Екологична нишанаречена позиция на изгледа, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ ойзаема в общата система на биоценозата, комплекс от нейните биоценотични връзки и изисквания към абиотичните фактори на околната среда. Екологичната ниша отразява участието на вида в биоценозата. В случая се има предвид не териториалното му разположение, а функционалното проявление на организма в съобществото. Според Ч. Елтън (1934 г.) екологичната ниша е „място в жизнената среда, връзката на даден вид с храната и с враговете“. Концепцията за екологична ниша се оказа много плодотворна за разбирането на законите на съвместния живот на видовете. В допълнение към К. Елтън много еколози са работили върху неговото развитие, сред които Д. Гринел, Г. Хътчинсън, Ю. Одум и др.
Съществуването на даден вид в общността се определя от комбинацията и действието на много фактори, но при определяне принадлежността на организмите към някоя ниша те изхождат от естеството на храненето на тези организми, от способността им да получават или да доставят храна. По този начин зеленото растение, участвайки във формирането на биоценоза, осигурява съществуването на редица екологични ниши. Това са ниши, които включват организми, които се хранят с коренова тъкан или листна тъкан, цветя, плодове, коренови секрети и др. (фиг. 11.11).
ориз. 11.11. Поставяне на екологични ниши, свързани с растението:
1 - коренови бръмбари; 2 - ядене на коренови секрети; 3 - листни бръмбари; 4 - стъблояди, 5 - плодояди; 6 - семеяди; 7 - цветни бръмбари; 8 - поленоядци; 9 - ядене на сок; 10 - пъпкояди
(според И. Н. Пономарева, 1975 г.)
Всяка от тези ниши включва групи организми, които са разнородни по видов състав. По този начин екологичната група на кореновите бръмбари включва нематоди и ларви на някои бръмбари (лешникотрошачки, майски бръмбари), а нишата на растенията, смучещи растителни сокове, включва буболечки и листни въшки. Екологичните ниши „стволови бръмбари” или „стволови бръмбари” обхващат голяма група животни, сред които особено многобройни са насекомите (дърводелци, дървесни бръмбари, корояди, дългороги бръмбари и др.).
Трябва да се отбележи, че сред тях има и такива, които се хранят само с дървесината на живите растения или само с кората - и двете принадлежат към различни екологични ниши. Специализацията на видовете по отношение на хранителните ресурси намалява конкуренцията и повишава стабилността на структурата на общността.
Има различни видове споделяне на ресурси.
1. Специализация на морфологията и поведението в съответствие с вида на храната: например клюнът на птиците трябва да е пригоден за улавяне на насекоми, издълбаване на дупки, чупене на ядки, разкъсване на месо и др.
2. Вертикално разделяне, например, между обитателите на короната и горския под.
3. Хоризонтално разделение, например, между обитатели на различни микрообитания. Всеки от тези видове или тяхната комбинация води до разделянето на организмите на групи, които се конкурират по-малко помежду си, тъй като всеки от тях заема своя собствена ниша. Например, има разделение на птиците в екологични групи въз основа на това къде се хранят: въздух, листа, ствол, почва. По-нататъшното подразделение на тези групи въз основа на основния вид храна е показано на фиг. 11.12.
ориз. 11.12. Разделението на птиците в екологични групи въз основа на
на мястото на тяхното хранене: въздух, листа, ствол, земя
(по N. Green et al., 1993)
Специализацията на вида в храненето, използването на пространството, времето на активност и други условия се характеризира като стесняване на неговата екологична ниша, а обратните процеси се характеризират като нейното разширяване.
