Ekologinės nišos

Ekologinė niša vadinama vaizdo padėtimi, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ oi užima bendroje biocenozės sistemoje, jos biocenozinių ryšių komplekse ir reikalavimams abiotiniams aplinkos veiksniams. Ekologinė niša atspindi rūšies dalyvavimą biocenozėje. Šiuo atveju turima omenyje ne jo teritorinė padėtis, o funkcinis organizmo pasireiškimas bendruomenėje. Anot Ch. Eltono (1934), ekologinė niša yra „vieta gyvenamojoje aplinkoje, rūšies santykis su maistu ir priešais“. Ekologinės nišos koncepcija pasirodė esanti labai vaisinga norint suprasti bendro rūšių gyvenimo dėsnius. Be C. Eltono, prie jos kūrimo dirbo daug ekologų, tarp jų D. Grinnellas, G. Hutchinsonas, Y. Odumas ir kt.

Rūšies egzistavimą bendrijoje lemia daugelio veiksnių derinys ir veikimas, tačiau nustatydami, ar organizmai priklauso kokiai nors nišai, jie remiasi šių organizmų mitybos prigimtimi, gebėjimu gauti ar tiekti maistą. Taigi žalias augalas, dalyvaujantis formuojant biocenozę, užtikrina nemažai ekologinių nišų. Tai nišos, į kurias patenka organizmai, mintantys šaknies ar lapų audiniu, žiedais, vaisiais, šaknų išskyromis ir kt. (11.11 pav.).

Ryžiai. 11.11. Ekologinių nišų, susijusių su augalu, išdėstymas:

1 - šakniniai vabalai; 2 - valgyti šaknų išskyras; 3 - lapiniai vabalai; 4 - stiebo valgytojai, 5 - vaisių valgytojai; 6 - sėklų valgytojai; 7 - gėlių vabalai; 8 - žiedadulkių valgytojai; 9 - sulčių valgytojai; 10 - pumpurų valgytojai

(pagal I. N. Ponomarevą, 1975 m.)

Kiekviena iš šių nišų apima organizmų grupes, kurios yra nevienalytės pagal rūšių sudėtį. Taigi šakniavabalių ekologinei grupei priklauso nematodai ir kai kurių vabalų (spragtukų, gegužinių vabalų) lervos, o augalų sultis siurbiančių augalų nišoje – blakės ir amarai. Ekologinės nišos „stiebalai“ arba „stiebiniai vabalai“ apima didelę gyvūnų grupę, tarp kurių ypač gausu vabzdžių (dailiarių, medgraužių, žievėgraužių, ilgavabalių ir kt.).

Pažymėtina, kad tarp jų yra ir tokių, kurie minta tik gyvų augalų mediena arba tik žieve – abi priklauso skirtingoms ekologinėms nišoms. Rūšių specializacija maisto išteklių atžvilgiu mažina konkurenciją ir didina bendruomenės struktūros stabilumą.

Yra įvairių tipų dalijimosi ištekliais.

1. Morfologijos ir elgsenos specializacija pagal maisto rūšį: pvz., paukščių snapas turi būti pritaikytas gaudyti vabzdžius, kalti skyles, skaldyti riešutus, plėšyti mėsą ir kt.

2. Vertikalus atskyrimas, pavyzdžiui, tarp lajos ir miško paklotės gyventojų.

3. Horizontalus atskyrimas, pavyzdžiui, tarp skirtingų mikrobuveinių gyventojų. Kiekvienas iš šių tipų arba jų derinys lemia organizmų padalijimą į grupes, kurios mažiau konkuruoja tarpusavyje, nes kiekvienas iš jų užima savo nišą. Pavyzdžiui, paukščiai skirstomi į ekologines grupes pagal tai, kur jie maitinasi: oru, lapija, kamienu, dirvožemiu. Tolesnis šių grupių skirstymas pagal pagrindinę maisto rūšį parodytas Fig. 11.12.

