természeti erőforrások felhasználása (feldolgozása) elkerülhetetlenül a környezetben elszórtan keletkező melléktermékek ("hulladék") kialakulásához vezet.
A vízbe, talajba, légkörbe és élelmiszerbe kerülő kémiai vegyületek környezeti tényezők, következésképpen az ökológiai rés elemei. Ezekhez képest (különösen a felső határokhoz) az emberi test ellenállása kicsi, és az ilyen anyagok korlátozó tényezőknek bizonyulnak, amelyek elpusztítják a rést.
Az elmondottakból a természetvédelem második alapszabálya ökológiai szempontból következik: „A természet (és a környezet) védelme az élő szervezetek, köztük az ember ökológiai réseit megőrző intézkedésrendszerből áll.
Így vagy az emberi rés megmarad a jelen és a jövő generációi számára, vagy az ember, mint biológiai faj, kihalásra van ítélve.
ökológiai tároló- mindazon környezeti tényezők összessége, amelyeken belül lehetséges egy faj létezése a természetben. koncepció ökológiai tárolóáltalában az azonos trofikus szinthez tartozó, ökológiailag közeli fajok rokonságának vizsgálatakor használják. Az "ökológiai rés" kifejezést J. Grinell (1917) javasolta a fajok térbeli eloszlásának jellemzésére (azaz az ökológiai rést közeli fogalomként határozták meg) élőhely).
Később Ch. Elton (1927) az ökológiai rést egy faj közösségben elfoglalt helyeként határozta meg, hangsúlyozva a trofikus kapcsolatok különös fontosságát. A 19. század végén és a 20. század elején sok kutató észrevette, hogy két ökológiailag közel álló és a közösségben hasonló helyet foglaló faj nem tud stabilan együtt élni ugyanazon a területen. Ezt az empirikus általánosítást megerősítette a két faj versengésének matematikai modellje egy táplálékért (V. Volterra), valamint G.F. kísérleti munkái. Gause ( Gáz elv).
Modern koncepció ökológiai tároló a J. Hutchinson (1957, 1965) által javasolt ökológiai niche-modell alapján alakították ki. E modell szerint egy ökológiai rés egy képzeletbeli többdimenziós tér (hipertérfogat) részeként ábrázolható, amelynek egyedi méretei megfelelnek egy faj normális létezéséhez szükséges tényezőknek.
A különböző fajok ökológiai fülkéinek eltérése az eltérések révén főként a különböző élőhelyekhez való bezártság, a különböző táplálékok és az ugyanazon élőhely eltérő felhasználási ideje miatt következik be. Módszereket dolgoztak ki az ökológiai fülke szélességének és a különböző fajok ökológiai fülkéi átfedésének mértékének becslésére. Liter: Giller P. Közösségszerkezet és ökológiai rés. - M .: 1988 (a BES, 1995 szerint).
A környezeti modellezésben a fogalom ökológiai tároló a környezeti tényezők terének (absztrakt) egy bizonyos részét jellemzi, egy olyan hipertérfogatot, amelyben a környezeti tényezők egyike sem lépi túl az adott faj (populáció) tűrőképességét. A környezeti tényezők értékeinek azon kombinációinak halmazát, amelyek mellett egy faj (populáció) létezése elméletileg lehetséges, az ún. alapvető ökológiai rést.
Megvalósult ökológiai rés az alapvető rés egy részét nevezze meg, csak a faktorértékek azon kombinációit, amelyek mellett egy faj (populáció) stabil vagy virágzó létezése lehetséges. Fogalmak fenntartható vagy virágzó létezése további formális korlátozások bevezetését teszi szükségessé a modellezésben (például a halálozás nem haladhatja meg a születési arányt).
Ha a környezeti tényezők értékeinek adott kombinációjával egy növény túlél, de nem képes szaporodni, akkor aligha beszélhetünk jólétről vagy fenntarthatóságról. Ezért a környezeti tényezőknek ez a kombinációja az alapvető ökológiai rést jelenti, de nem a megvalósult ökológiai rést.
A matematikai modellezés keretein kívül természetesen nincs ilyen szigorúság és egyértelműség a fogalmak meghatározásában. A modern környezetvédelmi irodalomban az ökológiai rés ötletében négy fő szempontot lehet megkülönböztetni:
1) térbeli rést beleértve a kedvező környezeti feltételek együttesét. Például az áfonyás lucfenyő rovarevő madarai különböző erdőrétegekben élnek, táplálkoznak és fészkelnek, ami nagyrészt lehetővé teszi számukra, hogy elkerüljék a versenyt;
2) trofikus fülke. Különösen kiemelkedik az élelmiszer, mint környezeti tényező nagy jelentősége miatt. Az együtt élő, azonos trofikus szintű élőlények táplálékfülkéinek felosztása nemcsak a verseny elkerülését teszi lehetővé, hanem hozzájárul a táplálékforrások teljesebb felhasználásához, és ennek következtében növeli az anyag biológiai körforgásának intenzitását.
