Nișa ecologică include. Nișa ecologică a organismului. Surse și note

Ministerul Educației și Științei al Federației Ruse

Instituția de învățământ bugetară de stat federală

studii profesionale superioare

Universitatea Industrială de Stat Siberian

Departamentul de Ecologie

după disciplină: Ecologie socială

pe tema: „Nișă ecologică”

Efectuat:

Student gr. ERM-12

Belichenko Ya.V.

Verificat:

conf. univ. Dugin

Novokuznetsk

Introducere ……………………………………………………… .. ……………….…. 3

1.Nișă ecologică ……………………………. ……………………… ............ 4

1.1. Conceptul de nișă ecologică ………………………………………………………. 4

1.2. Lățimea și suprapunerea nișelor ……………. ……………………. 5

1.3. Evoluția nișelor ………………………………………………………………………………… 10

2. Aspecte ale nișei ecologice ……………………………… ……………….… .12

3. Conceptul modern de nișă ecologică …………… .. ……… ............. 13

Concluzie ………………………………………………………………………………… 16

Lista literaturii utilizate …………………………………. ……… ...... 19

Introducere

Această lucrare tratează tema „Nișe ecologice”. O nișă ecologică este un loc ocupat de o specie (mai precis, populația sa) într-o comunitate, un complex al relațiilor sale biocenotice și al cerințelor pentru factorii de mediu abiotici. Acest termen a fost introdus în 1927 de Charles Elton. Nișa ecologică este suma factorilor de existență ai unei anumite specii, principalul lor loc în lanțul trofic.

O nisa ecologica este locul ocupat de o specie intr-o comunitate. Interacțiunea acestei specii (populații) cu partenerii din comunitate, din care face parte, determină locul ei în ciclul substanțelor cauzate de hrană și relațiile competitive în biocenoză. Termenul de „nișă ecologică” a fost propus de omul de știință american J. Grinnell (1917). Interpretarea unei nișe ecologice ca poziție a unei specii pentru a hrăni una sau mai multe biocenoze a fost dată de ecologistul englez C. Elton (1927). Această interpretare a conceptului de nișă ecologică face posibilă cuantificarea nișei ecologice pentru fiecare specie sau pentru populațiile sale individuale. Pentru aceasta, abundența speciei (numărul de indivizi sau biomasă) este comparată în sistemul de coordonate cu indicatorii de temperatură, umiditate sau orice alt factor de mediu.

În acest fel, este posibil să se distingă zona optimă și limitele abaterilor tolerate de tip - maximul și minimul fiecărui factor sau combinație de factori. De regulă, fiecare specie ocupă o anumită nișă ecologică, în care este adaptată întregului curs de dezvoltare evolutivă. Locul ocupat de o specie (populația ei) în spațiu (nisa ecologică spațială) este adesea numit habitat.

Să aruncăm o privire mai atentă la nișele ecologice.

  1. Nișă ecologică

Orice tip de organisme este adaptat pentru anumite condiții de existență și nu poate schimba în mod arbitrar habitatul, dieta alimentară, timpul de hrănire, locul de reproducere, refugiul etc. Întregul complex de atitudini față de astfel de factori determină locul pe care natura l-a alocat unui anumit organism și rolul pe care trebuie să-l joace în procesul general de viață. Toate acestea se reunesc în conceptul de nișă ecologică.

1.1 Conceptul de nișă ecologică

O nișă ecologică este înțeleasă ca locul unui organism în natură și întregul mod al activității sale de viață, statutul său de viață, fixat în organizarea și adaptările sale.

În momente diferite, conceptului de nișă ecologică i-au fost atribuite semnificații diferite. La început, cuvântul „nișă” desemna unitatea de bază de distribuție a unei specii în spațiul ecosistemic, dictată de constrângerile structurale și instinctive ale speciei date. De exemplu, veverițele trăiesc în copaci, elanii trăiesc pe pământ, unele specii de păsări cuibăresc pe ramuri, altele în goluri etc. Aici, conceptul de nișă ecologică este interpretat în principal ca un habitat sau o nișă spațială. Mai târziu, termenului „nișă” i s-a dat sensul de „statutul funcțional al unui organism într-o comunitate”. Aceasta se referea în principal la locul unei anumite specii în structura trofică a ecosistemului: tipul de hrană, timpul și locul hrănirii, cine este prădătorul pentru un anumit organism etc. Aceasta se numește acum nișa trofică. Apoi s-a demonstrat că o nișă poate fi privită ca un fel de hipervolum într-un spațiu multidimensional construit pe baza factorilor de mediu. Acest hipervolum a limitat gama de factori în care poate exista o anumită specie (nișă hiperspațială).

Adică, în înțelegerea modernă a nișei ecologice, se pot distinge cel puțin trei aspecte: spațiul fizic ocupat de un organism în natură (habitat), relația acestuia cu factorii de mediu și cu organismele vii învecinate (conexiunile), precum și rolul său funcțional în ecosistem. Toate aceste aspecte se manifestă prin structura organismului, adaptările acestuia, instinctele, ciclurile vieții, „interesele” vieții etc. Dreptul organismului de a-și alege nișa ecologică este limitat de un cadru destul de îngust care i-a fost atribuit încă de la naștere. Cu toate acestea, descendenții săi pot aplica pentru alte nișe ecologice, dacă în ele s-au produs modificări genetice corespunzătoare.