Ryžiai. 11.12. Paukščių skirstymas į ekologines grupes remiantis

jų maitinimosi vietoje: oras, lapija, kamienas, žemė

(po N. Green ir kt., 1993)

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 susiaurėjimui ar plėtrai bendrijoje didelę įtaką daro konkurentai. G.F.Gause suformuluota konkurencinės atskirties taisyklė dėl ekologiškai panašių rūšių turėtų būti išreikšta taip, kad dvi rūšys neegzistuotų toje pačioje ekologinėje nišoje. Pasitraukimas iš konkurencijos pasiekiamas nukrypstant aplinkai keliamiems reikalavimams, keičiant gyvenseną arba, kitaip tariant, yra ekologinių rūšių nišų atribojimas. Tokiu atveju jie įgyja galimybę sugyventi toje pačioje biocenozėje. Taigi Pietų Floridos pakrantės mangrovėse tose pačiose seklumose gyvena įvairiausi garniai ir dažnai minta net devyniomis skirtingų rūšių žuvimis. Tuo pačiu metu jie praktiškai netrukdo vienas kitam, nes savo elgesiu - kokiuose medžioklės plotuose jie teikia pirmenybę ir kaip gaudo žuvis - buvo sukurtos adaptacijos, leidžiančios užimti skirtingas nišas tose pačiose seklumose. Žalias naktinis garnys pasyviai laukia žuvies, sėdėdamas ant iš vandens kyšančių mangrovių medžių šaknų. Luizianos garnys daro staigius judesius, sujudina vandenį ir atbaido paslėptas žuvis. Sniego apuokas lėtai juda iš vietos į vietą ieškodamas grobio.

Įmantriausią žūklės būdą naudoja raudonasis garnys, kuris iš pradžių sujudina vandenį, o paskui plačiai atskleidžia sparnus, kad sukurtų šešėlį. Tuo pačiu metu, pirma, ji pati aiškiai mato viską, kas vyksta vandenyje, ir, antra, išsigandusi žuvis pasiima šešėlį, veržiasi link jo, krisdama tiesiai į priešo snapą. Mėlynojo garnio dydis leidžia medžioti mažesniems ir trumpesniems giminaičiams nepasiekiamose vietose. Vabzdžiaėdžiai paukščiai Rusijos žiemos miškuose, mintantys medžiais, taip pat vengia konkurencijos tarpusavyje dėl skirtingo maisto paieškos pobūdžio. Riešutai ir pikai maistą renka ant medžių kamienų. Riešutai greitai tyrinėja medžius, greitai sugriebia vabzdžius ir sėklas, pakliuvusias į didelius žievės plyšius, o mažos pikas kruopščiai ieško kamieno paviršiuje menkiausių plyšių, į kuriuos įsiskverbia jų plonas yla formos snapas. Europinėje Rusijos dalyje yra glaudžiai susijusių zylių rūšių, kurių izoliacija viena nuo kitos atsiranda dėl buveinių, maitinimosi plotų ir grobio dydžių skirtumų. Aplinkos skirtumus atspindi ir daugybė smulkių išorinės struktūros detalių, t. snapo ilgio ir storio pokyčiuose (11.13 pav.).

Žiemą mišriuose pulkuose didžiosios zylės plačiai ieško maisto medžiuose, krūmuose, kelmuose ir dažnai sniege. Viščiukai dažniausiai apžiūri stambias šakas. Ilgauodegės zylės maisto ieško šakų galuose, o mažosios zylės atidžiai apžiūrinėja viršutines spygliuočių lajų dalis.

Daugybė žolę mintančių gyvūnų kategorijų apima stepių biocenozes. Tarp jų yra daug didelių ir mažų žinduolių, tokių kaip kanopiniai gyvūnai (arkliai, avys, ožkos, saigos) ir graužikai (goferiai, kiaunės, pelės). Visi jie sudaro vieną didelę funkcinę biocenozės (ekosistemos) grupę – žolėdžius. Tuo pačiu metu tyrimai rodo, kad šių gyvūnų vaidmuo vartojant augalines medžiagas yra nevienodas, nes savo mityboje jie naudoja skirtingus žolės dangos komponentus.