Стесняването или разширяването на екологичната ниша на даден вид в дадена общност е силно повлияно от конкурентите. Правилото за конкурентно изключване за екологично подобни видове, формулирано от G.F. Gause, трябва да бъде изразено по такъв начин, че два вида да не съществуват едновременно в една и съща екологична ниша. Изходът от конкуренцията се постига чрез разминаване на изискванията към околната среда, промени в начина на живот или, с други думи, е разграничаването на екологичните ниши на видовете. В този случай те придобиват способността да съществуват съвместно в една и съща биоценоза. Така в мангровите гори на крайбрежието на Южна Флорида голямо разнообразие от чапли живеят и често се хранят с до девет различни вида риби на едни и същи плитчини. В същото време те практически не си пречат, тъй като в поведението си - в какви ловни зони предпочитат и как ловят риба - са разработени адаптации, които им позволяват да заемат различни ниши в едни и същи плитчини. Зелена нощна чапла пасивно чака риба, седнала върху корените на мангрови дървета, стърчащи от водата. Луизианската чапла прави внезапни движения, разбърква водата и плаши скритите риби. Снежната чапла се движи бавно от място на място в търсене на плячка.
Най-сложният метод за риболов използва червената чапла, която първо развълнува водата, а след това широко разтваря крилата си, за да създаде сянка. В същото време, първо, самата тя ясно вижда всичко, което се случва във водата, и, второ, уплашената риба взема сянката за прикритие, втурва се към нея, падайки право в клюна на врага. Размерът на голямата синя чапла й позволява да ловува на места, недостъпни за нейните по-дребни и късокраки роднини. Насекомоядните птици в зимните гори на Русия, хранещи се с дървета, също избягват конкуренцията помежду си поради различния характер на търсенето на храна. Зидарките и пиките събират храна по стволовете на дърветата. Зидарките бързо изследват дърветата, бързо хващат насекоми и семена, уловени в големи пукнатини в кората, а малките пики внимателно претърсват повърхността на ствола за най-малките пукнатини, в които прониква тънкият им клюн с форма на шило. В европейската част на Русия има тясно свързани видове синигери, чиято изолация един от друг се дължи на разликите в местообитанията, районите на хранене и размерите на плячката. Екологичните различия се отразяват и в редица малки детайли на външната структура, вкл. в промените в дължината и дебелината на клюна (фиг. 11.13).
През зимата, в смесени стада, големите синигери търсят широко храна в дървета, храсти, пънове и често в снега. Чикадите инспектират предимно големи клони. Дългоопашатите синигери търсят храна в краищата на клоните, а малките синигери внимателно изследват горните части на иглолистните корони.
Многобройни разреди тревоядни животни включват степни биоценози. Сред тях има много големи и малки бозайници, като копитни животни (коне, овце, кози, сайги) и гризачи (гофери, мармоти, мишки). Всички те образуват една голяма функционална група биоценоза (екосистема) - тревопасни. В същото време изследванията показват, че ролята на тези животни в консумацията на растителна материя не е еднаква, тъй като те използват различни компоненти на тревната покривка в диетата си.
ориз. 11.13. Хранителни бази за различни видове синигери
(по Е. А. Криксунов и др., 1995)
По този начин големите копитни животни (понастоящем това са домашни животни и сайги, а преди човешкото развитие на степите - само диви видове) само частично, селективно ядат храна, главно високи, най-хранителни треви, като ги хапят на значителна височина (4-7 cm ) от повърхността на почвата. Живеещите тук мармоти избират храна сред тревата, изтънена и модифицирана от копитни животни, ядат я, която е недостъпна за тях. Мармотите се заселват и хранят само там, където няма висока трева. По-малките животни - гоферите - предпочитат да събират храна там, където тревата е още по-разстроена. Тук събират това, което е останало от храненето на копитни животни и мармоти. Между тези три групи тревопасни животни, които образуват зооценозата, има разделение на функциите при използването на тревната биомаса. Взаимоотношенията, които са се развили между тези групи животни, нямат конкурентен характер. Всички тези животински видове използват различни компоненти на растителната покривка, "ядат" това, което не е достъпно за други тревопасни животни. Участието с различно качество в яденето на трева или поставянето на организми в различни екологични ниши осигурява по-сложна структура на биоценозата на дадена територия, осигурявайки по-пълно използване на условията на живот в естествените екосистеми и максимално потребление на продуктите от нея. Съвместното съществуване на тези животни се характеризира не само с липсата на конкурентни отношения, но, напротив, осигурява високата им численост. Така нарастването на гоферите и тяхното разпространение, наблюдавано през последните десетилетия, е резултат от увеличената паша на домашни животни в степните райони поради увеличаване на броя на добитъка. На места, лишени от паша (например защитени земи), се наблюдава намаляване на броя на мармотите и гоферите. В райони с бърз растеж на тревата (особено във високи тревни площи), мармотите напускат напълно, а земните катерици остават в малки количества.