Poziția speciei pe care o ocupă în sistemul general de biocenoză, complexul conexiunilor sale biocenotice și cerințele pentru factorii de mediu abiotici se numesc nișă ecologică specii.

Conceptul de nișă ecologică s-a dovedit a fi foarte fructuos pentru înțelegerea legilor speciilor care trăiesc împreună. Mulți ecologisti au lucrat la dezvoltarea sa: J. Grinnell, C. Elton, G. Hutchinson, J. Odum și alții.

Nișa ecologică ar trebui să fie distinsă de habitat. În acest din urmă caz, înseamnă acea parte a spațiului care este locuită de specie și care are condițiile abiotice necesare existenței sale. Nișa ecologică a unei specii depinde nu numai de condițiile abiotice ale mediului, ci și, cel puțin, de mediul său biocenotic. Natura nișei ecologice ocupate este determinată atât de posibilitățile ecologice ale speciei, cât și de măsura în care aceste posibilități pot fi realizate în biocenoze specifice. Aceasta este o caracteristică a modului de viață pe care o specie îl poate duce într-o anumită comunitate.

G. Hutchinson a prezentat conceptul de nișă ecologică fundamentală și realizată. Sub fundamental este înțeles întregul set de condiții în care o specie poate exista și se poate reproduce cu succes. În biocenozele naturale, însă, speciile nu stăpânesc toate resursele potrivite pentru ele datorită, în primul rând, relațiilor de concurență. Nișă ecologică realizată - Aceasta este poziția unei specii într-o anumită comunitate, unde este limitată de relații biocenotice complexe. Cu alte cuvinte, nișa ecologică fundamentală caracterizează potențialul speciei, iar cel realizat - acea parte a acestora care poate fi realizată în condițiile date, având în vedere disponibilitatea resursei. Astfel, nișa realizată este întotdeauna mai mică decât cea fundamentală.

În ecologie, întrebarea câte nișe ecologice poate găzdui o biocenoză și câte specii dintr-un anumit grup cu cerințe de mediu similare pot coexista este discutată pe larg.

Specializarea unei specii în nutriție, utilizarea spațiului, timpul de activitate și alte condiții se caracterizează ca o îngustare a nișei sale ecologice, procesele inverse - ca extinderea acesteia. Extinderea sau contracția nișei ecologice a unei specii din comunitate este foarte influențată de concurenți. regula de excludere competitivă, formulat de GF Gause pentru specii apropiate din punct de vedere ecologic, poate fi exprimat în așa fel încât două specii să nu se înțeleagă într-o singură nișă ecologică.

Experimentele și observațiile în natură arată că, în toate cazurile în care speciile nu pot evita competiția pentru resursele de bază, concurenții mai slabi sunt treptat împinși din comunitate. Cu toate acestea, în biocenoze, există multe oportunități pentru delimitarea cel puțin parțială a nișelor ecologice ale speciilor apropiate ecologic.

Ieșirea din competiție se realizează datorită divergenței cerințelor pentru mediu, o schimbare a stilului de viață, care, cu alte cuvinte, este delimitarea nișelor ecologice ale speciilor. În acest caz, ei dobândesc capacitatea de a coexista în aceeași biocenoză. Fiecare dintre speciile care trăiesc împreună în absența unui concurent este capabilă de o utilizare mai completă a resurselor. Acest fenomen este ușor de observat în natură. Deci, plantele erbacee ale pădurii de molid se pot mulțumi cu o cantitate mică de azot din sol, care rămâne din interceptarea acestuia de către rădăcinile copacilor. Cu toate acestea, dacă rădăcinile acestor molizi sunt tăiate într-o zonă limitată, condițiile de nutriție cu azot a ierburilor sunt îmbunătățite și cresc viguros, luând o culoare verde densă. Îmbunătățirea condițiilor de viață și creșterea numărului unei specii ca urmare a eliminării din biocenoză a alteia, apropiată de cerințele ecologice, se numește lansare competitivă.

Divizarea pe specii co-viitoare a nișelor ecologice cu suprapunerea lor parțială este unul dintre mecanismele de stabilitate ale biocenozelor naturale. Dacă vreuna dintre specii își scade brusc numărul sau iese din comunitate, altele își preiau rolul. Cu cât sunt mai multe specii în biocenoză, cu atât numărul fiecăruia dintre ele este mai mic, cu atât specializarea lor ecologică este mai pronunțată.În acest caz, se vorbește despre „ambalarea mai densă a nișelor ecologice în biocenoză”.

La speciile strâns înrudite care trăiesc împreună, se observă de obicei delimitări foarte fine ale nișelor ecologice. Deci, ungulatele care pasc în savanele africane folosesc hrana de pășune în moduri diferite: zebrele taie în principal vârfurile ierburilor, gnule se hrănesc cu ceea ce le lasă zebrele, în timp ce aleg anumite tipuri de plante, gazelele smulg cele mai joase ierburi și antilopele de mlaștină. se mulțumesc cu tulpini înalte uscate rămase de la alte ierbivore. Aceeași „diviziunea muncii” în stepele sud-europene a fost efectuată cândva de cai sălbatici, marmote și veverițe de pământ (Fig. 92).