Ryžiai. 11.13. Maisto pagrindai įvairioms zylių rūšims

(pagal E. A. Kriksunov ir kt., 1995)

Taigi stambieji kanopiniai žvėrys (šiuo metu tai naminiai gyvūnai ir saigos, o iki žmogaus vystymosi stepėse – tik laukinės rūšys) tik iš dalies, selektyviai minta maistu, daugiausia aukštomis, maistingiausiomis žolėmis, grauždami jas į nemažą aukštį (4-7 cm). ) nuo dirvožemio paviršiaus. Čia gyvenančios kiaunės maistą renkasi tarp kanopinių išretintų ir modifikuotų žolių, valgydamos ją, kuri jiems buvo nepasiekiama. Kiaunės įsikuria ir maitinasi tik ten, kur nėra aukštos žolės. Mažesni gyvūnai – goferiai – mieliau renka maistą ten, kur žolynas dar labiau sutrikdytas. Čia jie surenka tai, kas liko po kanopinių ir kiaunių maitinimosi. Tarp šių trijų žolėdžių grupių, sudarančių zoocenozę, yra pasidalijusios žolinės biomasės naudojimo funkcijos. Tarp šių gyvūnų grupių susiklostę santykiai nėra konkurencinio pobūdžio. Visos šios gyvūnų rūšys naudoja skirtingus augalinės dangos komponentus, „valgydamos“ tai, kas nepasiekiama kitiems žolėdžiams. Skirtingos kokybės dalyvavimas valgant žolę ar organizmų patalpinimas skirtingose ekologinėse nišose suteikia sudėtingesnę biocenozės struktūrą tam tikroje teritorijoje, užtikrina visapusiškesnį gyvenimo sąlygų natūraliose ekosistemose panaudojimą ir maksimalų jos produktų suvartojimą. Šių gyvūnų sambūvis pasižymi ne tik konkurencinių santykių nebuvimu, bet, priešingai, užtikrina didelį jų skaičių. Taigi pastaraisiais dešimtmečiais pastebėtas goferių gausėjimas ir jų paplitimas yra dėl padidėjusio gyvulių skaičiaus padidėjimo stepių regionuose naminių gyvulių ganymas. Vietose, kuriose nėra ganyklų (pavyzdžiui, saugomose žemėse), pastebimas kiaunių ir goferių skaičiaus mažėjimas. Sparčiai augančiose žolėse vietose (ypač aukštos žolės vietose) kiaunės visiškai pasitraukia, o žemių lieka nedaug.

Viename sluoksnyje gyvenantys augalai turi panašias ekologines nišas, o tai padeda susilpninti konkurenciją tarp skirtingų sluoksnių augalų ir verčia juos vystyti skirtingas ekologines nišas. Biocenozėje skirtingos augalų rūšys užima skirtingas ekologines nišas, o tai silpnina tarprūšinę konkurencinę įtampą. Tos pačios augalų rūšys skirtingose gamtinėse zonose gali užimti skirtingas ekologines nišas. Taip pušys ir šilauogės šilauogių miške, vandens augalai (tvenkinis, kiaušinienė, vandens lelija, ančiukas) apsigyvena kartu, bet pasiskirsto skirtingose nišose. Sedmichnik ir mėlynės vidutinio klimato miškuose yra tipiškos šešėlinės formos, o miško tundroje ir tundroje jie auga atvirose erdvėse ir tampa šviesūs. Rūšies ekologinę nišą įtakoja tarprūšinė ir tarprūšinė konkurencija.

