Ekologinė niša apima. Ekologinė organizmo niša. Šaltiniai ir pastabos

Rusijos Federacijos švietimo ir mokslo ministerija

Federalinė valstybės biudžetinė švietimo įstaiga

aukštasis profesinis išsilavinimas

"Sibiro valstybinis pramonės universitetas"

Ekologijos katedra

disciplina: Socialinė ekologija

tema: „Ekologinė niša“

Užbaigta:

Studentas gr. ERM-12

Belichenko Ya.V.

Patikrinta:

doc. Duginas

Novokuznetskas

Įvadas………………………………………………………………………... 3

1. Ekologinė niša…………………………………………………………… 4

1.1. Ekologinės nišos samprata……………………………………………. 4

1.2. Nišų plotis ir persidengimas………………………………………………. 5

1.3. Nišų evoliucija…………………………………………………………….…10

2. Ekologinės nišos aspektai………………………………………………….….12

3. Šiuolaikinė koncepcija ekologinė niša………………………………………………………………………………………………………………………………

Išvada…………………………………………………………………………………… 16

Literatūros sąrašas……………………………………………… 19

Įvadas

Šiame darbe aptariama tema „Ekologinės nišos“. Ekologinė niša – tai rūšies (tiksliau – jos populiacijos) užimama vieta bendrijoje, jos biocenotinių ryšių kompleksas ir reikalavimai abiotiniams aplinkos veiksniams. Šį terminą 1927 m. sukūrė Charlesas Eltonas. Ekologinė niša yra tam tikros rūšies egzistavimo veiksnių suma, iš kurių pagrindinis yra jos vieta maisto grandinėje.

Ekologinė niša yra padėtis, kurią bendruomenėje užima rūšis. Tam tikros rūšies (populiacijos) sąveika su partneriais bendruomenėje, kurios narys ji yra, lemia jos vietą maisto ir konkurencinių santykių biocenozėje nulemtame medžiagų cikle. Terminą „ekologinė niša“ pasiūlė amerikiečių mokslininkas J. Grinnellas (1917). Ekologinės nišos, kaip rūšies padėties vienos ar kelių biocenozių maitinimui, interpretaciją pateikė anglų ekologas C. Eltonas (1927). Toks ekologinės nišos sampratos aiškinimas leidžia kiekybiškai apibūdinti ekologinę nišą kiekvienai rūšiai arba atskiroms jos populiacijoms. Tam koordinačių sistemoje lyginamas rūšies gausumas (individų skaičius arba biomasė) su temperatūros, drėgmės ar bet kurio kito aplinkos veiksnio rodikliais.

Tokiu būdu galima nustatyti optimalią zoną ir tipui toleruojamų nukrypimų ribas – kiekvieno faktoriaus ar veiksnių rinkinio maksimumą ir minimumą. Paprastai kiekviena rūšis užima tam tikrą ekologinę nišą, kuriai ji prisitaiko per visą evoliucinio vystymosi eigą. Rūšies (jos populiacijos) erdvė erdvėje (erdvinė ekologinė niša) užimama vieta dažniau vadinama buveine.

Pažvelkime į ekologines nišas iš arčiau.

1. Ekologinė niša

Bet koks organizmo tipas yra prisitaikęs prie tam tikrų egzistavimo sąlygų ir negali savavališkai keisti savo buveinės, mitybos, maitinimosi laiko, veisimosi vietos, pastogės ir pan. Visas ryšių su tokiais veiksniais kompleksas nulemia vietą, kurią gamta skyrė tam tikram organizmui, ir vaidmenį, kurį jis turi atlikti bendrame gyvenimo procese. Visa tai susijungia į ekologinės nišos koncepciją.

1.1.Ekologinės nišos samprata

Ekologinė niša suprantama kaip organizmo vieta gamtoje ir visas jo gyvenimo būdas, gyvenimo būklė, fiksuota jo organizacijoje ir prisitaikymais.

IN skirtingas laikas Ekologinės nišos sąvokai buvo suteikta įvairių reikšmių. Iš pradžių žodis „niša“ reiškė pagrindinį rūšies pasiskirstymo ekosistemos erdvėje vienetą, kurį padiktavo tam tikros rūšies struktūriniai ir instinktyvūs apribojimai. Pavyzdžiui, voverės gyvena medžiuose, briedžiai – ant žemės, vienos paukščių rūšys peri ant šakų, kitos – įdubose ir kt. Čia ekologinės nišos sąvoka daugiausia aiškinama kaip buveinė arba erdvinė niša. Vėliau terminui „niša“ buvo suteikta „organizmo funkcinė būklė bendruomenėje“ reikšmė. Tai daugiausia buvo susijusi su tam tikros rūšies vieta ekosistemos trofinėje struktūroje: maisto rūšimi, maitinimosi laiku ir vieta, kas yra plėšrūnas. tam tikro organizmo ir tt Dabar tai vadinama trofine niša. Tada buvo parodyta, kad nišą galima laikyti savotišku hipertūriu daugiamatėje erdvėje, pastatytoje remiantis aplinkos veiksniais. Šis hipertūris apribojo veiksnių, kuriuose gali egzistuoti tam tikra rūšis, spektrą (hiperdimensinė niša).

Tai yra, į šiuolaikinis supratimas ekologines nišas galima atpažinti pagal bent jau trys aspektai: fizinė erdvė kurį užima organizmas gamtoje (buveinėje), jo santykis su aplinkos veiksniais ir kaimyniniais gyvais organizmais (ryšiai), taip pat jo funkcinis vaidmuo ekosistemoje. Visi šie aspektai pasireiškia per organizmo sandarą, jo prisitaikymus, instinktus, gyvenimo ciklus, gyvenimo „interesus“ ir kt. Organizmo teisę pasirinkti savo ekologinę nišą riboja gana siauri rėmai, jam priskirti nuo gimimo. Tačiau jos palikuonys gali pretenduoti į kitas ekologines nišas, jei jose įvyko atitinkami genetiniai pokyčiai.