Orez. 92. Diferite tipuri de ierbivore mănâncă iarbă la diferite înălțimi în savanele africane (rândurile superioare) și în stepele Eurasiei (rândurile inferioare) (după F.R. Fuente, 1972; B.D. Abaturov, G.V. Kuznetsov, 1973)

În pădurile noastre de iarnă, păsările insectivore care se hrănesc cu copaci evită, de asemenea, să concureze între ele prin diferite modele de căutare. De exemplu, păpăci și pikas adună mâncare pe trunchiuri. În același timp, păpățul examinează rapid copacul, apucând rapid insectele sau semințele care dau peste crăpături mari în scoarță, în timp ce micile pikas scotoc cu atenție cele mai mici crăpături de pe suprafața trunchiului, în care pătrunde ciocul lor subțire în formă de punteră. Iarna, în stoluri mixte, țâții mari caută pe larg în copaci, în tufișuri, pe cioturi și adesea în zăpadă; puii de pițigoi examinează în principal ramuri mari; țâții cu coadă lungă caută hrană la capetele ramurilor; mărgele mici răscolesc cu grijă părțile superioare ale coroanelor de conifere.

Furnicile există în condiții naturale în asociații cu mai multe specii, ai căror membri diferă în ceea ce privește modul lor de viață. În pădurile din regiunea Moscovei se găsește cel mai des următoarea asociere de specii: specia dominantă (Formica rufa, F. aquilonia sau Lasius fuliginosus) ocupă mai multe straturi, L. flavus este activă în sol, Myrmica rubra este activă în fundul pădurii, L. niger și F. fusca, arbori - Camponotus herculeanus. Specializarea față de viață în diferite niveluri se reflectă în forma de viață a speciei. Pe lângă separarea în spațiu, furnicile diferă și prin natura obținerii hranei, în timpul activității zilnice.

În deșerturi, cel mai dezvoltat complex de furnici care colectează hrana la suprafața solului (herpetobionti). Dintre aceștia, se remarcă reprezentanți a trei grupe trofice: 1) zooonecrofagele de zi sunt active în timpul cel mai cald, se hrănesc cu cadavrele insectelor și micilor insecte vii care sunt active în timpul zilei; 2) zoofage nocturne - vânează insecte sedentare cu înveliș moi care apar la suprafață doar noaptea, și artropode în năpârlire; 3) carpofage (zi și noapte) - mănâncă semințe de plante.

Mai multe specii dintr-un grup trofic pot trăi împreună. Mecanismele de ieșire din competiție și delimitare a nișelor ecologice sunt următoarele.

1. Diferențierea dimensională (fig. 93). De exemplu, greutățile medii ale lucrătorilor celor mai comune trei zooonecrofage de zi din nisipurile deșertului Kyzyl Kum sunt 1: 8: 120. Aproximativ același raport de greutate la o pisică, un râs și un tigru de talie medie.

Orez. 93. Dimensiuni comparative a patru specii de furnici din grupul de zooonecrofage diurne din deșertul nisipos al deșertului Karakum Central și distribuția prazii a trei specii după clase de greutate (conform G.M.Dlussky, 1981): 1 - muncitori mijlocii si mari Cataglyphis setipes; 2 - C. pallida; 3 - Acantholepis semenovi; 4 - Plagiolepis pallescens

2. Diferențele de comportament constau în diferite strategii de hrănire. Furnicile care creează drumuri și folosesc mobilizarea hamalilor pentru a transporta hrana descoperită la cuib se hrănesc în principal cu semințele plantelor aglomerate. Furnicile, ale căror vânători lucrează ca colecționari solitar, colectează în principal semințe de la plantele dispersate.

3. Diferențierea spațială. În cadrul aceluiași nivel, colectarea alimentelor de către diferite specii poate fi limitată la diferite zone, de exemplu, în locuri deschise sau sub tufișuri de pelin, pe zone nisipoase sau argiloase etc.

4. Diferențele de timp de activitate se referă în principal la ora din zi, dar la unele specii s-au observat nepotriviri în ceea ce privește activitatea și anotimpurile anului (în principal activitatea de primăvară sau toamnă).

Nișele ecologice ale speciilor sunt variabile în spațiu și timp. Ele pot fi diferențiate puternic în dezvoltarea individuală, în funcție de stadiul ontogenezei, ca, de exemplu, la omizi și adulți de lepidoptere, larve și gândaci de gândacul de mai, mormoloci și broaște adulte. În acest caz, atât habitatul, cât și întregul mediu biocenotic se schimbă. La alte specii, nișele ecologice ocupate de formele tinere și cele adulte sunt mai apropiate, dar cu toate acestea există întotdeauna diferențe între ele. Astfel, bibanii adulți și alevinii lor care trăiesc în același lac folosesc diferite surse de energie pentru existența lor și intră în diferite lanțuri trofice. Frijii trăiesc din planctonul mic, în timp ce adulții sunt prădători tipici.