Jei yra konkurencija su artimai susijusiomis ar ekologiškai panašiomis rūšimis, buveinių zona sumažinama iki otsch mažos ribos (11.14 pav.), t.y. rūšis paplitusi daugiausia< благоприятных для него зонах, где он обладает преимуществом пс сравнению со своими конкурентами. В случае если межвидовая конкуренция сужает экологическую нишу вида, не давая проявиться в полном объёме, то внутривидовая конкуренция, напротив, способствует расширению экологических ниш. При возросшей численностщ вида начинается использование дополнительных кормов, освоение новых местообитаний, появление новых биоценотических связей.

Ryžiai. 11.14. Buveinių padalijimas dėl konkurencijos

(pagal E. A. Kriksunovą, 1995 m.)

Ekologinės nišos – samprata ir rūšys. Kategorijos „Ekologinės nišos“ klasifikacija ir ypatumai 2017, 2018 m.

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 ekologinės nišos samprata……………..……….................. 13

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) užimama vieta erdvėje (erdvinė ekologinė niša) dažniau vadinama buveine.

Pažvelkime į ekologines nišas iš arčiau.

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.

Skirtingais laikais ekologinės nišos sampratai buvo suteikiamos skirtingos reikšmės. 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 tam tikram organizmui yra plėšrūnas ir kt. 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, šiuolaikiniu ekologinės nišos supratimu, galima išskirti bent tris aspektus: organizmo fizinę erdvę gamtoje (buveinėje), jos ryšį su aplinkos veiksniais ir kaimyniniais gyvais organizmais (ryšiais), 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.

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 eksperimentiniuose 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 skirtumus dažniausiai atsiranda dėl jų ryšio su skirtingomis buveinėmis, skirtingu maistu ir skirtingu tos pačios buveinės naudojimo laiku. Sukurti ekologinės nišos pločio ir skirtingų rūšių ekologinių nišų persidengimo laipsnio vertinimo metodai. 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 padalijimas tarp to paties trofinio lygio organizmų, gyvenančių kartu, ne tik leidžia išvengti konkurencijos, bet ir prisideda prie pilnesnio maisto išteklių panaudojimo, todėl padidina medžiagų biologinio ciklo intensyvumą.

Pavyzdžiui, triukšmingi „paukščių turgaus“ gyventojai sukuria visiško tvarkos nebuvimo įspūdį. Tiesą sakant, kiekviena paukščių rūšis užima trofinę nišą, griežtai apibrėžtą jos biologinėmis savybėmis: vieni maitinasi netoli kranto, kiti nemažu atstumu, vieni žvejoja arti paviršiaus, kiti – gylyje ir t.t.

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 reikšmių 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 remiasi įvairiausių ekologinių sistemų funkciniais panašumais. Pavyzdžiui, kalbama apie žolėdžių, smulkių plėšrūnų, planktonu mintančių gyvūnų ekologinę nišą, besikasančius gyvūnus ir pan. Funkcinė ekologinės nišos koncepcija 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 rūšies (populiacijos) užimamą fizinę erdvę, bet ir funkcinį šios rūšies vaidmenį bendruomenėje (pavyzdžiui, jos trofinę padėtį) ir jos padėtį išorinių veiksnių – temperatūros – gradientų atžvilgiu. , drėgmė, pH, dirvožemis ir kitos egzistavimo 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, aprašant gerovės funkcijos elgseną jų skerspjūvyje tiesiomis linijomis ir plokštumomis, atitinkančiomis kai kuriuos pasirinktus aplinkos veiksnius (5.1 pav.). Be to, atsižvelgiant į veiksnių, kuriuos atitinka konkreti nagrinėjama gerovės funkcija, pobūdį, 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. Nepaisant to, praktiniame darbe tokių susikirtimų buvimas ir duomenys apie rūšių atsiradimą panašiomis sąlygomis dažnai laikomi pakankamu įrodymu, kad rūšių nišos persidengia.

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.

