المتخصصة البيئية- مجمل العوامل البيئية التي يمكن من خلالها وجود نوع ما في الطبيعة. مفهوم المتخصصة البيئيةيستخدم عادة عند دراسة العلاقات بين الأنواع المتشابهة بيئيًا والتي تنتمي إلى نفس المستوى الغذائي. تم اقتراح مصطلح "المكان البيئي" من قبل ج. جرينيل (1917) لوصف التوزيع المكاني للأنواع (أي، تم تعريف المكان البيئي على أنه مفهوم قريب من موطن).
في وقت لاحق، عرّف سي. إلتون (1927) المكانة البيئية بأنها موقع نوع ما في مجتمع ما، مع التركيز على الأهمية الخاصة للعلاقات الغذائية. في أواخر القرن التاسع عشر وأوائل القرن العشرين، لاحظ العديد من الباحثين أن نوعين قريبين بيئيًا ويحتلان موقعًا مماثلاً في المجتمع، لا يمكن أن يتعايشا بشكل مستقر في نفس المنطقة. تم تأكيد هذا التعميم التجريبي في النموذج الرياضي للتنافس بين نوعين على غذاء واحد (V. Volterra) وفي الأعمال التجريبية لـ G.F. غاوس ( مبدأ غوز).
المفهوم الحديث المتخصصة البيئيةتم تشكيلها على أساس النموذج البيئي المتخصص الذي اقترحه ج. هاتشينسون (1957، 1965). وفقًا لهذا النموذج، يمكن تمثيل المكان البيئي كجزء من مساحة خيالية متعددة الأبعاد (الحجم الزائد)، تتوافق أبعادها الفردية مع العوامل الضرورية للوجود الطبيعي للأنواع.
يحدث تباعد المنافذ البيئية للأنواع المختلفة من خلال التباعد في الغالب بسبب ارتباطها بموائل مختلفة، وأطعمة مختلفة، وأوقات مختلفة لاستخدام نفس الموطن. تم تطوير طرق لتقييم عرض البيئات البيئية ودرجة تداخل البيئات البيئية للأنواع المختلفة. لتر:جيلر ب. هيكل المجتمع والمكانة البيئية. - م: 1988 (حسب BES، 1995).
في النمذجة البيئية هذا المفهوم المتخصصة البيئيةيميز جزءًا معينًا من الفضاء (مجردًا) للعوامل البيئية، وهو حجم مفرط لا يتجاوز فيه أي من العوامل البيئية حدود التسامح لنوع معين (السكان). تسمى مجموعة مجموعات قيم العوامل البيئية التي يكون فيها وجود نوع (سكان) ممكنًا من الناحية النظرية المكانة البيئية الأساسية.
مكانة بيئية محققةيسمون جزءًا من المكانة الأساسية، فقط تلك المجموعات من قيم العوامل التي من الممكن أن يكون فيها الوجود المستقر أو المزدهر للنوع (السكان). المفاهيم مستمرأو مزدهريتطلب الوجود إدخال قيود رسمية إضافية عند النمذجة (على سبيل المثال، يجب ألا يتجاوز معدل الوفيات معدل المواليد).
إذا تمكن النبات من البقاء على قيد الحياة، مع مجموعة معينة من العوامل البيئية، لكنه غير قادر على التكاثر، فمن الصعب أن نتحدث عن الرفاهية أو الاستدامة. ولذلك، فإن هذا المزيج من العوامل البيئية يشير إلى المكانة البيئية الأساسية، ولكن ليس إلى المكانة البيئية المحققة.
خارج إطار النمذجة الرياضية، بالطبع، لا يوجد مثل هذه الصرامة والوضوح في تعريف المفاهيم. في الأدبيات البيئية الحديثة، يمكن تمييز أربعة جوانب رئيسية في مفهوم المجال البيئي:
1) المتخصصة المكانية، بما في ذلك مجموعة من الظروف البيئية المواتية. على سبيل المثال، تعيش الطيور الحشرية من شجرة التنوب والتوت وتتغذى وتعشش في طبقات مختلفة من الغابة، مما يسمح لها إلى حد كبير بتجنب المنافسة؛
2) مكانة غذائية. وهي تبرز بشكل خاص بسبب الأهمية الهائلة للغذاء كعامل بيئي. إن تقسيم منافذ الغذاء بين الكائنات الحية من نفس المستوى الغذائي التي تعيش معًا لا يتجنب المنافسة فحسب، بل يساهم أيضًا في الاستخدام الأكثر اكتمالًا للموارد الغذائية، وبالتالي يزيد من كثافة الدورة البيولوجية للمادة.
على سبيل المثال، فإن السكان الصاخبين في "أسواق الطيور" يخلقون انطباعا بالغياب التام لأي أمر. في الواقع، يحتل كل نوع من الطيور مكانًا غذائيًا محددًا بدقة من خلال خصائصه البيولوجية: فبعضها يتغذى بالقرب من الشاطئ، والبعض الآخر على مسافة كبيرة، وبعض الأسماك بالقرب من السطح، والبعض الآخر في العمق، وما إلى ذلك.
قد تتداخل جزئيًا المنافذ الغذائية والمكانية للأنواع المختلفة (تذكر: مبدأ الازدواجية البيئية). يمكن أن تكون المنافذ واسعة (غير متخصصة) أو ضيقة (متخصصة).
3) مكانة متعددة الأبعاد، أو مكانة مثل الحجم الزائد. ترتبط فكرة المكان البيئي متعدد الأبعاد بالنمذجة الرياضية. تعتبر المجموعة الكاملة لمجموعات قيم العوامل البيئية بمثابة مساحة متعددة الأبعاد. في هذه المجموعة الضخمة، نحن مهتمون فقط بمجموعات من قيم العوامل البيئية التي يكون من الممكن في ظلها وجود كائن حي - يتوافق هذا الحجم الزائد مع مفهوم المكانة البيئية متعددة الأبعاد.
4) وظيفيفكرة مكانة البيئية. تكمل هذه الفكرة الأفكار السابقة وتستند إلى أوجه التشابه الوظيفية بين مجموعة واسعة من النظم البيئية. على سبيل المثال، يتحدثون عن المكان البيئي للحيوانات العاشبة، أو الحيوانات المفترسة الصغيرة، أو الحيوانات التي تتغذى على العوالق، أو الحيوانات التي تحفر الجحور، وما إلى ذلك. ويؤكد المفهوم الوظيفي للمكان البيئي دورالكائنات الحية في النظام البيئي ويتوافق مع المفهوم المعتاد لـ "المهنة" أو حتى "المكانة في المجتمع". ومن الناحية الوظيفية التي نتحدث عنها المعادلات البيئية- الأنواع التي تشغل أماكن متشابهة وظيفيًا في مناطق جغرافية مختلفة.
"موطن الكائن الحي هو المكان الذي يعيش فيه، أو المكان الذي يمكن العثور عليه عادةً. المتخصصة البيئية- مفهوم أكثر اتساعًا لا يشمل فقط المساحة المادية التي يشغلها نوع ما (السكان)، ولكن أيضًا الدور الوظيفي لهذا النوع في المجتمع (على سبيل المثال، موقعه الغذائي) وموقعه بالنسبة لتدرجات العوامل الخارجية - درجة الحرارة والرطوبة ودرجة الحموضة والتربة وغيرها من ظروف الوجود. يُشار إلى هذه الجوانب الثلاثة للمكان البيئي بشكل ملائم باسم المكان المكاني، والمكان الغذائي، والمكان متعدد الأبعاد، أو المكان الملائم بالحجم الزائد. ولذلك، فإن المكانة البيئية للكائن الحي لا تعتمد فقط على المكان الذي يعيش فيه، بل تشمل أيضا مجموع احتياجاته من البيئة.
تسمى الأنواع التي تشغل أماكن مماثلة في مناطق جغرافية مختلفة المعادلات البيئية"(ي. أودوم، 1986).
د. فيدوروف وت.ج. جيلمانوف (1980، ص 118 – 127) ملحوظة:
"إن دراسة المنافذ المحققة من خلال وصف سلوك وظيفة الرفاهية في المقطع العرضي لها بخطوط مستقيمة وطائرات تتوافق مع بعض العوامل البيئية المختارة تستخدم على نطاق واسع في علم البيئة (الشكل 5.1). علاوة على ذلك، واعتمادًا على طبيعة العوامل التي تتوافق معها وظيفة الرفاهية المحددة قيد النظر، يمكن للمرء التمييز بين المجالات "المناخية" و"الغذائية" و"الإيدافية" و"الهيدروكيميائية" وغيرها من المجالات، ما يسمى منافذ خاصة.