Slăbirea competiției interspecifice duce la extinderea nișei ecologice a speciei. Pe insulele oceanice cu faună săracă, o serie de păsări, în comparație cu rudele lor de pe continent, locuiesc în habitate mai diverse și extind gama de hrană, deoarece nu se ciocnesc cu speciile concurente. La locuitorii insulei, există chiar o variabilitate crescută a formei ciocului ca indicator al extinderii naturii conexiunilor alimentare.

Dacă competiția interspecifică îngustează nișa ecologică a unei specii, împiedicând toate potențele acesteia să se manifeste, atunci competiția intraspecifică, dimpotrivă, favorizează extinderea nișelor ecologice. Odată cu creșterea numărului de specii, începe utilizarea furajelor suplimentare, dezvoltarea de noi habitate, apariția unor noi relații biocenotice.

În corpurile de apă, plantele complet scufundate în apă (elodea, hornwort, urut) se găsesc în condiții diferite de temperatură, iluminare, regim de gaze decât cele care plutesc la suprafață (telori, vodokras, linte de rață) sau care înrădăcinează la fund și poartă frunzele către suprafata (nufar, ou-capsula, victoria). Ele diferă și în relațiile cu mediul înconjurător. Epifitele pădurilor tropicale ocupă nișe similare, dar încă nu identice, deoarece aparțin unor grupuri ecologice diferite în raport cu lumina și apă (heliofite și sciofite, higrofite, mezofite și xerofite). Diverse orhidee epifite au polenizatori foarte specializati.

Într-o pădure matură cu frunze late, copacii din primul nivel - stejar comun, ulm neted, paltin plat, tei cu frunze de inimă, frasin comun - au forme de viață similare. Baldachinul copacilor format din coroanele lor se dovedește a fi în același orizont, în condiții de mediu similare. Dar o analiză atentă arată că ei participă la viața comunității în moduri diferite și, prin urmare, ocupă nișe ecologice diferite. Acești copaci diferă în gradul de dragoste la lumină și toleranță la umbră, momentul înfloririi și fructificării, metodele de polenizare și distribuție a fructelor, compoziția consorților etc. Stejarul, ulmul și frasinul sunt plante anemofile, dar saturația mediului cu polenul lor are loc în momente diferite. Arțarul și teiul sunt entomofile, plante melifere bune, dar înfloresc în momente diferite. Stejarul are o zoochorie, restul copacilor cu frunze late au o anemochorie. Compoziția consorților este diferită pentru fiecare.

Dacă într-o pădure cu frunze late, coroanele copacilor se află în același orizont, atunci capetele rădăcinii active sunt situate la adâncimi diferite. Rădăcinile stejarului pătrund cel mai adânc, rădăcinile arțarului sunt situate mai sus și chiar mai superficial - frasinul. Așternutul diferitelor tipuri de copaci este utilizat în rate diferite. Frunzele de tei, arțar, ulm, frasin se descompun aproape complet de primăvară, iar frunzele de stejar încă formează un podea liberă a pădurii primăvara.

În conformitate cu ideile lui LG Ramenskiy despre individualitatea ecologică a speciilor și ținând cont de faptul că speciile de plante din comunitate participă în moduri diferite la dezvoltarea și transformarea mediului și transformarea energiei, se poate presupune că în fitocenoze existente, fiecare specie de plante are propria sa nișă ecologică...

În ontogenie, plantele, ca multe animale, își schimbă nișa ecologică. Pe măsură ce îmbătrânesc, folosesc și transformă mediul mai intens. Trecerea unei plante la perioada generativă extinde semnificativ gama de consorte, modifică dimensiunea și intensitatea câmpului fitogen. Rolul de formare a mediului al plantelor îmbătrânite, senile este în scădere. Ei pierd multe consorte, dar rolul destructorilor lor asociați crește. Procesele de producție sunt slăbite.

La plante, există o suprapunere a nișelor ecologice. Ea crește în anumite perioade în care resursele de mediu sunt limitate, dar întrucât speciile folosesc resursele individual, selectiv și cu intensități diferite, competiția în fitocenoze stabile este slăbită.

Orez. 94. Corelația dintre diversitatea straturilor de foioase și diversitatea speciilor de păsări (Indici Shannon MacArthur de la E. Pianca, 1981)

Bibliografie

    Shilov I.A.Ecologie. M.: Liceu, 1997.

    Khristoforova N.K. Fundamentele ecologiei. Vladivostok: Dalnauka, 1999.

    Gilyarov A.M. Ecologia populației. M.: Editura Universității de Stat din Moscova, 1990.

Poziția pe care o ocupă o specie în biocenoză se numește nișa sa ecologică. Nișa ecologică a speciei se caracterizează și prin limitele rezistenței sale în raport cu diverși factori și natura legăturii sale cu alte specii, precum și modul de viață și distribuția în spațiu.


Adesea conceptul de „nișă ecologică” este considerat un sinonim pentru conceptul de „habitat”, dar conceptul de nișă este mult mai voluminos și mai semnificativ. Ecologul american Odum a numit în mod figurat habitatul „adresa” organismului (speciei), iar nișa ecologică – „profesia” sa.