Rūšies padėtis, kurią ji užima bendroje biocenozės sistemoje, jos biocenozinių ryšių kompleksas ir reikalavimai abiotiniams aplinkos veiksniams vadinami. ekologinė niša malonus.

Ekologinės nišos koncepcija pasirodė esanti labai vaisinga norint suprasti rūšių sambūvio dėsnius. Prie jos kūrimo dirbo daug ekologų: J. Grinnellas, C. Eltonas, G. Hutchinsonas, Y. Odumas ir kt.

Sąvoką „ekologinė niša“ reikėtų skirti nuo „buveinės“ sąvokos. Pastaruoju atveju turime omenyje tą erdvės dalį, kurioje gyvena rūšis ir kuri turi būtinas abiotines sąlygas egzistuoti. Rūšies ekologinė niša priklauso ne tik nuo abiotinių aplinkos sąlygų, bet ir ne mažiau nuo jos biocenotinės aplinkos. Užimamos ekologinės nišos pobūdį lemia ir rūšies ekologinės galimybės, ir tai, kiek šios galimybės gali būti realizuojamos konkrečiose biocenozėse. Tai yra gyvenimo būdo, kurį rūšis gali gyventi tam tikroje bendruomenėje, savybė.

G. Hutchinsonas iškėlė pamatinės ir realizuotos ekologinės nišos koncepcijas. Pagal esminis reiškia visą sąlygų, kuriomis rūšis gali sėkmingai egzistuoti ir daugintis, rinkinį. Tačiau natūraliose biocenozėse rūšys nesukuria visų joms tinkamų išteklių, visų pirma dėl konkurencinių santykių. Realizuota ekologinė niša - tai rūšies padėtis konkrečioje bendrijoje, kur ją riboja sudėtingi biocenotiniai ryšiai. Kitaip tariant, pagrindinė ekologinė niša apibūdina potencialius rūšies pajėgumus, o realizuota – tą jų dalį, kuri gali būti realizuojama tam tikromis sąlygomis, esant išteklių prieinamumui. Taigi realizuota niša visada yra mažesnė nei pagrindinė.

Ekologijoje plačiai aptariamas klausimas, kiek ekologinių nišų gali sutalpinti biocenozė ir kiek kurios nors konkrečios grupės rūšių, turinčių panašius aplinkos reikalavimus, gali gyventi kartu.

Rūšies specializacija mitybos, erdvės panaudojimo, veiklos laiko ir kitų sąlygų srityje apibūdinama kaip jos ekologinės nišos susiaurėjimas, o atvirkštiniai procesai – kaip jos plėtimasis. Rūšies ekologinės nišos plėtrai ar susiaurėjimui bendrijoje didelę įtaką daro konkurentai. Konkurencinės pašalinimo taisyklė G.F.Gause suformuluotas rūšims, kurios yra panašios ekologijoje, gali būti išreikštos taip, kad dvi rūšys neegzistuotų toje pačioje ekologinėje nišoje.

Eksperimentai ir stebėjimai gamtoje rodo, kad visais atvejais, kai rūšys negali išvengti konkurencijos dėl pagrindinių išteklių, silpnesni konkurentai palaipsniui išstumiami iš bendrijos. Tačiau biocenozėse yra daug galimybių bent iš dalies atriboti ekologiškai panašių rūšių ekologines nišas.

Pasitraukimas iš konkurencijos pasiekiamas dėl reikalavimų aplinkai išsiskyrimo, gyvenimo būdo pokyčių, o tai, kitaip tariant, yra rūšių ekologinių nišų atribojimas. Tokiu atveju jie įgyja galimybę sugyventi toje pačioje biocenozėje. Kiekviena kartu gyvenanti rūšis gali visapusiškiau panaudoti išteklius, jei nėra konkurento. Šį reiškinį lengva stebėti gamtoje. Taigi, žoliniai augalai eglynai gali pasitenkinti nedideliu dirvožemio azoto kiekiu, kuris lieka sulaikytas medžių šaknų. Tačiau jei šių eglių šaknys nupjaunamos ribotame plote, žolėms pagerėja azoto mitybos sąlygos ir jos sparčiai auga, įgauna tankią žalią spalvą. Gyvenimo sąlygų gerinimas ir rūšies gausėjimas, pašalinus iš biocenozės kitą, aplinkosaugos reikalavimais panašią, vadinama. konkurencinis leidimas.

Ekologinių nišų suskirstymas pagal kartu gyvenančias rūšis su daliniu jų sutapimu yra vienas iš natūralių biocenozių stabilumo mechanizmų. Jei kuri nors rūšis smarkiai sumažina savo skaičių arba iškrenta iš bendruomenės, jos vaidmenį imasi kitos. Kuo daugiau rūšių yra biocenozėje, tuo mažesnis kiekvienos iš jų skaičius, tuo ryškesnė jų ekologinė specializacija.Šiuo atveju jie kalba apie „tankesnį ekologinių nišų susikaupimą biocenozėje“.

Glaudžiai giminingos rūšys, gyvenančios kartu, paprastai turi labai smulkias ekologines nišas. Taigi Afrikos savanose besiganantys kanopiniai gyvūnai ganyklų maistą naudoja įvairiai: zebrai daugiausiai skina žolių viršūnes, gnu minta tuo, ką jiems palieka zebrai, rinkdamiesi tam tikras augalų rūšis, gazelės skina trumpiausias žoles, o antilopės pasitenkina aukštaūgiais. sausieji.kitų žolėdžių palikti stiebai. Tokį patį „darbo pasidalijimą“ Pietų Europos stepėse kadaise vykdė laukiniai arkliai, kiaunės ir goferiai (92 pav.).