يمكن أن يكون الاستنتاج الإيجابي من تحليل المنافذ الخاصة هو الاستنتاج من العكس: إذا كانت إسقاطات المنافذ الخاصة على بعض (خاصة) المحاور لا تتقاطع، فإن المنافذ نفسها لا تتقاطع في مساحة ذات بعد أعلى. ...
منطقيا، هناك ثلاثة خيارات ممكنة للترتيب النسبي لمنافذ نوعين في مساحة العوامل البيئية: 1) الانفصال (عدم التطابق التام)؛ 2) التقاطع الجزئي (المتداخل)؛ 3) الدمج الكامل لمكانة واحدة في أخرى. ...
يعد الفصل المتخصص حالة تافهة إلى حد ما، مما يعكس حقيقة وجود أنواع تتكيف مع الظروف البيئية المختلفة. تعتبر حالات التداخل الجزئي للمنافذ ذات أهمية أكبر بكثير. كما ذكر أعلاه، فإن التوقعات المتداخلة حتى على طول عدة إحداثيات في وقت واحد، بالمعنى الدقيق للكلمة، لا تضمن التداخل الفعلي للمنافذ متعددة الأبعاد نفسها. ومع ذلك، في العمل العملي، فإن وجود مثل هذه التقاطعات والبيانات المتعلقة بوجود الأنواع في ظروف مماثلة غالبًا ما يعتبر دليلاً كافيًا لصالح تداخل الأنواع.
ولقياس درجة التداخل كميًا بين بيئات نوعين، من الطبيعي استخدام نسبة حجم تقاطع المجموعات... إلى حجم اتحادها. ... في بعض الحالات الخاصة، من المهم حساب مقياس تقاطع التوقعات المتخصصة.
اختبارات التدريب للموضوع 5
أي كائن حي يتكيف (يتكيف) مع ظروف بيئية معينة. إن تغيير معالمها وتجاوز حدود معينة يؤدي إلى قمع النشاط الحيوي للكائنات الحية ويمكن أن يسبب موتها. تحدد متطلبات الكائن الحي للعوامل البيئية البيئية النطاق (حدود التوزيع) للأنواع التي ينتمي إليها الكائن الحي، وضمن النطاق - الموائل المحددة.
الموئل- مجموعة محدودة مكانيًا من الظروف البيئية (اللاأحيائية والحيوية)، مما يضمن الدورة الكاملة لتطور وتكاثر الأفراد (أو مجموعات الأفراد) من نفس النوع. هذا، على سبيل المثال، سياج، بركة، بستان، شاطئ صخري، إلخ. وفي الوقت نفسه، يمكن تحديد الأماكن ذات الظروف الخاصة داخل الموطن (على سبيل المثال، تحت لحاء جذع شجرة متعفن في بستان)، وتسمى في بعض الحالات الموائل الدقيقة.
بالنسبة للخصائص العامة للمساحة المادية التي تشغلها الكائنات الحية من نوع ما، ودورها الوظيفي في الموائل الحيوية، بما في ذلك طريقة التغذية (الحالة الغذائية)، ونمط الحياة والعلاقات مع الأنواع الأخرى، العالم الأمريكي ج. غرينيل في عام 1928. تم تقديم مصطلح "المكانة البيئية". تعريفها الحديث هو على النحو التالي.
المكانة البيئية هي مجموعة
· كافة متطلبات الجسم من الظروف البيئية (تركيبة وأنظمة العوامل البيئية) والمكان الذي تتوفر فيه هذه المتطلبات.
· مجموعة كاملة من الخصائص البيولوجية والمعايير الفيزيائية للبيئة التي تحدد ظروف وجود نوع معين، وتحول الطاقة، وتبادل المعلومات مع البيئة ونوعها.
وبالتالي، فإن المكانة البيئية تميز درجة التخصص البيولوجي للأنواع. يمكن القول إن موطن الكائن الحي هو "عنوانه"، في حين أن المكان البيئي هو "مهنته" أو "نمط حياته" أو "مهنته". على سبيل المثال، يشمل موطن طائر القلاع الغابات والمتنزهات والمروج والبساتين وحدائق الخضروات والساحات. وتشمل مكانتها البيئية عوامل مثل تعشيش وتفريخ الكتاكيت في الأشجار، والتغذية على الحشرات وديدان الأرض والفواكه، ونقل بذور الفاكهة والتوت مع فضلاتها.
يتم التأكيد على الخصوصية البيئية للأنواع بديهية التكيف البيئي:يتكيف كل نوع مع مجموعة محددة ومحددة بدقة من الظروف المعيشية - مكانة بيئية.
نظرًا لأن أنواع الكائنات الحية فردية بيئيًا، فإن لديها أيضًا منافذ بيئية محددة.
وهكذا، فكما أن هناك العديد من أنواع الكائنات الحية على الأرض، هناك أيضًا العديد من المنافذ البيئية.
تميل الكائنات الحية ذات أنماط الحياة المتشابهة إلى عدم العيش في نفس الأماكن بسبب المنافسة بين الأنواع. وفقا لما تم تأسيسه عام 1934 عالم الأحياء السوفييتي ج. ف. غوز (1910-1986) مبدأ الاستبعاد التنافسي المتبادل:كلا النوعين لا يشغلان نفس المكانة البيئية.
يعمل أيضا في الطبيعة قاعدة الملء الإلزامي للمنافذ البيئية:سيتم ملء المكان البيئي الفارغ دائمًا وبالتأكيد.
وقد صاغت الحكمة الشعبية هاتين الفرضيتين على النحو التالي: "لا يمكن لدبين أن يتعايشا في وكر واحد" و"الطبيعة تمقت الفراغ".
تتحقق هذه الملاحظات النظامية في تكوين المجتمعات الحيوية والتكاثر الحيوي. يتم دائمًا ملء المنافذ البيئية، على الرغم من أن هذا يستغرق وقتًا طويلاً في بعض الأحيان. تعني عبارة "المكانة البيئية الحرة" أنه في مكان معين توجد منافسة ضعيفة على أي نوع من الغذاء، ويوجد مجموع غير مستخدم بشكل كافٍ من الشروط الأخرى لنوع معين يشكل جزءًا من أنظمة طبيعية مماثلة، ولكنه غائب في ذلك المكان. في الحسبان.
من المهم بشكل خاص مراعاة الأنماط الطبيعية عند محاولة التدخل في موقف قائم (أو موجود في مكان معين) من أجل خلق ظروف أكثر ملاءمة للبشر. وهكذا، أثبت علماء الأحياء ما يلي: في المدن، عندما تصبح المنطقة أكثر تلوثا بنفايات الطعام، يزداد عدد الغربان. عند محاولة تحسين الوضع، على سبيل المثال، عن طريق تدميرهم ماديًا، قد يواجه السكان حقيقة أن المكان البيئي الذي أخلته الغربان في البيئة الحضرية سوف يشغله بسرعة نوع له مكان بيئي مماثل، أي الفئران . مثل هذه النتيجة لا يمكن اعتبارها انتصارا.
يلعب كل نوع دورًا محددًا في نظامه البيئي. لقد أثبت علماء البيئة أن بعض الأنواع تسمى الأنواع الرئيسية، تؤثر بشكل كبير على العديد من الكائنات الحية الأخرى في النظام البيئي. إن اختفاء نوع رئيسي من النظام البيئي يمكن أن يؤدي إلى سلسلة من الانخفاضات الحادة في أعداد السكان، بل وحتى انقراض تلك الأنواع التي اعتمدت عليه بشكل أو بآخر.
مثال على الأنواع الأساسية هو السلحفاة البرية. تعيش السلحفاة البرية في المرتفعات الرملية في فلوريدا والمناطق الجنوبية الأخرى من الولايات المتحدة. هذا الحيوان بطيء الحركة، بحجم طبق العشاء، يحفر حفرة يصل عمقها إلى 9 أمتار. وفي النظم البيئية الحارة وغير المضيافة في جنوب الولايات المتحدة، توفر هذه الجحور مأوى من الحرارة لنحو 40 نوعًا آخر، مثل الثعلب الرمادي، والأبوسوم، والثعبان النيلي، والعديد من الحشرات. في تلك الأماكن التي تم فيها إبادة السلحفاة أو دفعها إلى حافة الانقراض من قبل العديد من الصيادين بسبب لحومها اللذيذة، توقفت العديد من الأنواع التي تعتمد على السلحفاة عن الوجود.