Растенията, живеещи в един и същи слой, имат сходни екологични ниши, което спомага за отслабване на конкуренцията между растенията от различни слоеве и ги кара да развиват различни екологични ниши. В една биоценоза различните растителни видове заемат различни екологични ниши, което отслабва междувидовото конкурентно напрежение. Едни и същи видове растения в различни природни зони могат да заемат различни екологични ниши. По този начин борът и боровинката в боровинковата гора, водните растения (езерце, яйчна капсула, водна лилия, водна леща) се установяват заедно, но са разпределени в различни ниши. Седмичникът и боровинката в умерените гори са типични сенчести форми, но в горската тундра и тундрата те растат на открити пространства и стават леки. Екологичната ниша на вида се влияе от междувидова и вътревидова конкуренция.
Ако има конкуренция с тясно свързани или екологично подобни видове, зоната на местообитанието се намалява до otschмалки граници (фиг. 11.14), т.е. видът е разпространен в най-много< 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.
ориз. 11.14. Разделяне на местообитанията поради конкуренция
(по Е. А. Криксунов, 1995 г.)
Екологични ниши – понятие и видове. Класификация и особености на категория "Екологични ниши" 2017, 2018.
Екологична ниша
1. Концепцията за „екологична ниша“
2. Екологична ниша и екосистеми
Заключение
Литература
1. Концепцията за „екологична ниша“
Екологична ниша , мястото, което заема даден вид (по-точно неговата популация) в дадено съобщество (биоценоза). Взаимодействието на даден вид (популация) с партньори в съобществото, в което той членува, определя мястото му в кръговрата на веществата, обусловено от хранителните и конкурентни отношения в биоценозата. Терминът „екологична ниша” е предложен от американския учен Дж. Гринел (1917 г.). Тълкуването на екологичната ниша като позицията на даден вид в хранителните вериги на една или няколко биоценози е дадено от английския еколог К. Елтън (1927). Подобна интерпретация на концепцията за екологична ниша ни позволява да дадем количествено описание на екологичната ниша за всеки вид или за отделните му популации. За да направите това, изобилието на вида (брой индивиди или биомаса) се сравнява в координатната система с показатели за температура, влажност или друг фактор на околната среда. По този начин е възможно да се идентифицира оптималната зона и границите на допустимите отклонения от типа - максимум и минимум на всеки фактор или набор от фактори. По правило всеки вид заема определена екологична ниша, за съществуването в която е адаптиран през целия ход на еволюционното развитие. Мястото, заемано от вид (неговата популация) в пространството (пространствена екологична ниша), по-често се нарича местообитание.
Екологична ниша - пространствено-времевата позиция на даден организъм в екосистемата (къде, кога и какво яде, къде прави гнездо и др.)
На пръв поглед изглежда, че животните трябва да се състезават помежду си за храна и подслон. Това обаче се случва рядко, т.к те заемат различни екологични ниши. Пример: кълвачите извличат ларви изпод кората с помощта на зърно от врабче. И мухоловките, и прилепите ловят мушици, но по различно време - денем и нощем. Жирафът яде листа от върховете на дърветата и не се състезава с други тревопасни животни.