Például a „madárpiacok” zajos lakossága a rend teljes hiányának benyomását kelti. Valójában minden madárfaj egy trófikus rést foglal el, amelyet szigorúan a biológiai jellemzői határoznak meg: egyesek a part közelében, mások jelentős távolságban táplálkoznak, mások a felszínen halásznak, mások a mélyben stb.
A különböző fajok trofikus és térbeli fülkéi átfedhetik egymást (ne felejtsük el: az ökológiai párhuzamosság elvét). A fülkék lehetnek szélesek (nem speciális) vagy szűkek (specializáltak).
3) többdimenziós fülke, vagy egy niche, mint hiperkötet. A többdimenziós ökológiai rés fogalma a matematikai modellezéshez kapcsolódik. A környezeti tényezők értékkombinációinak teljes készletét többdimenziós térnek tekintik. Ebben a hatalmas készletben minket csak a környezeti tényezők értékeinek olyan kombinációi érdekelnek, amelyek mellett egy organizmus létezése lehetséges - ez a hipertérfogat megfelel a többdimenziós ökológiai rés fogalmának.
4) funkcionálisökológiai rés ötlete. Ez a nézet kiegészíti az előzőeket, és sokféle ökológiai rendszer funkcionális hasonlóságán alapul. Például beszélnek a növényevők, a kisragadozók vagy a planktonon táplálkozó állatok ökológiai réséről, vagy az üreges állatokról stb. Az ökológiai rés funkcionális koncepciója hangsúlyozza szerepélőlények egy ökoszisztémában, és megfelel a „foglalkozás” vagy akár a „társadalomban elfoglalt pozíció” szokásos fogalmának. Funkcionális értelemben beszélnek róla környezeti megfelelői– a különböző földrajzi régiókban funkcionálisan hasonló fülkéket elfoglaló fajok.
„Egy szervezet élőhelye az a hely, ahol él, vagy ahol általában megtalálható. ökológiai tároló- egy terjedelmesebb koncepció, amely nemcsak a faj (populáció) által elfoglalt fizikai teret tartalmazza, hanem a fajnak a közösségben betöltött funkcionális szerepét (például trofikus helyzetét) és a külső tényezők gradienséhez viszonyított helyzetét is - hőmérséklet, páratartalom, pH, talaj stb. egyéb létezési feltételek. Az ökológiai rés e három aspektusát kényelmesen térbeli résnek, trofikus résnek és többdimenziós résnek vagy hipertérfogat-résnek nevezzük. Ezért egy szervezet ökológiai rése nem csak attól függ, hogy hol él, hanem magában foglalja a környezeti igények teljes mennyiségét is.
Azokat a fajokat, amelyek különböző földrajzi területeken ugyanazt a rést foglalják el, nevezik környezeti megfelelői"(Yu. Odum, 1986).
V.D. Fedorov és T.G. Gilmanov (1980, 118-127. o.) megjegyzése:
„Az ökológiában széles körben alkalmazzák a megvalósult fülkék tanulmányozását azáltal, hogy a jólléti függvény viselkedését leírják azok egyenes vonalainak és síkjainak egyes kiválasztott környezeti tényezőknek megfelelő szakaszán (5.1. ábra). Ugyanakkor a jólét meghatározott funkciójának megfelelő tényezők jellegétől függően megkülönböztethetünk „klimatikus”, „trofikus”, „edafikus”, „hidrokémiai” és egyéb réseket, az ún. hívott privát fülkék.
Egy-egy fülkék elemzésének pozitív következtetése lehet az ellenkezőjéből következő következtetés: ha az adott fülkék vetületei egyes (főleg egyes) tengelyeken nem metszik egymást, akkor maguk a fülkék nem metszik egymást egy magasabb dimenziójú térben. ...
Logikusan három lehetőség kínálkozik a kétféle fülkék kölcsönös elrendezésére a környezeti tényezők terén: 1) szétválasztás (teljes eltérés); 2) részleges kereszteződés (átfedés); 3) az egyik rés teljes beillesztése a másikba. ...
A fülkék elkülönítése meglehetősen triviális eset, amely a különböző ökológiai feltételekhez alkalmazkodott fajok létezését tükrözi. Sokkal nagyobb érdeklődésre tartanak számot a fülkék részleges kereszteződésének esetei. Mint fentebb említettük, a vetületek átfedése akár több koordinátán is, szigorúan véve nem garantálja maguknak a többdimenziós fülkéknek a tényleges átfedését. Ennek ellenére a gyakorlati munkában az ilyen metszéspontok megléte és a fajok hasonló körülmények között való előfordulására vonatkozó adatok gyakran elegendő érvnek tekinthetők az átfedő fajfülkék mellett.
A kétféle fülkék átfedésének mértékének kvantitatív méréséhez természetes, hogy a halmazok metszéspontja térfogatának ... az egyesülésük térfogatához viszonyított arányát használjuk. ... Egyes speciális esetekben érdemes kiszámítani a résvetületek metszéspontját.”
TANULÁSI TESZTEK AZ 5. TÉMÁHOZ
Betöltés...