Un număr mare de organisme din diferite specii trăiesc într-un singur habitat. De exemplu, o pădure mixtă este un habitat pentru sute de specii de plante și animale, dar fiecare dintre ele are propria și o singură „meserie” - o nișă ecologică.

În pădure, elanul și veverița au un habitat similar, dar nișele lor sunt complet diferite: veverița trăiește în principal în coroanele copacilor, se hrănește cu semințe și fructe și se reproduce acolo. Întregul ciclu de viață al unui elan este asociat cu spațiul sub-bușten: hrănirea cu plante verzi sau părți ale acestora, reproducere și adăpost în desișuri.

Elemente și reguli ale nișei ecologice

Elemente ale unei nișe ecologice:

  • hrana (specia);
  • timpul și modurile de a mânca;
  • loc de reproducere;
  • ascunzătoare.

Nișele ecologice există după anumite reguli:

  • cu cât sunt mai largi cerințele (limitele de toleranță) ale unei specii la oricare sau mai mulți factori de mediu, cu atât este mai mare spațiul pe care îl poate ocupa în natură și, prin urmare, cu atât este mai largă distribuția sa;
  • dacă regimul oricărui, cel puțin un factor ecologic din habitatul indivizilor unei specii s-a schimbat în așa fel încât valorile sale depășesc nișa, atunci aceasta înseamnă distrugerea nișei, adică limitarea sau imposibilitatea conservării speciei în acest habitat. Alte regularități importante sunt asociate cu conceptul de „nișă ecologică” - fiecare specie are propria sa nișă ecologică inerentă, adică există atâtea nișe ecologice câte specii există pe Pământ (2,2 milioane de specii de organisme vii, dintre care 1,7 milioane de specii de animale). Două specii diferite (chiar și foarte apropiate) nu pot ocupa o singură nișă ecologică în spațiu;
  • în fiecare ecosistem există specii care revendică aceeași nișă sau elementele acesteia (hrană, adăpost). În acest caz, concurența este inevitabilă, lupta pentru deținerea unei nișe. O astfel de relație este reflectată de regula Gause: dacă două specii cu cerințe similare pentru mediu (nutriție, comportament, locuri de reproducere) intră într-o relație competitivă, atunci una dintre ele trebuie să moară sau să-și schimbe stilul de viață și să ocupe o nouă nișă ecologică.

O nișă ecologică este o combinație a tuturor cerințelor formei (

O nișă ecologică este de obicei înțeleasă ca locul unui organism în natură și întregul mod de viață al acestuia sau, după cum se spune, starea de viață, care include atitudinea față de factorii de mediu, tipurile de hrană, timpul și modurile de hrănire, locurile de reproducere. , adăposturi etc. Acest concept este mult mai voluminos și mai semnificativ decât conceptul de „habitat”. Ecologul american Odum a numit în mod figurat habitatul „adresa” organismului (speciei), iar nișa ecologică - „profesia” sa.

Astfel, nișa ecologică caracterizează gradul de specializare biologică a speciei. Specificul ecologic al speciilor este subliniat de axioma adaptării ecologice: „Fiecare specie este adaptată la un set de condiții de existență strict definite, specifice pentru ea – o nișă ecologică”.

G. Hutchinson a prezentat conceptul de nișă ecologică fundamentală și realizată.

Fundamental este înțeles ca întregul set de condiții în care o specie poate exista și se poate reproduce cu succes. În natură, însă, speciile nu stăpânesc toate resursele potrivite pentru ele datorită, în primul rând, relațiilor de concurență.

Nișa ecologică realizată este poziția unei specii într-o anumită comunitate, unde este limitată de relații biocenotice complexe. Acestea. nișa fundamentală este potențialul speciei, iar cea realizată este partea care poate fi realizată în condițiile date. Astfel, nișa realizată este întotdeauna mai mică decât cea fundamentală.

Din figură decurg trei reguli importante.

  • 1. Cu cât cerințele (limitele de toleranță) ale unei specii la oricare sau mai mulți factori de mediu sunt mai largi, cu atât este mai mare spațiul pe care îl poate ocupa în natură și, prin urmare, cu atât este mai largă distribuția sa.
  • 2. Combinația dintre cerințele organismului pentru diverși factori nu este arbitrară: toate organismele sunt adaptate la moduri de „legare” între ele, factori interconectați și interdependenți.
  • 3. Dacă regimul oricărui, cel puțin unul, factor ecologic din habitatul indivizilor unei anumite specii s-a schimbat în așa fel încât valorile sale depășesc nișa ca hiperspațiu, atunci aceasta înseamnă distrugerea nișei, adică limitarea sau imposibilitatea conservării speciilor în acest habitat...

Deoarece tipurile de organisme sunt individuale din punct de vedere ecologic, ele au și nișe ecologice specifice. Astfel, există atâtea nișe ecologice câte specii de organisme vii există pe Pământ.

În natură, există și o regulă de umplere obligatorie a nișelor ecologice: „O nișă ecologică goală va fi întotdeauna și neapărat umplută”. Înțelepciunea populară a formulat aceste două postulate după cum urmează: „Doi urși nu se pot înțelege într-o vizuină” și „Natura detestă vidul”.