Ryžiai. 92. Įvairių rūšių žolėdžiai ėda žolę skirtingame aukštyje Afrikos savanose (viršutinėse eilėse) ir Eurazijos stepėse (apačiose eilėse) (pagal F. R. Fuente, 1972; B. D. Abaturovas, G. V. Kuznecovas, 1973)

Mūsų žiemos miškuose vabzdžiaėdžiai medžiais lesantys paukščiai taip pat vengia konkurencijos tarpusavyje dėl skirtingų paieškos būdų. Pavyzdžiui, riešutmedžiai ir pikai renka maistą ant medžių kamienų. Tuo pačiu metu riešutmedžiai greitai apžiūri medį, greitai sugriebdami vabzdžius ar sėklas, pakliuvusias į didelius žievės plyšius, o mažos kamieno kamieno paviršiuje kruopščiai ieško smulkiausių įtrūkimų, į kuriuos įsiskverbia jų plonas yla formos snapelis. Žiemą mišriuose būriuose didžiosios zylės atlieka plačią paiešką medžiuose, krūmuose, kelmuose ir dažnai sniege; Chickadees tikrina daugiausia stambias šakas; ilgauodegės zylės ieško maisto šakų galuose; maži karaliai atidžiai apžiūri viršutines spygliuočių lajų dalis.

Skruzdėlės natūraliomis sąlygomis egzistuoja kelių rūšių asociacijose, kurių nariai skiriasi gyvenimo būdu. Maskvos srities miškuose dažniausiai aptinkamas toks rūšių susivienijimas: dominuojanti rūšis (Formica rufa, F. aquilonia arba Lasius fuliginosus) užima kelis sluoksnius, dirvoje aktyvi L. flavus, Myrmica rubra aktyvi miško paklotę, gruntinį sluoksnį kolonizuoja L. niger ir F. fusca, medžius – Camponotus herculeanus. Gyvybės specializacija skirtingose ​​​​pakopose atsispindi rūšių gyvybės formoje. Be atsiskyrimo erdvėje, skruzdėlės skiriasi ir maisto gavimo pobūdžiu bei kasdienės veiklos laiku.

Dykumose labiausiai išsivysčiusių skruzdėlių kompleksas renka maistą dirvos paviršiuje (herpetobiontai). Tarp jų išsiskiria trijų trofinių grupių atstovai: 1) dieniniai zoonekrofagai – aktyvūs karščiausiu metu, minta vabzdžių lavonais ir smulkiais gyvais vabzdžiais, kurie aktyvūs dieną; 2) naktiniai zoofagai - medžioja sėslius vabzdžius su minkštais dangalais, kurie paviršiuje pasirodo tik naktį, ir meluojančius nariuotakojus; 3) karpofagai (dieną ir naktį) – valgykite augalų sėklas.

Kelios rūšys iš tos pačios trofinės grupės gali gyventi kartu. Pasitraukimo iš konkurencijos ir ekologinių nišų nustatymo mechanizmai yra tokie.

1. Dydžių diferenciacija (93 pav.). Pavyzdžiui, trijų dažniausiai Kyzylkum smėlyje esančių zoonekrofagų dirbančių individų svoris yra 1:8:120. Maždaug toks pat svorio santykis yra vidutinio dydžio katei, lūšiai ir tigrui.

Ryžiai. 93. Lyginamieji keturių rūšių skruzdėlių iš dieninių zoonekrofagų grupės smėlėtoje Centrinio Karakumo dykumoje dydžiai ir trijų rūšių grobio pasiskirstymas pagal svorio klasę (pagal G. M. Dlussky, 1981): 1 – vidutiniai ir dideli Cataglyphis setipes darbininkai; 2 – S. pallida; 3 – Acantholepis semenovi; 4 – Plagiolepis pallescens

2. Elgesio skirtumai susideda iš skirtingų maitinimosi strategijų. Skruzdėlės, kuriančios kelius ir naudojančios nešiotojų mobilizaciją atrastam maistui nešti į lizdą, pirmiausia minta augalų, formuojančių gumulėlius, sėklomis. Skruzdėlės, kurių šėrėjai dirba pavieniais pašarais, daugiausia renka augalų sėklas, kurios yra pasklidusios.

3. Erdvinė diferenciacija. Toje pačioje pakopoje skirtingų rūšių maistas gali būti renkamas skirtingose ​​vietose, pavyzdžiui, atvirose vietose arba po pelyno krūmais, smėlėtose ar molingose ​​vietose ir pan.

4. Veiklos laiko skirtumai daugiausia susiję su paros laiku, tačiau kai kurių rūšių veikla skiriasi tarp sezonų (daugiausia pavasario arba rudens veikla).

Ekologinės rūšių nišos skiriasi erdvėje ir laike. Individualioje raidoje jie gali labai skirtis priklausomai nuo ontogenezės stadijos, pavyzdžiui, lepidoptera vikšrų ir suaugusiųjų, lervų ir gegužinių vabalų, buožgalvių ir suaugusių varlių. Tokiu atveju keičiasi ir buveinė, ir visa biocenotinė aplinka. Kitose rūšyse jaunų ir suaugusių formų užimamos ekologinės nišos yra artimesnės, tačiau vis dėlto tarp jų visada yra skirtumų. Taigi suaugę ešeriai ir jų mailiaus, gyvenantys tame pačiame ežere, savo egzistavimui naudoja skirtingus energijos šaltinius ir patenka į skirtingos grandinės mityba. Mailius gyvena iš mažo planktono, o suaugusieji yra tipiški plėšrūnai.