تنقسم المنافذ البيئية لجميع الكائنات الحية إلى متخصصة وعامة. يعتمد هذا التقسيم على مصادر الغذاء الرئيسية للأنواع المقابلة، وحجم الموائل، والحساسية للعوامل البيئية اللاأحيائية.
منافذ متخصصة.تتكيف معظم أنواع النباتات والحيوانات لتتواجد فقط في نطاق ضيق من الظروف المناخية والخصائص البيئية الأخرى وتتغذى على نطاق محدود من النباتات أو الحيوانات. هذه الأنواع لها مكانة متخصصة تحدد موطنها في البيئة الطبيعية.
وبالتالي، تتمتع الباندا العملاقة بمكانة متخصصة للغاية، لأنها تتغذى بنسبة 99٪ على أوراق وبراعم الخيزران. أدى التدمير الهائل لأنواع معينة من الخيزران في مناطق الصين التي عاش فيها الباندا إلى انقراض هذا الحيوان.
ويرتبط تنوع الأنواع وأشكال النباتات والحيوانات الموجودة في الغابات الاستوائية المطيرة بوجود عدد من المنافذ البيئية المتخصصة في كل طبقة من الطبقات المحددة بوضوح من الغطاء النباتي للغابات. ولذلك، أدت إزالة الغابات بشكل مكثف إلى انقراض ملايين الأنواع المتخصصة من النباتات والحيوانات.
منافذ عامة.تتميز الأنواع ذات المنافذ المشتركة بسهولة التكيف مع التغيرات في العوامل البيئية البيئية. يمكنهم التواجد بنجاح في مجموعة متنوعة من الأماكن وتناول مجموعة متنوعة من الأطعمة وتحمل التقلبات الحادة في الظروف الطبيعية. تم العثور على منافذ بيئية شائعة بين الذباب والصراصير والفئران والجرذان والناس وما إلى ذلك.
بالنسبة للأنواع ذات البيئات البيئية العامة، يكون خطر الانقراض أقل بكثير من الأنواع ذات البيئات المتخصصة.
وطالما أن النظام البيئي لديه ما يكفي من الموارد المشتركة، فإن الأنواع المختلفة تستهلكها معًا. ومع ذلك، إذا بدأ نوعان أو أكثر في نفس النظام البيئي في استهلاك نفس الموارد النادرة، فسينتهي بهم الأمر في علاقة المنافسة بين الأنواع.
يكتسب النوع ميزة في المنافسة بين الأنواع إذا كان يتميز بـ
تكاثر أكثر كثافة؛
التكيف مع نطاق أوسع من درجات الحرارة أو الضوء أو ملوحة الماء أو
تركيزات بعض المواد الضارة.
حرمان المنافس من الوصول إلى المورد.
طرق الحد من المنافسة بين الأنواع:
النقل إلى منطقة أخرى؛
التحول إلى الأطعمة التي يصعب الحصول عليها أو التي يصعب هضمها؛
تغيير وقت ومكان العلف.
الشكل الأكثر تميزًا للتفاعل بين الأنواع في سلاسل وشبكات الغذاء هو الافتراس، حيث يتغذى فرد من أحد الأنواع (المفترس) على كائنات حية (أو أجزاء من كائنات حية) من نوع آخر (الفريسة)، ويعيش المفترس منفصلاً عن الضحية . ويشارك هذان النوعان من الكائنات الحية في علاقة بين المفترس والفريسة.
تستخدم أنواع الفرائس عددًا من آليات الدفاع لتجنب أن تصبح فريسة سهلة للحيوانات المفترسة:
القدرة على الجري أو الطيران بسرعة؛
وجود جلد أو قشرة سميكة؛
حيازة لون وقائي أو وسيلة لتغيير اللون؛
القدرة على إفراز مواد كيميائية ذات رائحة أو طعم تعمل على طرد المفترس أو حتى تسممه.
لدى الحيوانات المفترسة أيضًا عدة طرق لافتراس الفريسة:
القدرة على الجري بسرعة (على سبيل المثال، الفهد)؛
الصيد في قطعان (مثل الضباع المرقطة والأسود والذئاب)؛
القبض على المرضى والجرحى وغيرهم من الأفراد الأدنى مرتبة كضحايا؛
الطريقة الرابعة لتوفير الغذاء الحيواني هي المسار الذي سلكه الإنسان العاقل، وهو طريق اختراع أدوات الصيد والفخاخ، وكذلك تربية الحيوانات.
غالبًا ما يحدث أن يتفاعل نوعان مختلفان من الكائنات الحية بشكل مباشر بطريقة تحقق المنفعة المتبادلة لبعضهما البعض. تسمى هذه التفاعلات ذات المنفعة المتبادلة بين الأنواع بالتبادلية. على سبيل المثال، الزهور والحشرات الملقحة.
تتميز التعايشية بحقيقة أن أحد النوعين يستفيد من التفاعل بين الأنواع، في حين أن الآخر لا يتأثر عمليا على الإطلاق (لا إيجابا ولا سلبا). على سبيل المثال، القشريات في فكي الحوت.
يرتبط مفهوم المكانة البيئية ارتباطًا وثيقًا بفكرة ما يسمى بالبيوكينوزات المشبعة وغير المشبعة. الأول عبارة عن أنظمة بيئية يتم فيها استخدام الموارد الحيوية على أكمل وجه في كل مرحلة من مراحل تحويل الكتلة الحيوية والطاقة. عندما يتم استخدام الموارد الحيوية جزئيًا، يمكن تسمية التكاثر الحيوي بأنه غير مشبع. وتتميز بوجود منافذ بيئية مجانية. ومع ذلك، فإن هذا مشروط للغاية، لأن المنافذ البيئية لا يمكن أن توجد بشكل مستقل، بغض النظر عن الأنواع التي تشغلها.
توجد احتياطيات غير مستخدمة وفرص غير محققة لتكثيف تدفق المواد والطاقة في أي تكاثر حيوي تقريبًا (وإلا فإن تطورها المستمر في الزمان والمكان لا يمكن أن يحدث!) ، ويمكن اعتبار جميع التكاثر الحيوي غير مشبع بشكل مشروط. كلما كان التكاثر الحيوي أقل ثراءً، كان من الأسهل إدخال أنواع جديدة في تركيبته وكلما زاد نجاحها في التأقلم.
من الخصائص المهمة جدًا للتكاثر الحيوي كأنظمة بيولوجية تنظيمها الذاتي - القدرة على تحمل الأحمال العالية من التأثيرات الخارجية غير المواتية ، والقدرة على العودة إلى الحالة الأصلية المشروطة بعد اضطرابات كبيرة في بنيتها (مبدأ Le Chatelier). ولكن فوق عتبة معينة من التعرض، لا تعمل آليات الشفاء الذاتي، ويتم تدمير التكاثر الحيوي بشكل لا رجعة فيه.
خلال العملية التطورية، توسع المجال البيئي العالمي للمحيط الحيوي. عندما يستنفد نوع ما الإمكانات المحددة وراثيا لتطوير البيئة البيئية التي ولد فيها، فإنه إما يحل محل أنواع أخرى، ويغزو أماكنها البيئية، أو يتقن بيئة كانت هامدة في السابق، ويعيد ترتيب نفسه وراثيا، وربما يؤدي إلى ظهور أنواع جديدة من الكائنات الحية.
في مرحلة ما من تطور المحيط الحيوي، ظهر نوع الإنسان العاقل، الذي يمثل ممثلوه البشرية جمعاء، على الرغم من كل تنوع الأجناس والشعوب والقوميات والقبائل.
يتم تحديد الإمكانات التنموية للأفراد البالغين من كل نوع بيولوجي من حيث جميع صفات الفرد وراثيًا، على الرغم من أنه قد لا يتم الكشف عنها أو ملؤها بمحتوى حقيقي إذا كانت الظروف البيئية غير مواتية لذلك. فيما يتعلق بالسكان، يخضع التكييف الجيني وإمكانية تطوره لمحددات احتمالية مسبقة تنعكس في القوانين الإحصائية لما حدث. ينطبق هذا تمامًا على البشر - وهو نوع بيولوجي يحمل أكبر حجم مطلق ونسبي (مقارنة بالأنواع الأخرى من الكائنات الحية في المحيط الحيوي للأرض) من المعلومات السلوكية المحددة خارج الجينات، مما يوفر أكبر قدر من المرونة في السلوك في بيئة سريعة التغير.