5 TEMOS MOKYMO TESTAI

Įvadas

Šiame darbe noriu supažindinti jus su tokiomis sąvokomis kaip ekologinė niša, ribojantys veiksniai ir plačiau papasakoti apie tolerancijos dėsnį.

Ekologinė niša – tai vieta, kurią užima biocenozėje esanti rūšis, įskaitant jos biocenozinių ryšių kompleksą ir reikalavimus aplinkos veiksniams.

Ekologinės nišos sąvoka buvo įvesta siekiant nurodyti vaidmenį, kurį rūšis atlieka bendruomenėje. Ekonomika turėtų būti suprantama kaip gyvenimo būdas ir, svarbiausia, kūno maitinimo būdas.

Ekologinė niša yra abstrakti sąvoka, tai visų aplinkos veiksnių visuma, kurioje galimas rūšies egzistavimas gamtoje. Šį terminą 1927 m. sukūrė Charlesas Eltonas. Ji apima cheminius, fizinius ir biotinius veiksnius, būtinus organizmui gyventi, ir yra nulemta jo morfologinio prisitaikymo, fiziologinių reakcijų ir elgesio. Įvairiose pasaulio vietose ir skirtingose teritorijose yra rūšių, kurios sistemiškai nėra tapačios, bet ekologija panašios – jos vadinamos ekologiniu požiūriu lygiavertėmis.

Ekologinė niša – tai rūšies (tiksliau – jos populiacijos) užimama vieta bendrijoje (biocenozė). 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 mitybos grandinėse, interpretaciją pateikė anglų ekologas C. Eltonas (1927). Toks ekologinės nišos sampratos aiškinimas leidžia kiekybiškai apibūdinti ekologinę nišą kiekvienai rūšiai arba atskiroms jos populiacijoms.

Ribojantis veiksnys – tai aplinkos veiksnys, kuris peržengia organizmo ištvermės ribas. Ribojantis veiksnys riboja bet kokį organizmo gyvybinės veiklos pasireiškimą. Ribojančių veiksnių pagalba reguliuojama organizmų ir ekosistemų būklė.

Šelfordo tolerancijos dėsnis – ekologijoje – yra dėsnis, pagal kurį rūšies egzistavimą lemia ribojantys faktoriai, kurie yra ne tik minimalūs, bet ir maksimumai. Tolerancijos dėsnis išplečia Liebigo minimumo dėsnį.

J. Liebigo minimumo dėsnis – ekologijoje – samprata, pagal kurią organizmo egzistavimą ir ištvermę lemia silpniausia jo aplinkos poreikių grandinės grandis.

Pagal minimumo dėsnį, organizmų gyvybines galimybes riboja tie aplinkos veiksniai, kurių kiekis ir kokybė yra artimi organizmui ar ekosistemai reikalingam minimumui.

Ekologinė niša

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

Naudojant ekologinės nišos sampratą, Gauso konkurencinės atskirties taisyklę galima perfrazuoti taip: dvi skirtingos rūšys negali ilgą laiką užimti tos pačios ekologinės nišos ar net patekti į tą pačią ekosistemą; vienas iš jų turi arba mirti, arba pasikeisti ir užimti naują ekologinę nišą. Beje, tarprūšinė konkurencija dažnai labai sumažėja būtent dėl to, kad skirtingais gyvavimo ciklo etapais daugelis organizmų užima skirtingas ekologines nišas. Pavyzdžiui, buožgalvis yra žolėdis, o suaugusios varlės, gyvenančios tame pačiame tvenkinyje, yra plėšrūnai. Kitas pavyzdys: vabzdžiai lervų ir suaugusių stadijose.