Tarprūšinės konkurencijos susilpnėjimas lemia rūšies ekologinės nišos plėtimąsi. Vandenyno salose, kuriose fauna skurdi, daugelis paukščių, palyginti su jų giminaičiais žemyne, gyvena įvairesnėse buveinėse ir plečia maisto asortimentą, nes nesusiduria su konkuruojančiais rūšimis. Tarp salų gyventojų pastebimas net padidėjęs snapo formos kintamumas, kaip maisto ryšių pobūdžio plėtimosi rodiklis.

Jei tarprūšinė konkurencija susiaurina rūšies ekologinę nišą, neleidžia pasireikšti visam jos potencialui, tai tarprūšinė konkurencija, priešingai, prisideda prie ekologinių nišų išplėtimo. Didėjant rūšių skaičiui, pradedamas naudoti papildomas maistas, atsiranda naujų buveinių, atsiranda naujų biocenotinių ryšių.

Rezervuaruose augalai, visiškai panirę į vandenį (elodėja, skroblas, urutas), atsiduria kitokiomis temperatūros, apšvietimo ir dujų sąlygomis nei tie, kurie plūduriuoja paviršiuje (telorai, akvarelė, ančiukas) arba įsišaknija dugne ir neša. palieka į paviršių (vandens lelija, kiaušinio kapsulė, Viktorija). Jie taip pat skiriasi savo santykiais su aplinka. Atogrąžų miškų epifitai užima panašias, bet ne identiškas nišas, nes šviesos ir vandens atžvilgiu priklauso skirtingoms ekologinėms grupėms (heliofitai ir sciofitai, higrofitai, mezofitai ir kserofitai). Įvairios epifitinės orchidėjos turi labai specializuotus apdulkintojus.

Brandžiame plačialapiame miške pirmos pakopos medžiai – paprastasis ąžuolas, lygioji guoba, platanalapis klevas, širdlapė liepa, paprastasis uosis – turi panašias gyvybės formas. Medžių lajos, suformuotos iš jų lajų, atsiduria tame pačiame horizonte, panašiomis aplinkos sąlygomis. Tačiau kruopšti analizė rodo, kad jie įvairiais būdais dalyvauja bendruomenės gyvenime ir todėl užima skirtingas ekologines nišas. Šie medžiai skiriasi šviesos ir atspalvio tolerancijos laipsniu, žydėjimo ir derėjimo laiku, apdulkinimo ir vaisių pasiskirstymo būdais, konsortų sudėtimi ir kt. Ąžuolas, guoba ir uosis yra anemofiliniai augalai, tačiau aplinkos prisotinimas jų žiedadulkėmis vyksta skirtingu metu. Klevas ir liepa – entomofilai, geri medingi augalai, tačiau žydi skirtingu laiku. Ąžuolas turi zoochoriją, o kiti plačialapiai medžiai turi anemochoriją. Konsortų sudėtis kiekvienam skirtinga.

Jei plačialapiame miške medžių vainikai yra tame pačiame horizonte, tai aktyvios šaknų galūnės yra skirtinguose gyliuose. Ąžuolo šaknys skverbiasi giliausiai, klevo šaknys išsidėsčiusios aukščiau, uosio – dar paviršutiniškesnės. Skilimas skirtingi tipai medžiai naudojami skirtingu greičiu. Liepų, klevų, guobų ir uosių lapai iki pavasario beveik visiškai suyra, o ąžuolų lapai pavasarį dar sudaro purią miško paklotę.

Vadovaujantis L. G. Ramensky mintimis apie ekologinį rūšių individualumą ir atsižvelgiant į tai, kad augalų rūšys bendrijoje įvairiais būdais dalyvauja aplinkos vystyme ir transformavime bei energijos transformavime, galima daryti prielaidą, kad esamose fitocenozėse. kiekviena augalų rūšis turi savo ekologinę nišą .

Ontogenezės metu augalai, kaip ir daugelis gyvūnų, keičia savo ekologinę nišą. Senstant jie intensyviau naudoja ir transformuoja savo aplinką. Augalui perėjus į generacinį periodą, gerokai išplečiamas giminių spektras, keičiasi fitogeninio lauko dydis ir intensyvumas. Senstančių, senatvinių augalų aplinkos formavimo vaidmuo mažėja. Jie praranda daug konsortų, tačiau su jais susijusių naikintojų vaidmuo didėja. Gamybos procesai susilpnėja.

Augalai turi persidengiančias ekologines nišas. Ji suintensyvėja tam tikrais laikotarpiais, kai aplinkos ištekliai yra riboti, tačiau kadangi rūšys išteklius naudoja individualiai, selektyviai ir skirtingu intensyvumu, konkurencija stabiliose fitocenozėse susilpnėja.

Ryžiai. 94. Koreliacija tarp lapų sluoksnių įvairovės ir rūšių įvairovė paukščiai (Shannon indeksai pagal MacArthur iš E. Pianka, 1981)

Bibliografija

Šilovas I. A. Ekologija. M.: baigti mokyklą, 1997.

Khristoforova N.K. Ekologijos pagrindai. Vladivostokas: Dalnauka, 1999 m.

Gilyarov A. M. Gyventojų ekologija. M.: Maskvos valstybinio universiteto leidykla, 1990 m.

Padėtis, kurią rūšis užima biocenozėje, vadinama jos ekologine niša. Ekologinė rūšies niša taip pat pasižymi jos ištvermės ribomis įvairių veiksnių, ir ryšio su kitomis rūšimis pobūdis, ir gyvenimo būdas, ir pasiskirstymas erdvėje.

Dažnai sąvoka „ekologinė niša“ laikoma „buveinės“ sąvokos sinonimu, tačiau nišos sąvoka yra daug platesnė ir prasmingesnė. Amerikiečių ekologas Odumas buveinę perkeltine prasme pavadino organizmo (rūšies) „adresu“, o ekologinę nišą – savo „profesija“.