1. الأحكام العامة. الكائنات الحية - النباتات والحيوانات - كثيرة ومتنوعة. ولا شك أن هذا التنوع وعدد الكائنات الحية تحدده العوامل البيئية. وبالتالي، يحتل كل نوع مكانًا محددًا بدقة في الفضاء الجغرافي مع مجموعة محددة من المعلمات الفيزيائية والكيميائية. ومع ذلك، فإن وضع النوع لا يعتمد فقط على العوامل البيئية اللاأحيائية، ولكن أيضًا على علاقات كائن معين مع الكائنات الحية الأخرى، سواء داخل الأنواع الخاصة به أو مع ممثلي الأنواع الأخرى. ولن يعيش الذئب في تلك المساحات الجغرافية، حتى لو كانت مجموعة العوامل اللاأحيائية مقبولة تمامًا له، إذا لم يتوفر مصدر غذائي له. وبالتالي، فإن المكان الذي يشغله نوع ما في موطن معين يجب أن يتم تحديده ليس فقط حسب المنطقة، ولكن أيضًا أن يكون مرتبطًا بالحاجة إلى الغذاء ووظيفة التكاثر. كل نوع، بالإضافة إلى كائن حي معين، في مجتمع (التكاثر الحيوي) له وقت ومكان إقامته الخاص، مما يميزه عن الأنواع الأخرى.
وهكذا نواجه مفاهيم مختلفة. أولا، هذا يتراوحالأنواع - توزيع الأنواع في الفضاء الجغرافي (الجانب الجغرافي للأنواع)، ثانياً، موطن هذا النوع(موطنأو biotope) - نوع المساحة الجغرافية وفقًا لمجموعة من المعايير الفيزيائية والكيميائية و (أو) الخصائص الحيوية التي تعيش فيها الأنواع، وثالثًا، المتخصصة البيئية، مما يعني أكثر من مجرد المكان الذي يعيش فيه نوع معين. قد تشغل هذه الأنواع عددًا من الموائل المختلفة في أجزاء مختلفة من نطاقها.
إن التعريف المقارن الأفضل والأكثر ملاءمة للمكانة البيئية والبيئة قدمه علماء البيئة الفرنسيون ر. فيبرت وسي. لاجلر: الأربعاءهو العنوان الذي يقيم فيه الكائن الحي، في حين المكانةبالإضافة إلى ذلك يشير إلى مهنته في هذا المكان، مهنته.
بعض علماء البيئة أكثر استعدادًا لاستخدام مصطلح "الموئل"، وهو مرادف تقريبًا لـ "الموئل"، وغالبًا ما يتداخل المفهومان، لكن دعونا نتذكر أن "الموئل" يشير فقط إلى المساحة التي يتم فيها توزيع الأنواع. وفي هذا الفهم، يكون هذا المصطلح قريبًا جدًا من مفهوم نطاق الأنواع.
2. الموئل. هذه مساحة من الأرض أو المسطح المائي يشغلها سكان نوع واحد أو جزء منه وتتوافر فيها جميع الظروف اللازمة لوجودها (المناخ والتضاريس والتربة والمغذيات). موطن نوع ما هو مجموعة المناطق التي تلبي متطلباته البيئية ضمن نطاق الأنواع. وبالتالي، فإن الموطن ليس أكثر من مجرد عنصر من البيئة البيئية. بناءً على اتساع نطاق استخدام الموائل، هناك تضيقو com.eurytopicالكائنات الحية، أي. الكائنات الحية التي تشغل مساحات محددة مع مجموعة محددة من العوامل البيئية، والكائنات الحية التي تتواجد في نطاق واسع من العوامل البيئية (العالمية). إذا كنا نتحدث عن موطن مجتمع من الكائنات الحية أو موقع التكاثر الحيوي، فإن مصطلح "biotope" يستخدم في أغلب الأحيان. الموئل لديه مرادف آخر com.ecotop– مساحة جغرافية تتميز بمجموعة محددة من المعايير البيئية. في هذه الحالة، يتم استدعاء سكان أي نوع يعيش في مساحة معينة com.ecotype.
يمكن تطبيق مصطلح "الموئل" على كل من الكائنات الحية والمجتمعات المحددة ككل. يمكننا أن نشير إلى المرج كموطن واحد لمختلف الأعشاب والحيوانات، على الرغم من أن كل من الأعشاب والحيوانات تحتل بيئات بيئية مختلفة. ولكن هذا المصطلح لا ينبغي أبدا أن يحل محل مفهوم "المكانة البيئية".
يمكن أن يعني الموئل مجموعة من الخصائص الحية وغير الحية المترابطة لمساحة جغرافية ما. على سبيل المثال، موطن الحشرات المائية والحشرة الملساء وحشرة الماء هي المناطق الضحلة من البحيرات المغطاة بالنباتات. تشغل هذه الحشرات نفس الموطن، ولكن لها سلاسل غذائية مختلفة (العصير هو حيوان مفترس نشط، والسباح يتغذى على النباتات المتحللة)، وهو ما يميز المنافذ البيئية لهذين النوعين.
يمكن أن يعني الموئل أيضًا البيئة الحيوية فقط. هذه هي الطريقة التي تعيش بها العصيات والبكتيريا داخل الكائنات الحية الأخرى. يعيش القمل في شعر المضيف. ترتبط بعض أنواع الفطر بنوع معين من الغابات (فطر البوليطس). ولكن يمكن أيضًا تمثيل الموطن ببيئة جغرافية فيزيائية بحتة. يمكن للمرء أن يشير إلى شاطئ المد والجزر حيث تعيش مجموعة متنوعة من الكائنات الحية. يمكن أن تكون صحراء وجبلًا منفصلاً وكثبانًا ونهرًا ونهرًا وبحيرة وما إلى ذلك.
3. المتخصصة البيئية- مفهوم حسب واي أودوماأكثر رحابة. مكانة بيئية كما أظهرها عالم إنجليزي ج. التون(1927)، لا يشمل فقط المساحة المادية التي يشغلها الكائن الحي، ولكن أيضًا الدور الوظيفي للكائن الحي في المجتمع. ميز إلتون المنافذ بأنها موقع نوع يعتمد على الأنواع الأخرى في المجتمع. لقد حظيت فكرة تشارلز إلتون القائلة بأن المكان المناسب ليس مرادفًا للموطن باعتراف وانتشار واسع النطاق. الكائن الحي مهم جدًا فيما يتعلق بموقعه الغذائي، ونمط حياته، وعلاقاته مع الكائنات الحية الأخرى، وما إلى ذلك. وموقعها بالنسبة لتدرجات العوامل الخارجية كظروف المعيشة (درجة الحرارة، الرطوبة، الرقم الهيدروجيني، تكوين التربة ونوعها، إلخ).
من الملائم تعيين هذه الجوانب الثلاثة للمكان البيئي (الفضاء، الدور الوظيفي للكائن الحي، العوامل الخارجية) على أنها المتخصصة المكانية(مكان متخصص) مكانة غذائية(مكانة وظيفية)، في فهم Ch.Elton، و متعدد الأبعاد المكانة(يتم أخذ الحجم الكامل ومجموعة الخصائص الحيوية وغير الحيوية في الاعتبار، فرط الحجم). لا يعتمد المكان البيئي للكائن الحي على المكان الذي يعيش فيه فحسب، بل يشمل أيضًا إجمالي متطلباته من البيئة. لا يتعرض الجسم لتأثيرات العوامل البيئية فحسب، بل يفرض أيضًا متطلباته الخاصة عليها.