Vienoje ekosistemos srityje gali gyventi daug skirtingų rūšių organizmų. Tai gali būti glaudžiai susijusios rūšys, tačiau kiekviena iš jų turi užimti savo unikalią ekologinę nišą. Šiuo atveju šios rūšys neįsitraukia į konkurencinius santykius ir tam tikra prasme tampa neutralios viena kitos atžvilgiu. Tačiau dažnai skirtingų rūšių ekologinės nišos gali sutapti bent vienu aspektu, pavyzdžiui, buveine ar mityba. Tai sukelia tarprūšinę konkurenciją, kuri paprastai nėra didelė ir padeda aiškiai apibrėžti ekologines nišas.

Taigi ekosistemose įgyvendinamas dėsnis, panašus į Pauli išskyrimo principą kvantinėje fizikoje: tam tikroje kvantinėje sistemoje negali egzistuoti daugiau nei vienas fermionas (dalelės, kurių sukinys yra pusiau sveikasis skaičius, pvz., elektronai, protonai, neutronai ir kt.). toje pačioje kvantinėje būsenoje). Ekosistemose taip pat yra kiekybiškai įvertinamos ekologinės nišos, kurios paprastai yra aiškiai lokalizuotos kitų ekologinių nišų atžvilgiu. Tam tikroje ekologinėje nišoje, ty šią nišą užimančioje populiacijoje, diferenciacija tęsiasi į konkretesnes nišas, kurias užima kiekvienas konkretus individas, o tai lemia šio individo statusą šios populiacijos gyvenime.

Ar panaši diferenciacija vyksta žemesniuose sistemos hierarchijos lygiuose, pavyzdžiui, daugialąsčio organizmo lygyje? Čia taip pat galime išskirti skirtingus ląstelių „tipus“ ir mažesnius „kūnus“, kurių struktūra lemia jų funkcinę paskirtį organizme. Kai kurios iš jų yra nejudančios, jų kolonijos sudaro organus, kurių paskirtis prasminga tik viso organizmo atžvilgiu. Taip pat yra mobilių paprastų organizmų, kurie, atrodo, gyvena savo „asmeninį“ gyvenimą, kuris vis dėlto visiškai patenkina viso daugialąsčio organizmo poreikius. Pavyzdžiui, raudonieji kraujo kūneliai daro tik tai, ką „gali“: vienoje vietoje suriša deguonį, o kitoje – išleidžia. Tai yra jų „ekologinė niša“. Kiekvienos organizmo ląstelės gyvybinė veikla yra susisteminta taip, kad „gyvendama sau“, kartu dirbdama viso organizmo labui. Toks darbas mūsų visai nevargina, kaip ir valgymo procesas, ar darymas tai, ką mėgstame (jei visa tai, žinoma, saikingai). Ląstelės suprojektuotos taip, kad jos tiesiog negali gyventi kitaip, kaip ir bitė negali gyventi nesurinkusi iš gėlių nektaro ir žiedadulkių (turbūt tai jai teikia kažkokį malonumą).

Taigi visa gamta „iš apačios į viršų“ tarsi persmelkta diferenciacijos idėjos, kuri ekologijoje susiformavo ekologinės nišos sampratoje, kuri tam tikra prasme yra analogiška organui ar posistemiui. gyvas organizmas. Šie „organai“ patys susidaro veikiant išorinei aplinkai, tai yra, jų formavimuisi taikomi supersistemos, mūsų atveju - biosferos, reikalavimai.

Kiekvieną organizmą savo egzistavimo metu veikia įvairios aplinkos sąlygos. Tai gali būti gyvosios arba negyvosios gamtos veiksniai. Jų įtakoje, prisitaikant, kiekviena rūšis užima savo vietą – savo ekologinę nišą.

Bendrosios charakteristikos

Bendra gyvūno ar augalo užimamos ląstelės charakteristika yra jos modelio apibrėžimas ir aprašymas.

Ekologinė niša – tai vieta, kurią užima rūšis ar atskiras organizmas biocenozėje. Jis nustatomas atsižvelgiant į biocenotinių ryšių kompleksą, abiotinius ir biotinius buveinės veiksnius. Yra daug šio termino interpretacijų. Pagal įvairių mokslininkų apibrėžimus ekologinė niša dar vadinama erdvine arba trofine. Taip yra todėl, kad žmogus, apsigyvenęs savo kameroje, užima jam reikalingą teritoriją ir sukuria savo mitybos grandines.