Dacă organismele ocupă nișe ecologice diferite, de obicei nu intră în relații competitive, sferele lor de activitate și influență sunt separate. În acest caz, relația este considerată neutră.

În același timp, fiecare ecosistem conține specii care revendică aceeași nișă sau elementele acesteia (hrană, adăpost etc.). În acest caz, concurența este inevitabilă, lupta pentru deținerea unei nișe. Relația evolutivă s-a dezvoltat în așa fel încât speciile cu cerințe similare pentru mediu nu pot coexista mult timp. Acest model nu este lipsit de excepții, dar este atât de obiectiv încât este formulat sub forma unei prevederi, care se numește „regula excluderii competitive”. Autorul acestei reguli este ecologistul GF Gause. Sună așa: „dacă două specii cu cerințe similare pentru mediu (nutriție, comportament, locuri de reproducere etc.) intră într-o relație competitivă, atunci una dintre ele trebuie să moară sau să-și schimbe stilul de viață și să ocupe o nouă nișă ecologică”. Uneori, de exemplu, pentru a elimina relațiile acute de concurență, este suficient ca un organism (animal) să modifice timpul de hrănire fără a schimba tipul de hrană în sine (dacă apare competiția pe rinichiul relațiilor alimentare) sau să găsească un habitat nou (dacă competiția are loc pe baza acestui factor) și etc.

Dintre celelalte proprietăți ale nișelor ecologice, observăm că un organism (specie) le poate schimba pe parcursul ciclului său de viață.

Comunitățile (biocenoze, ecosisteme) se formează după principiul umplerii nișelor ecologice. Într-o comunitate formată în mod natural, de obicei toate nișele sunt ocupate. În astfel de comunități, de exemplu, în pădurile cu viață lungă (indigene), probabilitatea introducerii de noi specii este foarte mică.

Nișele ecologice ale tuturor organismelor vii sunt împărțite în cele specializate și generale. Această diviziune depinde de principalele surse de hrană ale speciilor corespunzătoare, de mărimea habitatului și de sensibilitatea la factorii de mediu abiotici.

Nișe specializate. Majoritatea speciilor de plante și animale sunt adaptate să existe doar într-o gamă restrânsă de condiții climatice și alte caracteristici ale mediului, se hrănesc cu un număr limitat de plante sau animale. Astfel de specii au o nișă specializată care le determină habitatul în mediul natural. Deci, panda uriaș are o nișă îngust specializată, deoarece 99% se hrănește cu frunze și lăstari de bambus. Distrugerea masivă a unor specii de bambus în zonele din China, unde a trăit panda, a dus acest animal la dispariție.

Speciile cu nișe comune se caracterizează prin adaptabilitate ușoară la schimbările factorilor de mediu ai habitatului. Pot exista cu succes într-o varietate de locuri, pot mânca o varietate de alimente și pot rezista la fluctuațiile bruște ale condițiilor naturale. Nișele ecologice comune se găsesc la muște, gândaci, șoareci, șobolani, oameni etc.

Pentru speciile cu nișe ecologice comune, există o amenințare de dispariție semnificativ mai mică decât pentru cele cu nișe specializate.

Nișă ecologică umană

Omul este unul dintre reprezentanții regnului animal, o specie biologică din clasa mamiferelor. În ciuda faptului că are multe proprietăți specifice (minte, vorbire articulată, activitate de muncă, biosocialitate etc.), nu și-a pierdut esența biologică și toate legile ecologiei îi sunt valabile în aceeași măsură ca și pentru alte organisme vii. ...

O persoană are și propria sa, inerentă numai lui, o nișă ecologică, adică un set de cerințe pentru o varietate de factori de mediu, dezvoltate în procesul de evoluție. Spațiul în care este localizată nișa umană (adică locul în care modurile factorilor nu depășesc toleranța moștenită de la strămoși) este foarte limitat.

Ca specie biologică, o persoană poate trăi numai în țara centurii ecuatoriale (tropicale, subtropicale), unde a apărut familia hominide. Nișa se extinde vertical la aproximativ 3,0-3,5 km deasupra nivelului mării.

Datorită proprietăților specifice (în primul rând sociale) menționate mai sus, omul și-a extins limitele intervalului său inițial (habitat), s-a stabilit la latitudini înalte, mijlocii și joase, a stăpânit adâncurile oceanului și spațiului cosmic. Cu toate acestea, nișa sa ecologică fundamentală a rămas practic neschimbată, iar în afara zonei inițiale poate supraviețui, depășind rezistența factorilor limitatori, nu prin adaptare, ci cu ajutorul unor dispozitive și dispozitive de protecție special create (locuințe încălzite, îmbrăcăminte caldă, dispozitive cu oxigen). , etc.) .), care îi imită nișa, așa cum se face pentru animale și plante exotice din grădini zoologice, oceanarii, grădini botanice. Cu toate acestea, nu este întotdeauna posibil să reproduci pe deplin toți factorii de care o persoană are nevoie din punctul de vedere al legii toleranței. De exemplu, în zborul spațial este imposibil să se reproducă un factor atât de important precum gravitația, iar după întoarcerea pe Pământ dintr-o expediție spațială lungă, astronauții au nevoie de timp pentru a se readapta.