4. المفهوم الحديث للمكانة البيئيةتم تشكيلها على أساس النموذج المقترح جيه هاتشينسون(1957). وفقًا لهذا النموذج، يعد المكان البيئي جزءًا من مساحة خيالية متعددة الأبعاد (حجم زائد)، تتوافق أبعادها الفردية مع العوامل الضرورية للوجود الطبيعي والتكاثر للكائن الحي. يمكن وصف مجال هاتشينسون، والذي سنسميه متعدد الأبعاد (فوق الأبعاد)، باستخدام الخصائص الكمية وتشغيله باستخدام الحسابات والنماذج الرياضية. ر. ويتاكر(1980) يعرّف المكانة البيئية بأنها موقع نوع ما في مجتمع ما، مما يعني أن المجتمع مرتبط بالفعل ببيئة حيوية محددة، أي. مع مجموعة معينة من المعلمات الفيزيائية والكيميائية. ولذلك، فإن المكانة البيئية هي مصطلح يستخدم للدلالة على تخصص مجموعة الأنواع داخل المجتمع. تسمى مجموعات الأنواع في التكاثر الحيوي التي لها وظائف ومنافذ مماثلة من نفس الحجم النقابات. تسمى الأنواع التي تشغل أماكن مماثلة في مناطق جغرافية مختلفة المعادلات البيئية.
5. الفردية والتفرد للمنافذ البيئية. بغض النظر عن مدى قرب الكائنات الحية (أو الأنواع بشكل عام) في الموائل، وبغض النظر عن مدى قرب خصائصها الوظيفية في التكاثر الحيوي، فإنها لن تشغل أبدًا نفس المكانة البيئية. وبالتالي، فإن عدد المنافذ البيئية على كوكبنا لا يحصى. يمكنك أن تتخيل مجازيًا مجموعة بشرية، كل الأفراد لديهم فقط مكانة فريدة خاصة بهم. من المستحيل تخيل شخصين متطابقين تمامًا لهما خصائص مورفولوجية ووظيفية متطابقة تمامًا، بما في ذلك الخصائص العقلية، والموقف تجاه نوعها، والحاجة المطلقة لنوع وجودة الطعام، والعلاقات الجنسية، وقواعد السلوك، وما إلى ذلك. لكن المجالات الفردية لأشخاص مختلفين قد تتداخل في معايير بيئية معينة. على سبيل المثال، قد يرتبط الطلاب ببعضهم البعض من خلال جامعة واحدة، ومدرسين محددين، وفي نفس الوقت قد يختلفون في السلوك الاجتماعي، واختيار الطعام، والنشاط البيولوجي، وما إلى ذلك.
6. قياس المنافذ البيئية. لتوصيف مكانة ما، عادة ما يتم استخدام قياسين قياسيين - عرض المتخصصةو تغطي مكانةمع المنافذ المجاورة.
يشير العرض المتخصص إلى التدرجات أو نطاق عمل بعض العوامل البيئية، ولكن فقط ضمن مساحة زائدة معينة. يمكن تحديد عرض المكان المناسب من خلال شدة الإضاءة وطول السلسلة الغذائية وشدة عمل أي عامل غير حيوي. من خلال تداخل المنافذ البيئية، نعني تداخل عرض المنافذ وتداخل الأحجام الكبيرة.
7. أنواع المنافذ البيئية. هناك نوعان رئيسيان من المنافذ البيئية. أولا، هذا أساسيالمتخصصة (الرسمية) - أكبر "ملخص".الحجم الزائد المأهول بالسكان "، حيث يضمن عمل العوامل البيئية دون تأثير المنافسة أقصى قدر من الوفرة والأداء للأنواع. ومع ذلك، فإن هذا النوع يواجه تغيرات مستمرة في العوامل البيئية ضمن نطاقه. بالإضافة إلى ذلك، وكما نعلم بالفعل، فإن زيادة تأثير أحد العوامل يمكن أن تغير علاقة نوع ما بعامل آخر (نتيجة لقانون ليبج)، ويمكن أن يتغير نطاقه. إن عمل عاملين في وقت واحد يمكن أن يغير موقف النوع تجاه كل منهما على وجه التحديد. تعمل القيود الحيوية (الافتراس والمنافسة) دائمًا ضمن المنافذ البيئية. كل هذه الإجراءات تؤدي إلى حقيقة أن الأنواع تحتل في الواقع مساحة بيئية أصغر بكثير من المساحة الزائدة للمكانة الأساسية. في هذه الحالة نحن نتحدث عنها مُنفّذالمتخصصة، أي. حقيقيالمكانة.
8 . مبدأ فاندرميرو غوس. قام جي إتش فاندرمير (1972) بتوسيع مفهوم هاتشينسون للمكانة المحققة بشكل كبير. لقد توصل إلى استنتاج مفاده أنه إذا تعايشت الأنواع المتفاعلة N في موطن معين، فإنها ستحتل مجالات بيئية مختلفة تمامًا، وسيكون عددها مساويًا لـ N. هذه الملاحظة كانت تسمى مبدأ فاندرمير.
يمكن أن يتعلق التفاعل التنافسي بالفضاء، والمغذيات، واستخدام الضوء (الأشجار في الغابة)، وعملية النضال من أجل الأنثى، من أجل الغذاء، فضلاً عن الاعتماد على حيوان مفترس، والقابلية للإصابة بالأمراض، وما إلى ذلك. وعادةً ما يكون التفاعل الأكثر خطورة ويلاحظ المنافسة على المستوى بين الأنواع. يمكن أن يؤدي إلى استبدال سكان نوع واحد بسكان نوع آخر، ولكنه يمكن أن يؤدي أيضا إلى التوازن بين النوعين (عادة تعمل الطبيعة على إنشاء التوازن في نظام المفترس والفريسة. الحالات القصوى هي عندما يقوم أحد الأنواع بإزاحة نوع آخر خارج حدود موطن معين. هناك حالات يحل فيها أحد الأنواع محل نوع آخر في السلسلة الغذائية ويجبره على التحول إلى استخدام أغذية أخرى. إن مراقبة سلوك الكائنات الحية ذات الصلة الوثيقة التي لها أنماط حياة مماثلة ومورفولوجيا مماثلة تظهر أن مثل هذه الكائنات تحاول ألا تعيش أبدًا في نفس المكان. تم إجراء هذه الملاحظة جوزيف جرينيلفي 1917-1928، قام بدراسة حياة الطيور المحاكية في كاليفورنيا. في الواقع، قدم غرينيل هذا المفهوم "المكانة"،لكنه لم يُدخل في هذا المفهوم التمييز بين المكان المناسب والموطن.
إذا كانت الكائنات الحية ذات الصلة الوثيقة تعيش في نفس المكان المائي، فإنها إما ستستخدم موارد غذائية مختلفة أو ستعيش نمط حياة نشط في أوقات مختلفة (ليلا، نهارا). ويسمى هذا التقسيم البيئي للأنواع ذات الصلة الوثيقة مبدأ الاستبعاد التنافسيأو مبدأ غاوسسمي على اسم عالم الأحياء الروسي الذي أثبت تجريبيا عمل هذا المبدأ في عام 1932. في استنتاجاته، استخدم غوز مفهوم إلتون حول موقع نوع ما في مجتمع يعتمد على الأنواع الأخرى.
9. مساحة متخصصة. إن المنافذ البيئية للأنواع هي أكثر من مجرد علاقة نوع ما بأي تدرج بيئي واحد. من الصعب جدًا قياس العديد من ميزات أو محاور الفضاء متعدد الأبعاد (الحجم الزائد) أو لا يمكن التعبير عنها بواسطة المتجهات الخطية (على سبيل المثال، السلوك، والإدمان، وما إلى ذلك). ولذلك، فمن الضروري، كما لاحظ بحق ر. ويتاكر (1980)، الانتقال من مفهوم المحور المتخصص (تذكر عرض المتخصص وفقًا لأي واحد أو عدة معلمات) إلى مفهوم تعريفه متعدد الأبعاد، والذي سيكشف عن طبيعة العلاقات بين الأنواع مع النطاق الكامل لعلاقاتها التكيفية.
إذا كان المكان المناسب هو "مكان" أو "موقع" لنوع ما في مجتمع ما حسب مفهوم إلتون، فمن حقه أن يعطيه بعض القياسات. وفقًا لهتشينسون، يمكن تحديد المكان المناسب من خلال عدد من المتغيرات البيئية داخل المجتمع الذي يجب أن يتكيف معه النوع. وتشمل هذه المتغيرات كلا من المؤشرات البيولوجية (على سبيل المثال، حجم الغذاء) والمؤشرات غير البيولوجية (المناخية، والجبال، والهيدروغرافية، وما إلى ذلك). يمكن أن تكون هذه المتغيرات بمثابة محاور يتم من خلالها إعادة إنشاء مساحة متعددة الأبعاد، وهو ما يسمى الفضاء البيئيأو مساحة متخصصة. يمكن لكل نوع أن يتكيف أو يتسامح مع مجموعة معينة من قيم كل متغير. تحدد الحدود العليا والدنيا لجميع هذه المتغيرات المساحة البيئية التي يمكن للنوع أن يشغلها. هذا هو المكان الأساسي في فهم هاتشينسون. في شكل مبسط، يمكن اعتبار هذا "مربعًا ذو جوانب n" بجوانب تتوافق مع حدود استقرار الأنواع على المحاور المتخصصة.