Šiuo metu dominuoja J. E. Hutchence'o sukurtas hipertūrio modelis. Tai kubas, ant jo ašių yra aplinkos veiksniai, kurie turi savo diapazoną (valenciją). Mokslininkas suskirstė nišas į 2 grupes:

Pagrindiniai yra tie, kurie sukuria optimalias sąlygas ir yra aprūpinti reikalingais ištekliais gyventojų gyvenimui palaikyti.
Suprato. Jie turi daugybę savybių, kurias lemia konkuruojančios rūšys.

Ekologinių nišų charakteristikos

Ekologinių nišų charakteristikos apima tris pagrindinius komponentus:

Elgesio ypatybė yra tai, kaip tam tikras tipas reaguoja į dirgiklius. Taip pat kaip jis gauna maisto, jo prieglobsčio nuo priešų ypatybės, prisitaikymas prie abiotinių veiksnių (pavyzdžiui, gebėjimas atlaikyti šaltį ar karštį).
Erdvinės charakteristikos. Tai yra gyventojų vietos koordinatės. Pavyzdžiui, pingvinai gyvena Antarktidoje, Naujojoje Zelandijoje ir Pietų Amerikoje.
Laikinas. Jis apibūdina rūšių veiklą tam tikru laikotarpiu: dieną, metus, sezoną.

Konkurencinės atskirties principas

Konkurencinės atskirties principas teigia, kad ekologinių nišų yra tiek, kiek skirtingų organizmų rūšių. Jo autorius – garsus mokslininkas Gause. Jis atrado modelius dirbdamas su įvairių rūšių blakstienomis. Mokslininkas organizmus iš pradžių augino monokultūroje, tirdamas jų tankumą ir maitinimosi būdą, o vėliau veisimui skirtas rūšis sujungė į vieną konteinerį. Pastebėta, kad kiekvienos rūšies labai sumažėjo, o dėl kovos dėl maisto kiekvienas organizmas užėmė savo ekologinę nišą.

Negali būti, kad dvi skirtingos rūšys užima tą pačią ląstelę biocenozėje. Norėdami tapti nugalėtoju šiame konkurse, viena iš rūšių turi turėti tam tikrą pranašumą prieš kitą, būti labiau prisitaikiusi prie aplinkos veiksnių, nes net ir labai panašios rūšys visada turi tam tikrų skirtumų.

Pastovumo dėsnis

Pastovumo dėsnis pagrįstas teorija, kad visų planetos organizmų biomasė turi išlikti nepakitusi. Šį teiginį patvirtino V. I. Vernadskis. Jis, biosferos ir noosferos doktrinos pradininkas, sugebėjo įrodyti, kad vienoje nišoje organizmų skaičiui padidėjus ar mažėjant, tai būtinai kompensuojama kitoje.

Tai reiškia, kad išnykusi rūšis pakeičiama bet kuria kita, kuri gali lengvai ir greitai prisitaikyti prie aplinkos sąlygų ir padidinti savo skaičių. Arba, priešingai, labai padidėjus vienų organizmų skaičiui, kitų mažėja.

Privalomo pildymo taisyklė

Privalomo pildymo taisyklė teigia, kad ekologiška niša niekada nelieka tuščia. Kai rūšis dėl kokios nors priežasties išnyksta, jos vietą iš karto užima kita. Ląstelę užimantis organizmas dalyvauja konkurencijoje. Jei jis pasirodo silpnesnis, jis yra priverstas išeiti iš teritorijos ir yra priverstas ieškoti kitos vietos apsigyventi.