Всеки животински вид има своя собствена ниша, което минимизира конкуренцията с други видове. Следователно в една балансирана екосистема присъствието на един вид обикновено не застрашава друг.
Адаптирането към различни ниши е свързано с действието на закона на ограничаващия фактор. Опитвайки се да използва ресурси извън своята ниша, животното е изправено пред стрес, т.е. с увеличаване на съпротивлението на средата. С други думи, в собствената си ниша конкурентоспособността му е голяма, но извън нея значително отслабва или изчезва напълно.
Адаптирането на животните към определени ниши отне милиони години и протичаше по различен начин във всяка екосистема. Видовете, въведени от други екосистеми, могат да причинят изчезването на местните именно в резултат на успешна конкуренция за техните ниши.
1. Скорците, донесени в Северна Америка от Европа, поради агресивното си териториално поведение, изместиха местните „сини“ птици.
2. Дивите магарета са отровили пустинните екосистеми, измествайки толсторогите овце.
3. През 1859 г. зайците са пренесени в Австралия от Англия за спортен лов. Природните условия се оказаха благоприятни за тях, а местните хищници не бяха опасни. В резултат на това
4. Фермерите търсят методи за борба с плевел, който досега не е бил срещан в долината на Нил. Ниско растение с големи листа и мощни корени атакува обработваемите земи на Египет от няколко години. Местните агрономи го смятат за изключително активен вредител. Оказва се, че това растение е известно в Европа под името „селски хрян“. Вероятно е донесен от руски специалисти, които строят металургичен завод.
Концепцията за екологична ниша се отнася и за растенията. Подобно на животните, тяхната конкурентоспособност е висока само при определени условия.
Пример: Чинарите растат по бреговете на реките и в заливните низини, дъбовете растат по склоновете. Яворът е адаптиран към преовлажнена почва. Семената на явора се разпространяват нагоре и този вид може да расте там при липса на дъбови дървета. По същия начин, когато жълъдите попаднат в заливната низина, те умират поради излишната влага и не могат да се конкурират с чинарите.
Екологична ниша на човека - състав на въздуха, водата, храната, климатични условия, ниво на електромагнитно, ултравиолетово, радиоактивно лъчение и др.
2. Екологична ниша и екосистеми
В различни времена на понятието екологична ниша се приписваше различно значение. Първоначално думата „ниша“ обозначава основната единица на разпространение на даден вид в пространството на една екосистема, продиктувана от структурните и инстинктивни ограничения на даден вид. Например катериците живеят по дърветата, лосовете живеят на земята, някои видове птици гнездят на клони, други в хралупи и т.н. Тук понятието екологична ниша се тълкува главно като местообитание или пространствена ниша. По-късно терминът „ниша“ получава значението на „функционалното състояние на даден организъм в дадена общност“. Това се отнася главно за мястото на даден вид в трофичната структура на екосистемата: вид храна, време и място на хранене, кой е хищник за даден организъм и др. Сега това се нарича трофична ниша. Тогава беше показано, че нишата може да се разглежда като вид хиперобем в многоизмерно пространство, изградено на базата на фактори на околната среда. Този хиперобем ограничава обхвата от фактори, в които може да съществува даден вид (хиперизмерна ниша).
Тоест, в съвременното разбиране на екологичната ниша могат да се разграничат най-малко три аспекта: физическото пространство, заемано от даден организъм в природата (местообитание), връзката му с факторите на околната среда и със съседните живи организми (връзки), както и неговата функционална роля в екосистемата. Всички тези аспекти се проявяват чрез структурата на организма, неговите адаптации, инстинкти, жизнени цикли, жизнени „интереси“ и др. Правото на организма да избира своята екологична ниша е ограничено от доста тясна рамка, която му е дадена от раждането. Въпреки това, неговите потомци могат да претендират за други екологични ниши, ако в тях са настъпили подходящи генетични промени.