ومن خلال تطبيق نهج متعدد الأبعاد على المساحة المتخصصة للمجتمع، يمكننا توضيح موقع الأنواع في الفضاء، وطبيعة استجابة الأنواع لتأثير أكثر من متغير واحد، والأحجام النسبية للمنافذ المتخصصة.
يُفهم المكان البيئي عادةً على أنه مكان الكائن الحي في الطبيعة ونمط حياته بالكامل، أو كما يقولون، حالة الحياة، بما في ذلك الموقف من العوامل البيئية، وأنواع الطعام، والوقت وطرق التغذية، وأماكن التكاثر والملاجئ وما إلى ذلك. وهذا المفهوم أكثر شمولاً وأكثر معنى من مفهوم "الموئل". أطلق عالم البيئة الأمريكي أودوم مجازيًا على الموطن اسم "عنوان" الكائن الحي (النوع)، والمكان البيئي هو "المهنة".
وبالتالي، فإن المكانة البيئية تميز درجة التخصص البيولوجي للأنواع. يتم التأكيد على الخصوصية البيئية للأنواع من خلال بديهية القدرة على التكيف البيئي: "كل نوع يتكيف مع مجموعة محددة ومحددة بدقة من الظروف المعيشية - مكانة بيئية".
طرح جي هاتشينسون مفهوم المكانة البيئية الأساسية والمحققة.
يشير مصطلح "الأساسي" إلى مجموعة الشروط الكاملة التي يمكن للأنواع في ظلها أن توجد وتتكاثر بنجاح. ومع ذلك، في الطبيعة، لا تطور الأنواع جميع الموارد المناسبة لها، ويرجع ذلك في المقام الأول إلى العلاقات التنافسية.
المكانة البيئية المحققة هي موقع نوع ما في مجتمع معين، حيث يكون محدودًا بعلاقات التكاثر الحيوي المعقدة. أولئك. المكانة الأساسية هي القدرات المحتملة للأنواع، والمكانة المحققة هي الجزء الذي يمكن تحقيقه في ظل ظروف معينة. وبالتالي، فإن المجال المتحقق يكون دائمًا أصغر من المجال الأساسي.
ثلاث قواعد مهمة تتبع من الشكل.
- 1. كلما اتسعت متطلبات (حدود تحمل) نوع ما لأي أو أكثر من العوامل البيئية، كلما اتسعت المساحة التي يمكن أن يشغلها في الطبيعة، وبالتالي كان توزيعه أوسع.
- 2. إن الجمع بين متطلبات الجسم للعوامل المختلفة ليس اعتباطيًا: فكل الكائنات الحية تتكيف مع أنظمة العوامل "المترابطة" والمترابطة والمترابطة.
- 3. إذا تغير نظام أي عامل بيئي واحد على الأقل في موطن الأفراد من نوع معين بطريقة تتجاوز قيمه حدود المكان المناسب مثل الفضاء الفائق، فإن هذا يعني تدمير المكان المناسب، أي محدودية أو استحالة الحفاظ على الأنواع في هذا الموطن.
نظرًا لأن أنواع الكائنات الحية فردية بيئيًا، فإن لديها أيضًا منافذ بيئية محددة. وهكذا، مثلما يوجد العديد من أنواع الكائنات الحية على الأرض، هناك أيضًا العديد من المنافذ البيئية.
في الطبيعة، هناك أيضًا قاعدة مفادها أنه من الإلزامي ملء المنافذ البيئية: "سيتم ملء المنافذ البيئية الفارغة دائمًا وبالتأكيد". وقد صاغت الحكمة الشعبية هاتين الفرضيتين على النحو التالي: "لا يمكن لدبين أن يتعايشا في وكر واحد" و"الطبيعة تمقت الفراغ".
إذا كانت الكائنات الحية تحتل مجالات بيئية مختلفة، فإنها عادة لا تدخل في علاقات تنافسية؛ حيث يتم فصل مجالات نشاطها وتأثيرها. وفي هذه الحالة تعتبر العلاقة محايدة.
وفي الوقت نفسه، يوجد في كل نظام بيئي أنواع تطالب بنفس المكانة أو عناصرها (الغذاء والمأوى وما إلى ذلك). في هذه الحالة، المنافسة أمر لا مفر منه، والنضال من أجل امتلاك مكانة متخصصة. لقد تطورت العلاقات التطورية بحيث لا يمكن للأنواع ذات المتطلبات البيئية المماثلة أن تعيش معًا لفترة طويلة. ولا يخلو هذا النمط من الاستثناءات، ولكنه موضوعي إلى حد أنه صيغ في هيئة بند يسمى "قاعدة الاستبعاد التنافسي". مؤلف هذه القاعدة هو عالم البيئة جي إف غوز. يبدو الأمر كالتالي: "إذا دخل نوعان لهما متطلبات بيئية مماثلة (التغذية، والسلوك، ومواقع التكاثر، وما إلى ذلك) في علاقة تنافسية، فيجب أن يموت أحدهما أو يغير نمط حياته ويحتل مكانة بيئية جديدة". في بعض الأحيان، على سبيل المثال، من أجل تخفيف العلاقات التنافسية الحادة، يكفي أن يقوم كائن واحد (حيوان) بتغيير وقت التغذية دون تغيير نوع الطعام نفسه (إذا حدثت المنافسة في مهد العلاقات الغذائية)، أو العثور على موطن جديد (إذا حدثت المنافسة على أساس هذا العامل) وما إلى ذلك.
ومن بين الخصائص الأخرى للمنافذ البيئية، نلاحظ أن الكائن الحي (النوع) يمكنه تغييرها طوال دورة حياته.
تتشكل المجتمعات (الأحياء الحيوية والنظم الإيكولوجية) وفقًا لمبدأ ملء المنافذ البيئية. في مجتمع طبيعي راسخ، عادة ما تكون جميع المنافذ مشغولة. وفي مثل هذه المجتمعات، على سبيل المثال، في الغابات (الأصلية) القديمة، تكون احتمالية إدخال أنواع جديدة منخفضة للغاية.
تنقسم المنافذ البيئية لجميع الكائنات الحية إلى متخصصة وعامة. يعتمد هذا التقسيم على مصادر الغذاء الرئيسية للأنواع المقابلة، وحجم الموائل، والحساسية للعوامل البيئية اللاأحيائية.
منافذ متخصصة. تتكيف معظم أنواع النباتات والحيوانات لتتواجد فقط في نطاق ضيق من الظروف المناخية والخصائص البيئية الأخرى وتتغذى على نطاق محدود من النباتات أو الحيوانات. هذه الأنواع لها مكانة متخصصة تحدد موطنها في البيئة الطبيعية. وبالتالي، تتمتع الباندا العملاقة بمكانة متخصصة للغاية، لأنها تتغذى بنسبة 99٪ على أوراق وبراعم الخيزران. أدى التدمير الهائل لأنواع معينة من الخيزران في مناطق الصين التي عاش فيها الباندا إلى انقراض هذا الحيوان.
تتميز الأنواع ذات المنافذ المشتركة بسهولة التكيف مع التغيرات في العوامل البيئية البيئية. يمكنهم التواجد بنجاح في مجموعة متنوعة من الأماكن وتناول مجموعة متنوعة من الأطعمة وتحمل التقلبات الحادة في الظروف الطبيعية. تم العثور على منافذ بيئية شائعة بين الذباب والصراصير والفئران والجرذان والناس وما إلى ذلك.
بالنسبة للأنواع ذات البيئات البيئية العامة، يكون خطر الانقراض أقل بكثير من الأنواع ذات البيئات المتخصصة.