Gyvena vienoje buveinėje didelis skaičiusįvairių rūšių organizmai. Pavyzdžiui, mišrus miškas yra šimtų augalų ir gyvūnų rūšių buveinė, tačiau kiekviena iš jų turi savo ir tik vieną „profesiją“ - ekologinę nišą.

Miške briedžių ir voverių buveinės yra panašios, tačiau jų nišos visiškai skirtingos: voveraitė daugiausia gyvena medžių lajose, minta sėklomis ir vaisiais, ten dauginasi. Visi gyvenimo ciklas briedis asocijuojasi su pobaldakio erdve: maitinasi žaliais augalais ar jų dalimis, dauginasi ir prisiglaudžia tankumynuose.

Ekologinės nišos elementai ir taisyklės

Ekologinės nišos elementai:

• maistas (rūšys);
• mitybos laikas ir metodai;
• veisimosi vieta;
• prieglaudos vieta.

Ekologinės nišos egzistuoja pagal tam tikras taisykles:

• kuo platesni rūšiai keliami reikalavimai (tolerancijos ribos) bet kuriam ar daugeliui aplinkos veiksnių, tuo didesnę erdvę ji gali užimti gamtoje, taigi ir platesnį jos paplitimą;
• jei kurio nors, bent vieno, aplinkos veiksnio režimas vienos rūšies individų buveinėje pasikeitė taip, kad jo vertės peržengia nišos ribas, tai reiškia nišos sunaikinimą, t. , rūšių apribojimas arba neįmanomas išsaugoti tam tikroje buveinėje. Su „ekologinės nišos“ sąvoka siejami ir kiti svarbūs modeliai – kiekviena rūšis turi savo, unikalią ekologinę nišą, t.y. kiek rūšių Žemėje, tiek ekologinių nišų (2,2 mln. gyvų organizmų rūšių, iš kurių 1,7 mln. gyvūnų). Dvi skirtingos rūšys (net ir labai artimos) negali užimti tos pačios ekologinės nišos erdvėje;
• kiekvienoje ekosistemoje yra rūšių, kurios pretenduoja į tą pačią nišą ar jos elementus (maistą, pastogę). Šiuo atveju neišvengiama konkurencija, kova dėl nišos. Tokius santykius atspindi Gausės taisyklė: jei dvi rūšys, turinčios panašius reikalavimus aplinkai (mitybai, elgesiui, veisimosi vietoms), užmezga konkurencinius santykius, tai viena iš jų turi mirti arba pakeisti gyvenimo būdą ir užimti naują ekologinę nišą.

Ekologinė niša yra visų rūšies reikalavimų visuma (

Ekologinė niša paprastai suprantama kaip organizmo vieta gamtoje ir visas jo gyvenimo būdas arba, kaip sakoma, gyvenimo būklė, įskaitant požiūrį į aplinkos veiksnius, maisto rūšis, maitinimosi laiką ir būdus, veisimosi vietas. , pastogės ir tt Ši sąvoka yra daug išsamesnė ir prasmingesnė nei sąvoka „buveinė“. Amerikiečių ekologas Odumas buveinę perkeltine prasme pavadino organizmo (rūšies) „adresu“, o ekologinę nišą – savo „profesija“.

Taigi ekologinė niša apibūdina rūšies biologinės specializacijos laipsnį. Ekologinį rūšių specifiškumą pabrėžia ekologinio prisitaikymo aksioma: „Kiekviena rūšis yra prisitaikiusi prie griežtai apibrėžto, specifinio gyvenimo sąlygų rinkinio – ekologinės nišos“.

G. Hutchinsonas iškėlė fundamentalios ir realizuotos ekologinės nišos koncepciją.

Fundamentalus reiškia visą sąlygų, kuriomis rūšis gali sėkmingai egzistuoti ir daugintis, rinkinį. Tačiau gamtoje rūšys nesukuria visų joms tinkamų išteklių, visų pirma dėl konkurencinių santykių.

Įgyvendinta ekologinė niša – tai rūšies padėtis konkrečioje bendrijoje, kur ją riboja sudėtingi biocenotiniai ryšiai. Tie. pagrindinė niša yra potencialios rūšies galimybės, o realizuota niša yra dalis, kurią galima realizuoti tam tikromis sąlygomis. Taigi realizuota niša visada yra mažesnė nei pagrindinė.

Iš paveikslo matyti trys svarbios taisyklės.

• 1. Kuo platesni rūšiai keliami reikalavimai (tolerancijos ribos) bet kuriam ar daugeliui aplinkos veiksnių, tuo didesnę erdvę ji gali užimti gamtoje, taigi ir platesnį jos paplitimą.
• 2. Organizmo poreikių derinys įvairių veiksnių nėra savavališkas: visi organizmai yra prisitaikę prie „susijusių“, tarpusavyje susijusių ir tarpusavyje priklausomų veiksnių režimų.
• 3. Jei bet kurio, bent vieno, aplinkos veiksnio režimas tam tikros rūšies individų buveinėje pasikeitė taip, kad jo reikšmės peržengia nišos kaip hipererdvės ribas, tai reiškia, kad niša, t. y. apribojimas arba neįmanomas išsaugoti rūšis šioje buveinėje.

Kadangi organizmų rūšys yra ekologiškai individualios, jos turi ir specifines ekologines nišas. Taigi, kiek gyvų organizmų rūšių yra Žemėje, tiek yra ir ekologinių nišų.

Gamtoje taip pat galioja taisyklė, kad privaloma užpildyti ekologines nišas: „Tuščia ekologinė niša visada ir būtinai bus užpildyta“. Liaudies išmintis suformulavo šiuos du postulatus taip: „Du lokiai negali sugyventi viename urve“ ir „Gamta nekenčia vakuumo“.

Jei organizmai užima skirtingas ekologines nišas, jie dažniausiai neįsitraukia į konkurencinius santykius, jų veiklos ir įtakos sferos yra atskirtos. Šiuo atveju santykiai laikomi neutraliais.