Използвайки концепцията за екологична ниша, правилото на Гаузе за конкурентно изключване може да бъде преформулирано по следния начин: два различни вида не могат да заемат една и съща екологична ниша за дълго време или дори да навлязат в една и съща екосистема; един от тях трябва или да умре, или да се промени и да заеме нова екологична ниша. Между другото, вътрешноспецифичната конкуренция често е значително намалена именно защото на различни етапи от жизнения цикъл много организми заемат различни екологични ниши. Например поповата лъжица е тревопасно животно, а възрастните жаби, живеещи в едно и също езеро, са хищници. Друг пример: насекоми в стадий на ларви и възрастни.
Голям брой организми от различни видове могат да живеят в една област в една екосистема. Това може да са тясно свързани видове, но всеки от тях трябва да заема своя собствена уникална екологична ниша. В този случай тези видове не влизат в конкурентни отношения и в известен смисъл стават неутрални един към друг. Въпреки това, често екологичните ниши на различни видове могат да се припокриват в поне един аспект, например местообитание или диета. Това води до междувидова конкуренция, която обикновено не е тежка и допринася за ясното очертаване на екологичните ниши.
По този начин в екосистемите се прилага закон, подобен на принципа на изключване на Паули в квантовата физика: в дадена квантова система не може да съществува повече от един фермион (частици с полуцяло въртене, като електрони, протони, неутрони и др.) в същото квантово състояние). В екосистемите също има квантуване на екологични ниши, които са склонни да бъдат ясно локализирани по отношение на други екологични ниши. В рамките на дадена екологична ниша, тоест в популацията, която заема тази ниша, диференциацията продължава в по-специфични ниши, които се заемат от всеки конкретен индивид, което определя статуса на този индивид в живота на тази популация.
Среща ли се подобна диференциация на по-ниските нива на системната йерархия, например на ниво многоклетъчен организъм? Тук също можем да различим различни „типове“ клетки и по-малки „тела“, чиято структура определя функционалното им предназначение в тялото. Някои от тях са неподвижни, техните колонии образуват органи, чиято цел има смисъл само по отношение на организма като цяло. Има и подвижни прости организми, които сякаш живеят свой собствен „личен“ живот, който въпреки това напълно задоволява нуждите на целия многоклетъчен организъм. Например, червените кръвни клетки правят само това, което „могат“: те свързват кислорода на едно място и го освобождават на друго място. Това е тяхната „екологична ниша“. Жизнената дейност на всяка клетка на тялото е устроена така, че докато „живее за себе си“, тя едновременно работи в полза на целия организъм. Такава работа изобщо не ни уморява, както не сме уморени от процеса на хранене или правене на това, което обичаме (ако, разбира се, всичко това е умерено). Клетките са устроени така, че просто не могат да живеят по друг начин, както пчелата не може да живее, без да събира нектар и прашец от цветята (вероятно това й носи някакво удоволствие).
По този начин цялата природа „отдолу до горе“ изглежда е проникната от идеята за диференциация, която в екологията се е оформила в концепцията за екологична ниша, която в известен смисъл е аналогична на орган или подсистема на жив организъм. Самите тези „органи“ се формират под въздействието на външната среда, тоест тяхното формиране е подчинено на изискванията на суперсистемата, в нашия случай - биосферата.
Известно е, че при сходни условия се формират екосистеми, подобни една на друга, имащи еднакъв набор от екологични ниши, дори ако тези екосистеми са разположени в различни географски области, разделени от непреодолими препятствия. Най-яркият пример в това отношение е живият свят на Австралия, който отдавна се е развивал отделно от останалия земен свят. В австралийските екосистеми могат да бъдат идентифицирани функционални ниши, които са еквивалентни на съответните ниши на екосистеми на други континенти. Тези ниши се оказват заети от онези биологични групи, които присъстват във фауната и флората на дадена територия, но са сходно специализирани за същите функции в екосистемата, които са характерни за дадена екологична ниша. Такива видове организми се наричат екологично еквивалентни. Например, големите кенгура в Австралия са еквивалентни на бизоните и антилопите в Северна Америка (на двата континента тези животни сега са заменени главно от крави и овце).