المكانة البيئية البشرية
الإنسان هو أحد ممثلي مملكة الحيوان، وهو نوع بيولوجي من فئة الثدييات. على الرغم من أن لديها العديد من الخصائص المحددة (الذكاء، الكلام الواضح، نشاط العمل، الاجتماعية الحيوية، وما إلى ذلك)، إلا أنها لم تفقد جوهرها البيولوجي وجميع قوانين البيئة صالحة لها بنفس القدر كما هو الحال بالنسبة للكائنات الحية الأخرى .
يمتلك الإنسان أيضًا مكانته البيئية الفريدة من نوعها، أي مجموعة من المتطلبات للعديد من العوامل البيئية التي تم تطويرها في عملية التطور. إن المساحة التي يتم فيها تحديد مكانة الإنسان (أي المكان الذي لا تتجاوز فيه أنظمة العامل حدود التسامح الموروثة من الأجداد) محدودة للغاية.
كنوع بيولوجي، لا يمكن للبشر العيش إلا داخل مساحة اليابسة في الحزام الاستوائي (المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية)، حيث نشأت عائلة البشر. عموديًا، يمتد الكوة حوالي 3.0-3.5 كم فوق مستوى سطح البحر.
بفضل الخصائص المحددة (الاجتماعية في المقام الأول) المذكورة أعلاه، قام الإنسان بتوسيع حدود منطقته الأولية (الموئل)، واستقر في خطوط العرض العالية والمتوسطة والمنخفضة، وأتقن أعماق المحيط والفضاء الخارجي. ومع ذلك، ظلت مكانتها البيئية الأساسية دون تغيير تقريبًا، ويمكنها البقاء خارج نطاقها الأصلي، والتغلب على مقاومة العوامل المقيدة ليس من خلال التكيف، ولكن بمساعدة أجهزة وأجهزة حماية تم إنشاؤها خصيصًا (المساكن الساخنة، والملابس الدافئة، وأجهزة الأكسجين ، وما إلى ذلك.) ، والتي تحاكي مكانتها بنفس الطريقة التي يتم بها ذلك بالنسبة للحيوانات والنباتات الغريبة في حدائق الحيوان وأحواض السمك والحدائق النباتية. ومع ذلك، ليس من الممكن دائمًا إعادة إنتاج جميع العوامل الضرورية للشخص من وجهة نظر قانون التسامح. على سبيل المثال، في رحلة فضائية، من المستحيل إعادة إنتاج عامل مهم مثل الجاذبية، وبعد العودة إلى الأرض من رحلة فضائية طويلة، يحتاج رواد الفضاء إلى وقت لإعادة التكيف.
في ظروف المؤسسات الصناعية، فإن العديد من العوامل (الضوضاء، والاهتزاز، ودرجة الحرارة، والمجالات الكهرومغناطيسية، وشوائب عدد من المواد في الهواء، وما إلى ذلك) تتجاوز بشكل دوري أو مستمر التسامح مع جسم الإنسان. وهذا له تأثير سلبي عليه: فقد يحدث ما يسمى بالأمراض المهنية والإجهاد الدوري. ولذلك، هناك نظام خاص من التدابير الفنية والتنظيمية التي تهدف إلى ضمان السلامة في العمل من خلال تقليل مستوى التعرض لعوامل الإنتاج البيئية الخطرة والضارة على الجسم.
ليس من الممكن دائمًا ضمان الظروف المثلى لمثل هذه العوامل، وبالتالي، بالنسبة لعدد من الصناعات، يكون إجمالي مدة خدمة العمال محدودًا، ويتم تقليل طول يوم العمل (على سبيل المثال، عند العمل مع المواد السامة - ما يصل إلى أربع ساعات). يتم إنشاء أجهزة تصميم خاصة لتقليل الاهتزازات والضوضاء في كابينة مركبات الجر.
يؤدي الإنتاج البشري والأنشطة الاقتصادية واستخدام (معالجة) الموارد الطبيعية حتماً إلى تكوين منتجات ثانوية ("النفايات") منتشرة في البيئة.
تعتبر المركبات الكيميائية التي تدخل الماء والتربة والغلاف الجوي والغذاء عوامل بيئية، وبالتالي فهي عناصر البيئة البيئية. فيما يتعلق بهم (خاصة الحدود العليا)، تكون مقاومة جسم الإنسان منخفضة، وتبين أن هذه المواد هي عوامل مقيدة تدمر المكانة.
مما سبق، تتبع القاعدة الأساسية الثانية للحفاظ على الطبيعة من منظور إيكولوجي: "تتكون حماية الطبيعة (والبيئية) من نظام من التدابير للحفاظ على البيئة البيئية للكائنات الحية، بما في ذلك البشر".
وبالتالي، فإما أن يتم الحفاظ على المكانة البشرية للأجيال الحالية والمستقبلية، أو أن البشر كنوع بيولوجي محكوم عليهم بالانقراض.
على الرغم من تعقيد النظام السكاني والتباين الكبير، يمكن وصف أي نوع (مثل أي مجتمع) من وجهة نظر بيئية ككل.
تم تقديم مصطلح "المكانة البيئية" خصيصًا لوصف الأنواع كنظام متكامل بيئيًا. في الواقع، يصف المجال البيئي الموقع (بما في ذلك الوظيفة) الذي يشغله نوع معين بالنسبة للأنواع الأخرى والعوامل اللاأحيائية.
صاغ هذا المصطلح عالم البيئة الأمريكي جوزيف جرينيل في عام 1917 لوصف التوزيع المكاني والسلوكي للأفراد من الأنواع المختلفة فيما يتعلق ببعضهم البعض. وفي وقت لاحق إلى حد ما، أكد تشارلز إلتون، أحد زملائه، على استصواب استخدام مصطلح "المكانة البيئية" لوصف موقع نوع ما في المجتمع، وخاصة في الشبكات الغذائية. في هذه الحالة، وفقًا للتعبير المجازي لعالم أمريكي آخر يوجين أودوم، يصف المكان البيئي "مهنة" النوع، ويصف الموطن "عنوانه".
وبطبيعة الحال، جرت محاولات لوصف الخصائص البيئية للأنواع قبل غرينيل. وبالتالي، فمن المعروف منذ زمن طويل أن بعض الأنواع لا يمكنها العيش إلا ضمن حدود ضيقة جدًا من الظروف، أي أن منطقة التسامح الخاصة بها ضيقة. هذه هي stenobionts (الشكل 15). وعلى العكس من ذلك، يعيش آخرون في بيئات متنوعة للغاية. غالبًا ما يُطلق على هذه الأخيرة اسم eurybionts، على الرغم من أنه من الواضح أنه لا يوجد في الواقع أي eurybionts حقيقي في الطبيعة.
في الواقع، يمكننا أن نتحدث عن المجال البيئي باعتباره المجموع الإجمالي لتكيفات نوع ما، أو مجموعة سكانية، أو حتى فرد. المكانة هي سمة من سمات قدرات الكائن الحي عندما
(I، III) وEurybiont (II) فيما يتعلق بـ
تطوير البيئة. تجدر الإشارة أيضًا إلى أنه في العديد من الأنواع، خلال دورة الحياة، هناك بالفعل تغيير في المنافذ البيئية، ويمكن أن تختلف منافذ اليرقة والبالغين بشكل حاد للغاية. على سبيل المثال، تعد يرقات اليعسوب من الحيوانات المفترسة السفلية النموذجية للمسطحات المائية، في حين أن اليعسوب البالغة، على الرغم من أنها حيوانات مفترسة، تعيش في الطبقة الجوية، وتهبط أحيانًا على النباتات. في النباتات، أحد الأشكال الشائعة لتقسيم المنافذ البيئية داخل نوع واحد هو تكوين ما يسمى بالأنماط البيئية، أي الأجناس الثابتة وراثيًا التي يتم ملاحظتها في الطبيعة في ظل ظروف غريبة (الشكل 16).