Tuo pačiu metu kiekvienoje ekosistemoje yra rūšių, kurios pretenduoja į tą pačią nišą ar jos elementus (maistą, pastogę ir kt.). Šiuo atveju neišvengiama konkurencija, kova dėl nišos. Evoliuciniai ryšiai susiklostė taip, kad rūšys, turinčios panašius aplinkos reikalavimus, negali ilgai egzistuoti kartu. Šis modelis nėra be išimčių, tačiau toks objektyvus, kad suformuluotas kaip nuostata, vadinama „konkurencinės atskirties taisykle“. Šios taisyklės autorius – ekologas G. F. Gause. Skamba taip: „jei dvi rūšys, turinčios panašius reikalavimus aplinkai (mitybai, elgesiui, veisimosi vietai ir pan.), užmezga konkurencinius santykius, tai viena iš jų turi mirti arba pakeisti gyvenimo būdą ir užimti naują ekologinę nišą“. Kartais, pavyzdžiui, norint palengvinti aštrius konkurencinius santykius, pakanka vienam organizmui (gyvūnui) pakeisti maitinimosi laiką, nekeičiant paties maisto rūšies (jei konkurencija atsiranda maisto santykių užuomazgoje) arba surasti nauja buveinė (jei konkurencija vyksta remiantis šis veiksnys) ir taip toliau.

Be kitų ekologinių nišų savybių, pastebime, kad organizmas (rūšis) gali jas keisti per visą savo gyvavimo ciklą.

Bendruomenės (biocenozės, ekosistemos) formuojamos pagal ekologinių nišų užpildymo principą. Natūraliai susiformavusioje bendruomenėje dažniausiai visos nišos yra užimtos. Būtent tokiose bendrijose, pavyzdžiui, ilgamečiuose (vietiniuose) miškuose, naujų rūšių introdukcijos tikimybė yra labai maža.

Visų gyvų organizmų ekologinės nišos skirstomos į specializuotas ir bendrąsias. Šis skirstymas priklauso nuo pagrindinių atitinkamos rūšies maisto šaltinių, buveinės dydžio ir jautrumo abiotiniams aplinkos veiksniams.

Specializuotos nišos. Dauguma augalų ir gyvūnų rūšių yra prisitaikę egzistuoti tik siauromis klimato sąlygomis ir kitomis savybėmis aplinką, minta ribotu augalų ar gyvūnų asortimentu. Tokios rūšys turi specializuotą nišą, kuri lemia jų buveinę natūralioje aplinkoje. Taigi, didžioji panda turi labai specializuotą nišą, nes 99% maitinasi bambuko lapais ir ūgliais. Masinis tam tikrų bambukų rūšių naikinimas Kinijos vietose, kur gyveno panda, privedė prie šio gyvūno išnykimo.

Bendras nišas turinčios rūšys pasižymi lengvu prisitaikymu prie pokyčių Aplinkos faktoriai buveines. Jie gali klestėti įvairiose aplinkose, valgyti įvairų maistą ir atlaikyti didelius svyravimus. gamtinės sąlygos. Įprastos ekologinės nišos yra tarp musių, tarakonų, pelių, žiurkių, žmonių ir kt.

Rūšims, turinčioms bendras ekologines nišas, išnykimo grėsmė yra žymiai mažesnė nei turinčioms specializuotas nišas.

Žmogaus ekologinė niša

Žmogus yra vienas iš gyvūnų karalystės atstovų, žinduolių klasės biologinė rūšis. Nepaisant to, kad turi daug specifinių savybių (protas, artikuliuota kalba, darbinė veikla, biosocialumas ir kt.), ji neprarado savo biologinė esmė ir visi ekologijos dėsniai jai galioja tiek pat, kiek ir kitiems gyviems organizmams.

Žmogus taip pat turi savo, tik jam būdingą, ekologinę nišą, tai yra reikalavimų rinkinį daugeliui aplinkos veiksnių, susiformavusių evoliucijos procese. Erdvė, kurioje yra lokalizuota žmogaus niša (t. y. vieta, kur faktorių režimai neperžengia iš protėvių paveldėtos tolerancijos ribų), yra labai ribota.

Kaip biologinė rūšis, žmonės gali gyventi tik pusiaujo juostoje (tropikuose, subtropikuose), kur atsirado hominidų šeima. Vertikaliai niša tęsiasi maždaug 3,0-3,5 km virš jūros lygio.

Dėl aukščiau paminėtų specifinių (pirmiausia socialinių) savybių žmogus išplėtė savo pradinio ploto (buveinės) ribas, apsigyveno aukštosiose, vidutinėse ir žemose platumose, įvaldė vandenyno ir kosmoso gelmes. Tačiau jo pagrindinė ekologinė niša išliko beveik nepakitusi ir už savo pradinio diapazono ribų gali išgyventi, įveikdama ribojančių veiksnių pasipriešinimą ne prisitaikydama, o pasitelkdama specialiai sukurtus apsauginius įtaisus ir priemones (šildomus būstus, šiltus drabužius, deguonies prietaisus). ir tt .), kurie imituoja savo nišą taip pat, kaip tai daroma su egzotiniais gyvūnais ir augalais zoologijos soduose, okeanariumuose ir botanikos soduose. Tačiau norint visiškai atkurti visus veiksnius būtinas žmogui tolerancijos dėsnio požiūriu ne visada įmanoma. Pavyzdžiui, skrendant į kosmosą tokių atgaminti neįmanoma svarbiausias veiksnys, kaip ir gravitacija, o grįžusiems į Žemę iš ilgos kosminės ekspedicijos astronautams reikia laiko prisitaikyti.