Organizmų sambūvio būdai

Organizmų sambūvio būdus galima suskirstyti į teigiamus – tuos, kurie naudingi visiems organizmams, ir neigiamus, kurie naudingi tik vienai rūšiai. Pirmieji vadinami „simbioze“, antrieji – „mutualizmu“.

Kommensalizmas – tai santykiai, kuriuose organizmai vienas kitam nekenkia, bet ir nepadeda. Gali būti tarprūšinis ir tarprūšinis.

Amensalizmas yra tarprūšinis sambūvio būdas, kai vieną rūšį slegia kita. Tuo pačiu metu vienas iš jų negauna reikiamo maisto medžiagų kiekio, todėl jo augimas ir vystymasis sulėtėja.

Plėšrūnė - plėšrūnų rūšys, naudodamos šį sambūvio būdą, maitinasi aukų kūnu.

Konkurencija gali vykti vienos rūšies viduje arba tarp skirtingų rūšių. Tai atsiranda, kai organizmams reikia to paties maisto ar teritorijos su optimaliomis klimato sąlygomis.

Žmogaus ekologinių nišų evoliucija

Žmogaus ekologinių nišų evoliucija prasidėjo archantropų egzistavimo laikotarpiu. Jie vedė kolektyvinį gyvenimo būdą, naudojo tik tuos gamtos gausus, kurie jiems buvo maksimaliai prieinami. Gyvūninio maisto vartojimas šiuo gyvavimo laikotarpiu buvo sumažintas iki minimumo. Norėdami ieškoti maisto, archantropai turėjo sukurti didelę maitinimosi teritoriją.

Po to, kai žmogus įvaldė darbo įrankius, žmonės pradėjo medžioti, taip darydami didelį poveikį aplinkai. Kai tik žmogus gavo ugnį, jis perėjo į kitą vystymosi etapą. Padaugėjus gyventojų, žemės ūkis iškilo kaip vienas iš būdų prisitaikyti prie maisto trūkumo tose vietose, kur gamtos ištekliai beveik išseko dėl intensyvios medžioklės ir rinkimo. Tuo pačiu laikotarpiu atsirado galvijų auginimas. Tai paskatino sėslų gyvenimo būdą.

Tada atsirado klajoklių galvijų auginimas. Dėl žmonių klajoklių veiklos išsenka didžiulis kiekis ganyklų, tai verčia klajoklius kraustytis ir kurti vis daugiau naujų žemių.

Žmogaus ekologinė niša

Ekologinė žmogaus niša keičiasi kartu su žmonių gyvenimo būdo pokyčiais. Homo sapiens nuo kitų gyvų organizmų skiriasi gebėjimu artikuliuoti kalbą, abstrakčiu mąstymu, aukštu materialinės ir nematerialios kultūros išsivystymo lygiu.

Žmogus kaip biologinė rūšis buvo paplitęs tropikuose ir subtropikuose, vietose, kur aukštis virš jūros lygio siekė iki 3-3,5 km. Dėl tam tikrų žmogaus suteiktų savybių jo buveinė labai išaugo. Tačiau, kalbant apie esminę ekologinę nišą, ji išliko beveik nepakitusi. Žmogaus egzistencija tampa sudėtingesnė už pradinės erdvės ribų, jam tenka susidurti su įvairiais nepalankiais veiksniais. Tai įmanoma ne tik per adaptacijos procesą, bet ir išradus įvairius apsauginius mechanizmus bei prietaisus. Pavyzdžiui, žmogus išrado įvairių tipų šildymo sistemas, skirtas kovoti su tokiu abiotiniu veiksniu kaip šaltis.

Taigi galime daryti išvadą, kad ekologinę nišą kiekvienas organizmas užima po konkurencijos ir laikosi tam tikrų taisyklių. Ji turi turėti optimalų teritorijos plotą, tinkamas klimato sąlygas ir aprūpinti gyvais organizmais, kurie yra dominuojančių rūšių mitybos grandinės dalis. Visos gyvos būtybės, esančios nišoje, būtinai sąveikauja.