يمكن تمييز كل مكان من هذا القبيل بالقيم المحددة للمعلمات التي تحدد احتمالات وجود النوع (درجة الحرارة والرطوبة والحموضة وما إلى ذلك). إذا كنت تستخدم العديد من العوامل (n) لوصفها، فيمكنك أن تتخيل مكانًا متخصصًا كحجم معين ذو أبعاد n، حيث يتم رسم معلمات منطقة التسامح المقابلة والأمثل على طول كل محور من المحاور n (الشكل 17) . تم تطوير هذه الفكرة من قبل عالم البيئة الأنجلو أمريكي جورج إيفلين هاتشينسون، الذي اعتقد أنه يجب تحديد المجال المناسب من خلال الأخذ في الاعتبار النطاق الكامل للمتغيرات البيئية اللاأحيائية والحيوية التي يجب أن يتكيف معها النوع والتي تحت تأثيرها تعيش مجموعاته. يمكن البقاء على قيد الحياة إلى أجل غير مسمى. إن نموذج هاتشينسون يجعل الواقع مثاليًا، لكنه على وجه التحديد هو ما يسمح به 
إظهار تفرد كل نوع (الشكل 18).
أرز. 17. التمثيل التخطيطي للمكانة البيئية (أ - في واحد، ب - في اثنين، ج - في ثلاثة أبعاد؛ O - الأمثل)
أرز. 18. صورة ثنائية الأبعاد للمنافذ البيئية لنوعين مرتبطين ارتباطًا وثيقًا من الرخويات ذات الصدفتين (يظهر توزيع الكتلة الحيوانية لكل وحدة مساحة) (وفقًا لزينكيفيتش، مع التعديلات)
في هذا النموذج، يمكن تحديد مكان مناسب على طول كل محور على حدة بمعلمتين رئيسيتين: موضع مركز المكان المناسب وعرضه. بالطبع، عند مناقشة الأحجام ذات الأبعاد n، من الضروري أن نأخذ في الاعتبار أن العديد من العوامل البيئية تتفاعل مع بعضها البعض ويجب في النهاية اعتبارها مترابطة. بالإضافة إلى ذلك، توجد داخل منطقة التسامح مناطق ملائمة للأنواع بدرجات متفاوتة. بشكل عام، على الأقل بالنسبة للحيوانات، هناك ثلاثة تقييمات كافية لوصف المجال البيئي - الموطن والغذاء ووقت النشاط. في بعض الأحيان يتحدثون ببساطة عن المنافذ المكانية والغذائية. بالنسبة للنباتات والفطريات، تعتبر العلاقة بالعوامل البيئية غير الحيوية، والطبيعة الزمنية لتطور مجموعاتها ومرور دورة الحياة أكثر أهمية.
وبطبيعة الحال، لا يمكن عرض الشكل ذو الأبعاد n إلا في الفضاء ذي الأبعاد n المقابل، على طول كل محور
الذي يحتوي على قيم أحد العوامل n. إن أفكار هاتشينسون حول البيئة البيئية متعددة الأبعاد تجعل من الممكن وصف النظام البيئي كمجموعة من المجالات البيئية. بالإضافة إلى ذلك، يصبح من الممكن مقارنة المنافذ البيئية للأنواع المختلفة (بما في ذلك القريبة جدًا) وتحديد المنافذ البيئية المحققة والمحتملة (الأساسية) لكل منها (الشكل 19). أولاً
يميز "الفضاء" البيئي ذو الأبعاد n الذي يوجد فيه النوع حاليًا. على وجه الخصوص، يتوافق نطاقها الحديث مع مكانة محققة في الشكل الأكثر عمومية. المكانة المحتملة هي "الفضاء" الذي يمكن أن يوجد فيه النوع إذا لم تكن هناك عقبات لا يمكن التغلب عليها حاليًا، أو أعداء مهمين، أو منافسين أقوياء في طريقه. وهذا مهم بشكل خاص للتنبؤ بالتوزيع المحتمل لنوع معين.
أرز. 19. نسب المنافذ المحتملة والمحققة ومساحة المنافسة المحتملة بين نوعين متشابهين بيئيا (حسب سولبريج، سولبريج، 1982، مع التبسيط)
حتى الأنواع التي لا يمكن تمييزها ظاهريًا والتي تعيش معًا (على وجه الخصوص، الأنواع التوأم) غالبًا ما تختلف جيدًا في خصائصها البيئية. في النصف الأول من القرن العشرين. وكان يُعتقد أن نوعًا واحدًا من بعوض الملاريا منتشر على نطاق واسع في أوروبا. ومع ذلك، أظهرت الملاحظات أنه ليس كل هذا البعوض يشارك في نقل الملاريا. مع 
مع ظهور أساليب جديدة (على سبيل المثال، التحليل الوراثي الخلوي) وتراكم البيانات حول البيئة والخصائص التنموية، أصبح من الواضح أن هذا ليس نوعًا واحدًا، بل مجموعة من الأنواع المتشابهة جدًا. لم يتم العثور على اختلافات بيئية فحسب، بل أيضًا اختلافات مورفولوجية بينهما.
إذا قارنا توزيع الأنواع ذات الصلة الوثيقة، فسنرى أنه في كثير من الأحيان لا تتداخل نطاقاتها، ولكنها قد تكون متشابهة، على سبيل المثال، فيما يتعلق بالمناطق الطبيعية. وتسمى هذه الأشكال بالنيابة. من الأمثلة النموذجية على التوزيع توزيع أنواع مختلفة من الصنوبر في نصف الكرة الشمالي - سيبيريا - في غرب سيبيريا، داهوريان - في شرق سيبيريا وشمال شرق أوراسيا، الأمريكية - في أمريكا الشمالية.
في تلك الحالات التي تتداخل فيها مجالات توزيع الأشكال المتشابهة، غالبًا ما يكون من الممكن ملاحظة اختلاف كبير في مجالاتها البيئية، والذي يتجلى غالبًا حتى في حدوث تحول في التباين المورفولوجي. هذه الاختلافات تاريخية بطبيعتها وربما تكون في بعض الحالات مرتبطة بالعزل السابق لأجزاء مختلفة من النظام السكاني للأنواع الأصلية.
عندما تتداخل المجالات البيئية مع بعضها البعض (خاصة عند استخدام مورد محدود - على سبيل المثال الغذاء)، قد تبدأ المنافسة (انظر الشكل 19). لذلك، إذا تعايش نوعان، فإن مجالات المنافسة البيئية الخاصة بهما يجب أن تكون مختلفة إلى حد ما. وهذا هو بالضبط ما يقوله قانون الاستبعاد التنافسي، استنادا إلى أعمال عالم البيئة الروسي جورجي فرانتسفيتش غوز: لا يمكن لنوعين أن يشغلا نفس المكانة البيئية. ونتيجة لذلك، فإن البيئات البيئية للأنواع التي تنتمي إلى نفس المجتمع، حتى تلك ذات الصلة الوثيقة، تختلف. ولذلك، من الصعب جدًا تتبع مثل هذا الاستثناء في الطبيعة، ولكن يمكن إعادة إنشائه في المختبر. ويمكن أيضًا تتبع الاستبعاد التنافسي أثناء تشتت الكائنات الحية بمساعدة البشر. على سبيل المثال، أدى ظهور عدد من الأنواع القارية من النباتات (زهور العاطفة) والطيور (عصفور المنزل، الزرزور) في جزر هاواي إلى اختفاء الأشكال المستوطنة.
يسمح لنا مفهوم المجال البيئي بتحديد المعادلات البيئية، أي الأنواع التي تشغل مجالات متشابهة جدًا، ولكن في مناطق مختلفة. غالبًا ما تكون الأشكال المتشابهة غير مرتبطة ببعضها البعض. وهكذا، فإن مكانة الحيوانات العاشبة الكبيرة في مروج أمريكا الشمالية تحتلها البيسون والقرون الشوكية، في سهوب أوراسيا - سايغاس والخيول البرية، وفي السافانا في أستراليا - الكنغر الكبير.
تتيح لنا فكرة الأبعاد N للمكانة البيئية الكشف عن جوهر تنظيم المجتمعات والتنوع البيولوجي. ومن أجل تقييم طبيعة العلاقات بين المنافذ البيئية للأنواع المختلفة في موطن واحد، يتم استخدام المسافات بين مراكز المنافذ وتداخلها في العرض. وبطبيعة الحال، تتم مقارنة عدد قليل من المحاور فقط.
ومن الواضح أن كل مجتمع يضم أنواعًا لها بيئات بيئية مختلفة جدًا ومتشابهة جدًا. هذا الأخير قريب جدًا في الواقع من حيث مكانه ودوره في النظام البيئي. يسمى جمع هذه الأنواع في أي مجتمع بالنقابة. تتفاعل الكائنات الحية التي تنتمي إلى نفس الجماعة بقوة مع بعضها البعض وبضعف مع الأنواع الأخرى.