Pramoninėje aplinkoje daug veiksnių (triukšmas, vibracija, temperatūra, elektromagnetiniai laukai, daugelio ore esančių medžiagų priemaišos ir pan.) periodiškai arba nuolat viršija tolerancijos ribas Žmogaus kūnas. Tai jam daro neigiamą poveikį: taip vadinama profesinės ligos, periodinis stresas. Todėl yra speciali sistema techninės ir organizaciniai renginiai skirtas saugumui užtikrinti darbo veikla sumažinant pavojingų ir kenksmingų aplinkos gamybos veiksnių poveikį organizmui.

Ne visada įmanoma užtikrinti optimalūs režimai tokius veiksnius, taigi ir iš viso daugelio pramonės šakų stažas darbuotojų, sutrumpėja darbo dienos trukmė (pavyzdžiui, dirbant su toksinėmis medžiagomis – iki keturių valandų). Vibracijai ir triukšmui sumažinti traukos transporto priemonių salonuose sukurti specialaus dizaino įrenginiai.

Žmonių gamyba ir ūkinė veikla, naudojimas (perdirbimas) gamtos turtai neišvengiamai gali susidaryti šalutiniai produktai („atliekos“), kurie pasklinda į aplinką.

Įeina į vandenį, dirvožemį, atmosferą, patenka į maistą cheminiai junginiai yra aplinkos veiksniai, taigi ir ekologinės nišos elementai. Jų atžvilgiu (ypač viršutinių ribų) žmogaus organizmo atsparumas yra mažas, o tokios medžiagos pasirodo kaip ribojantys veiksniai, griaunantys nišą.

Iš to, kas pasakyta, išplaukia antroji pagrindinė gamtosaugos taisyklė ekologiniu požiūriu: „Gamtos (ir aplinkos) apsauga susideda iš priemonių sistemos, skirtos išsaugoti gyvų organizmų, įskaitant žmones, ekologines nišas.

Taigi arba žmogaus niša bus išsaugota dabartinėms ir ateities kartoms, arba žmonės kaip biologinė rūšis pasmerkti išnykti.

Ekologinė niša– visų aplinkos veiksnių, kurių ribose galimas rūšies egzistavimas gamtoje, visuma. Koncepcija ekologinė niša dažniausiai naudojamas tiriant ekologiškai panašių rūšių, priklausančių tam pačiam trofiniam lygiui, ryšius. Terminą „ekologinė niša“ pasiūlė J. Greenell (1917), kad apibūdintų erdvinį rūšių pasiskirstymą (t. y. ekologinė niša buvo apibrėžta kaip sąvoka, artima buveinė).

Vėliau C. Eltonas (1927) ekologinę nišą apibrėžė kaip rūšies padėtį bendruomenėje, pabrėždamas ypatingą trofinių ryšių svarbą. Dar XIX amžiaus pabaigoje ir XX amžiaus pradžioje daugelis tyrinėtojų pastebėjo, kad dvi rūšys, ekologiškai artimos ir užimančios panašią padėtį bendruomenėje, negali stabiliai sugyventi toje pačioje teritorijoje. Šis empirinis apibendrinimas buvo patvirtintas dviejų rūšių konkurencijos dėl vieno maisto matematiniame modelyje (V. Volterra) ir eksperimentinis darbas G.F. Gause ( Gauso principas).

Šiuolaikinė koncepcija ekologinė niša suformuotas remiantis J. Hutchinson (1957, 1965) pasiūlytu ekologinės nišos modeliu. Pagal šį modelį ekologinė niša gali būti pavaizduota kaip įsivaizduojamos daugiamatės erdvės (hipertūrio) dalis, kurios individualūs matmenys atitinka normaliam rūšies egzistavimui būtinus veiksnius.

Įvairių rūšių ekologinių nišų divergencija per divergenciją atsiranda didžiąja dalimi dėl to, kad yra apsiribojusi skirtingomis buveinėmis, skirtingu maistu ir skirtingu tos pačios buveinės naudojimo laiku. Sukurti ekologinės nišos pločio ir ekologinių nišų persidengimo laipsnio vertinimo metodai. įvairių tipų. Litras: Gileris P. Bendruomenės struktūra ir ekologinė niša. – M.: 1988 (pagal BES, 1995).

Aplinkos modeliavimo koncepcija ekologinė niša apibūdina tam tikrą aplinkos veiksnių erdvės (abstrakčios) dalį, hipertūrį, kuriame nė vienas iš aplinkos veiksnių neperžengia tam tikros rūšies (populiacijos) tolerancijos ribų. Tokių aplinkos veiksnių verčių derinių, kuriems esant teoriškai galimas rūšies (populiacijos) egzistavimas, visuma vadinama pagrindinė ekologinė niša.

Realizuota ekologinė niša Pagrindinės nišos dalimi jie vadina tik tuos faktorių reikšmių derinius, kuriems esant įmanomas stabilus ar klestintis rūšies (populiacijos) egzistavimas. Sąvokos tvarus arba klestintis egzistavimas reikalauja įvesti papildomus formalius modeliavimo apribojimus (pavyzdžiui, mirtingumas neturėtų viršyti gimstamumo).

Jei, esant tam tikram aplinkos veiksnių deriniui, augalas gali išgyventi, bet negali daugintis, vargu ar galime kalbėti apie gerovę ar tvarumą. Todėl šis aplinkos veiksnių derinys reiškia pagrindinę ekologinę nišą, bet ne realizuotą ekologinę nišą.