În condițiile întreprinderilor industriale, mulți factori (zgomot, vibrații, temperatură, câmpuri electromagnetice, impurități ale unui număr de substanțe din aer etc.) sunt periodic sau constant în afara toleranței corpului uman. Acest lucru are un efect negativ asupra lui: poate apărea așa-numitele boli profesionale, stres periodic. Prin urmare, există un sistem special de măsuri tehnice și organizatorice care vizează asigurarea siguranței muncii prin reducerea nivelului de expunere la organism a factorilor de producție periculoși și nocivi de mediu.

Este departe de a fi întotdeauna posibil să se asigure moduri optime ale unor astfel de factori și, prin urmare, pentru o serie de industrii, durata totală de muncă a lucrătorilor este limitată, durata zilei de lucru este redusă (de exemplu, atunci când se lucrează cu substanțe toxice). - până la patru ore). Dispozitivele speciale de design sunt create pentru a reduce vibrațiile și zgomotul în cabinele vehiculelor de transport și tracțiune.

Activitățile industriale și economice ale unei persoane, utilizarea (prelucrarea) resurselor naturale duc inevitabil la formarea de subproduse („deșeuri”), dispersate în mediu.

Compușii chimici care intră în apă, sol, atmosferă și intră în alimente sunt factori de mediu și, prin urmare, elemente ale unei nișe ecologice. În raport cu acestea (în special cu limitele superioare), rezistența corpului uman este scăzută, iar astfel de substanțe se dovedesc a fi factori limitatori care distrug nișa.

Din cele spuse rezultă a doua regulă de bază a protecției naturii din punct de vedere ecologic: „Protecția naturii (și a mediului) constă într-un sistem de măsuri de conservare a nișelor ecologice ale organismelor vii, inclusiv ale omului”.

Astfel, fie nișa umană va fi păstrată pentru generațiile prezente și viitoare, fie ființa umană ca specie biologică este sortită dispariției.

Nișă ecologică- un ansamblu al tuturor factorilor de mediu în cadrul cărora este posibilă existența unei specii în natură. Concept nișă ecologică folosită de obicei în studiul relaţiei speciilor apropiate ecologic aparţinând aceluiaşi nivel trofic. Termenul de „nișă ecologică” a fost propus de J. Grinell (1917) pentru a caracteriza distribuția spațială a speciilor (adică o nișă ecologică a fost definită ca un concept apropiat de habitat).

Mai târziu, C. Elton (1927) a definit nișa ecologică ca fiind poziția unei specii în comunitate, subliniind importanța deosebită a legăturilor trofice. Înapoi la sfârșitul secolului al XIX-lea - începutul secolului al XX-lea, mulți cercetători au observat că două specii, apropiate ecologic și ocupând o poziție similară în comunitate, nu puteau coexista stabil pe același teritoriu. Această generalizare empirică a fost confirmată în modelul matematic de competiție a două specii pentru un aliment (V. Volterra) și în lucrările experimentale ale lui G.F. Gause ( Principiul Gause).

Concept modern nișă ecologică format pe baza modelului de nișă ecologică propus de J. Hutchinson (1957, 1965). Conform acestui model, nișa ecologică poate fi reprezentată ca parte a unui spațiu imaginar multidimensional (hipervolum), ale cărui dimensiuni individuale corespund factorilor necesari existenței normale a speciei.

Divergența nișelor ecologice ale diferitelor specii prin intermediul divergenței se produce în principal datorită izolării în habitate diferite, hrană diferită și timpuri diferite de utilizare a aceluiași habitat. Au fost elaborate metode de evaluare a lăţimii nişei ecologice şi a gradului de suprapunere a nişelor ecologice de diferite tipuri. Litru: Giller P. Structura comunitară și nișa ecologică. - M .: 1988 (conform BES, 1995).

În modelarea mediului, conceptul nișă ecologică caracterizează o anumită parte a spațiului factorilor (abstracti) de mediu, hipervolum în care niciunul dintre factorii de mediu nu depășește toleranța unei specii (populații) date. Setul de astfel de combinații ale valorilor factorilor de mediu pentru care existența unei specii (populații) este teoretic posibilă se numește nișă ecologică fundamentală.

Nișă ecologică realizată ei numesc o parte a nișei fundamentale, doar acele combinații de valori ale factorilor pentru care este posibilă o existență stabilă sau prosperă a unei specii (populații). Concepte durabil sau prosper existența necesită introducerea unor constrângeri formale suplimentare în modelare (de exemplu, mortalitatea nu trebuie să depășească fertilitatea).

Dacă, cu o anumită combinație de valori ale factorilor de mediu, o plantă poate supraviețui, dar nu este capabilă să se reproducă, atunci cu greu se poate vorbi de bunăstare sau durabilitate. În consecință, această combinație de factori de mediu aparține nișei ecologice fundamentale, dar nu și nișei ecologice realizate.