Žinoma, už matematinio modeliavimo rėmų sąvokų apibrėžime tokio griežtumo ir aiškumo nėra. Šiuolaikinėje aplinkosaugos literatūroje ekologinės nišos sampratoje galima išskirti keturis pagrindinius aspektus:

1) erdvinė niša, įskaitant palankių aplinkos sąlygų kompleksą. Pavyzdžiui, vabzdžiaėdžiai eglių-mėlynių paukščiai gyvena, maitinasi ir peri lizdus skirtinguose miško sluoksniuose, o tai iš esmės leidžia išvengti konkurencijos;

2) trofinė niša. Jis ypač išsiskiria tuo, kad maistas yra labai svarbus aplinkos veiksniui. Maisto nišų atskyrimas tarp to paties trofinio lygio organizmų, gyvenančių kartu, leidžia ne tik išvengti konkurencijos, bet ir prisideda prie pilnesnio maisto išteklių panaudojimo, todėl padidina intensyvumą. biologinis ciklas medžiagų.

Pavyzdžiui, įspūdį sukuria triukšminga paukščių turgaviečių populiacija visiškas nebuvimas bet koks užsakymas. Tiesą sakant, kiekviena paukščių rūšis užima griežtai apibrėžtą vietą. biologinės savybės trofinė niša: vieni maitinasi netoli kranto, kiti nemažu atstumu, vieni žvejoja netoli paviršiaus, kiti – gylyje ir kt.

Skirtingų rūšių trofinės ir erdvinės nišos gali iš dalies sutapti (atminkite: ekologinio dubliavimosi principas). Nišos gali būti plačios (nespecializuotos) arba siauros (specializuotos).

3) daugiamatė niša, arba nišą kaip hipertūrį. Daugiamatės ekologinės nišos idėja siejama su matematiniu modeliavimu. Visas aplinkos faktorių verčių derinių rinkinys laikomas daugiamate erdve. Šiame didžiuliame rinkinyje mus domina tik tokie aplinkos veiksnių verčių deriniai, pagal kuriuos įmanomas organizmo egzistavimas – šis hipertūris atitinka daugiamatės ekologinės nišos sampratą.

4) funkcinis ekologinės nišos idėja. Ši idėja papildo ankstesnes ir yra pagrįsta daugelio skirtingų funkcijų panašumu ekologinės sistemos. Pavyzdžiui, kalbama apie žolėdžių, smulkių plėšrūnų, planktonu mintančių gyvūnų ekologinę nišą, besikasančius gyvūnus ir pan. Funkcinė ekologinės nišos samprata pabrėžia vaidmenį organizmus ekosistemoje ir atitinka įprastą „profesijos“ ar net „padėties visuomenėje“ sąvoką. Mes kalbame apie funkcines sąlygas aplinkosaugos ekvivalentai– rūšys, užimančios funkciškai panašias nišas skirtinguose geografiniuose regionuose.

„Organizmo buveinė yra ten, kur jis gyvena arba kur jį paprastai galima rasti. Ekologinė niša– talpesnė koncepcija, apimanti ne tik fizinę rūšies (populiacijos) užimamą erdvę, bet ir šios rūšies funkcinį vaidmenį bendruomenėje (pavyzdžiui, jos trofinę padėtį) ir jos padėtį gradientų atžvilgiu. išoriniai veiksniai– temperatūra, drėgmė, pH, dirvožemis ir kitos gyvenimo sąlygos. Šie trys ekologinės nišos aspektai patogiai vadinami erdvine niša, trofine niša ir daugiamačia niša arba niša kaip hipertūris. Todėl ekologinė organizmo niša priklauso ne tik nuo to, kur jis gyvena, bet ir apima bendrą jo poreikių aplinkai sumą.

Vadinamos rūšys, kurios skirtingose ​​geografinėse vietovėse užima panašias nišas aplinkosaugos ekvivalentai“ (Y. Odum, 1986).

V.D. Fiodorovas ir T.G. Gilmanovas (1980, p. 118 – 127) pastaba:

„Ekologijoje plačiai taikomas realizuotų nišų tyrimas, apibūdinant gerovės funkcijos elgseną jų skerspjūvyje tiesiomis linijomis ir plokštumomis, atitinkančiomis kai kuriuos pasirinktus aplinkos veiksnius (5.1 pav.). Be to, priklausomai nuo veiksnių, į kuriuos buvo atsižvelgta, pobūdžio privati ​​funkcija gerovę, galima išskirti „klimatinę“, „trofinę“, „edafinę“, „hidrocheminę“ ir kitas nišas, vadinamąsias. privačios nišos.

Teigiama privačių nišų analizės išvada gali būti ir priešinga išvada: jei privačių nišų projekcijos į kai kurias (ypač kai kurias) ašis nesikerta, tai pačios nišos nesikerta aukštesnio matmens erdvėje. ...

Logiškai mąstant, galimi trys dviejų rūšių nišų santykinio išdėstymo aplinkos veiksnių erdvėje variantai: 1) atskyrimas (visiškas neatitikimas); 2) dalinė sankryža (persidengimas); 3) visiškas vienos nišos įtraukimas į kitą. ...

Nišinis atskyrimas yra gana trivialus atvejis, atspindintis rūšių, prisitaikiusių prie skirtingų aplinkos sąlygų, egzistavimo faktą. Daug didesnį susidomėjimą kelia dalinio nišų sutapimo atvejai. Kaip minėta aukščiau, sutampančios projekcijos net išilgai kelių koordinačių vienu metu, griežtai tariant, negarantuoja faktinio pačių daugiamačių nišų sutapimo. Tačiau į praktinis darbas tokių susikirtimų buvimas ir duomenys apie rūšių atsiradimą panašioje aplinkoje dažnai laikomi pakankamais įrodymais, patvirtinančiais rūšių nišų sutapimą.

Norint kiekybiškai išmatuoti dviejų rūšių nišų persidengimo laipsnį, natūralu naudoti aibių susikirtimo tūrio santykį... su jų sąjungos tūriu. ... Kai kuriais ypatingais atvejais įdomu apskaičiuoti nišinių projekcijų susikirtimo matą.

MOKYMO TESTAI 5 TEMAI