În afara cadrului modelării matematice, desigur, nu există o asemenea rigoare și claritate în definirea conceptelor. În literatura ecologică modernă, se pot distinge patru aspecte principale în conceptul de nișă ecologică:

1) nișă spațială, inclusiv un set de condiții de mediu favorabile. De exemplu, păsările insectivore din pădurea de afine-molid trăiesc, se hrănesc și cuibăresc în diferite straturi ale pădurii, ceea ce le permite în mare măsură să evite competiția;

2) nișă trofică... Se remarcă mai ales prin importanța enormă a alimentelor ca factor de mediu. Împărțirea nișelor alimentare în organisme de același nivel trofic, care trăiesc împreună, permite nu numai evitarea competiției, dar contribuie și la o utilizare mai completă a resurselor alimentare și, prin urmare, crește intensitatea ciclului biologic al materiei.

De exemplu, populația zgomotoasă a „coloniilor de păsări” creează impresia unei absențe complete a oricărui ordin. De altfel, fiecare specie de pasare ocupa o nisa trofica strict definita de caracteristicile sale biologice: unele se hranesc in apropierea coastei, altele la o distanta considerabila, unii pesti langa suprafata, altii la adancime etc.

Nișele trofice și spațiale ale diferitelor specii se pot suprapune parțial (rețineți: principiul duplicării ecologice). Nișele pot fi largi (nespecializate) și înguste (specializate).

3) nișă multidimensională, sau nișă ca hipervolum. Conceptul de nișă ecologică multidimensională este asociat cu modelarea matematică. Toate multe combinații de valori ale factorilor de mediu sunt considerate ca un spațiu multidimensional. În acest set imens, ne interesează doar astfel de combinații ale valorilor factorilor de mediu la care existența unui organism este posibilă - acest hipervolum corespunde conceptului de nișă ecologică multidimensională.

4) funcţional ideea de nișă ecologică. Acest concept le completează pe cele precedente și se bazează pe asemănarea funcțională a diferitelor sisteme ecologice. De exemplu, ei vorbesc despre nișa ecologică a ierbivorelor, sau a micilor prădători, sau a animalelor care se hrănesc cu plancton, sau a animalelor vizuitoare etc. Conceptul funcțional al nișei ecologice subliniază rol organisme din ecosistem și corespunde conceptului obișnuit de „meserie” sau chiar „poziție în societate”. Este în sensul funcțional despre care vorbesc echivalente de mediu- specii care ocupă nișe similare funcțional în regiuni geografice diferite.

„Habitatul unui organism este locul în care trăiește sau locul în care poate fi găsit de obicei. Nișă ecologică- un concept mai încăpător, care include nu numai spațiul fizic ocupat de o specie (populație), ci și rolul funcțional al acestei specii în comunitate (de exemplu, poziția sa trofică) și poziția ei în raport cu gradienții factorilor externi - temperatura, umiditatea, pH-ul, solul si alte conditii de existenta. Aceste trei aspecte ale unei nișe ecologice sunt desemnate convenabil ca o nișă spațială, o nișă trofică și o nișă multidimensională sau o nișă ca un hipervolum. În consecință, nișa ecologică a unui organism depinde nu numai de locul în care trăiește, ci include și cantitatea totală a cerințelor sale pentru mediu.

Se numesc specii care ocupă aceleași nișe în zone geografice diferite echivalente ecologice„(Yu. Odum, 1986).


V.D. Fedorov și T.G. Gilmanov (1980, p. 118 - 127) notează:

„Studiul nișelor realizate prin descrierea comportamentului funcției de bunăstare pe secțiunea liniilor drepte și a planurilor acestora corespunzătoare unor factori de mediu selectați este utilizat pe scară largă în ecologie (Fig. 5.1). În același timp, în funcție de natura factorilor cărora le corespunde funcția particulară considerată a bunăstării, se pot distinge între nișele „climatice”, „trofice”, „edafice”, „hidrochimice” și altele, așadar. -a sunat nișe private.

O concluzie pozitivă din analiza nișelor private poate fi o concluzie contradictorie: dacă proiecțiile nișelor private pe unele (mai ales unele) axe nu se intersectează, atunci nișele în sine nu se intersectează într-un spațiu de dimensiune mai mare. ...

Trei variante de aranjare reciprocă a nișelor de două tipuri în spațiul factorilor ecologici sunt logic posibile: 1) separarea (non-coincidență completă); 2) intersecție parțială (suprapunere); 3) includerea completă a unei nișe în alta. ...

Împărțirea nișelor este un caz destul de banal, reflectând faptul existenței unor specii adaptate la diverse condiții ecologice. Cazurile de intersecție parțială a nișelor prezintă un interes mult mai mare. După cum sa menționat mai sus, suprapunerea proiecțiilor chiar și în mai multe coordonate simultan, strict vorbind, nu garantează suprapunerea efectivă a nișelor multidimensionale în sine. Cu toate acestea, în practică, prezența unor astfel de intersecții și datele privind apariția speciilor în condiții similare sunt adesea considerate argumente suficiente în favoarea nișelor de specii suprapuse.

Pentru a măsura cantitativ gradul de suprapunere a nișelor de două tipuri, este firesc să folosiți valoarea raportului dintre volumul de intersecție al mulțimilor ... la volumul unirii lor. ... În unele cazuri speciale, este interesant să se calculeze măsura intersecției proiecțiilor nișelor."


TESTE DE ÎNVĂȚARE PENTRU TEMA 5

Se încarcă ...Se încarcă ...