Такива явления в теорията на еволюцията се наричат паралелизъм. Много често паралелизмът е придружен от конвергенция (сближаване) на много морфологични (от гръцката дума morphe - форма) характеристики. И така, въпреки факта, че целият свят беше завладян от плантарни животни, в Австралия по някаква причина почти всички бозайници са торбести, с изключение на няколко вида животни, донесени много по-късно, отколкото най-накрая се оформи живият свят на Австралия. Тук обаче има и торбести къртици, торбести катерици, торбести вълци и др. Всички тези животни са не само функционално, но и морфологично подобни на съответните животни от нашите екосистеми, въпреки че няма връзка между тях.
Всичко това показва наличието на определена „програма” за формиране на екосистеми в тези специфични условия. Цялата материя може да действа като „гени“, които съхраняват тази програма, всяка частица от която холографски съхранява информация за цялата Вселена. Тази информация се реализира в реалния свят под формата на закони на природата, които допринасят за това, че различни природни елементи могат да се оформят в подредени структури съвсем не по произволен начин, а по единствения възможен начин или поне по няколко възможни начини. Например водна молекула, произведена от един кислороден атом и два водородни атома, има една и съща пространствена форма, независимо дали реакцията е станала тук или в Австралия, въпреки че според изчисленията на Айзък Азимов се реализира само един шанс от 60 милиона. Вероятно нещо подобно се случва и при формирането на екосистеми.
По този начин във всяка екосистема има определен набор от потенциално възможни (виртуални) екологични ниши, строго свързани една с друга, предназначени да осигурят целостта и устойчивостта на екосистемата. Тази виртуална структура е своеобразно „биополе“ на дадена екосистема, съдържащо „еталон“ на нейната действителна (материална) структура. И като цяло дори няма значение каква е природата на това биополе: електромагнитно, информационно, идеално или друго. Важен е самият факт на съществуването му.
Във всяка естествено формирана екосистема, която не е претърпяла въздействието на човека, всички екологични ниши са запълнени. Това се нарича правило за задължително запълване на екологични ниши. Неговият механизъм се основава на свойството на живота да запълва плътно цялото пространство, което му е налично (в този случай пространството се разбира като хиперобем от фактори на околната среда). Едно от основните условия, гарантиращи изпълнението на това правило, е наличието на достатъчно видово разнообразие.
Броят на екологичните ниши и тяхната взаимовръзка са подчинени на единната цел за функциониране на екосистемата като единно цяло, което има механизми на хомеостаза (стабилност), свързване и освобождаване на енергия и циркулация на веществата. Всъщност подсистемите на всеки жив организъм са насочени към едни и същи цели, което още веднъж показва необходимостта от преразглеждане на традиционното разбиране на термина „живо същество“. Както един жив организъм не може да съществува нормално без един или друг орган, така и една екосистема не може да бъде устойчива, ако не са запълнени всички нейни екологични ниши. Следователно общоприетото определение за екологична ниша, дадено по-горе, очевидно не е напълно правилно. То произтича от жизнения статус на даден организъм (редукционистки подход), докато на първо място трябва да се поставят нуждите на екосистемата при осъществяване на нейните жизнени функции (холистичен подход). Конкретни видове организми могат да запълнят дадена екологична ниша само ако тя отговаря на техния жизнен статус. С други думи, жизненият статус е само „заявка“ за екологична ниша, но не и самата ниша. По този начин екологичната ниша очевидно трябва да се разбира като структурна единица на екосистема, характеризираща се с определена функция, необходима за осигуряване на жизнеспособността на екосистемата, и която за тази цел трябва задължително да бъде запълнена с организми със съответната морфологична специализация.
Заключение
Позицията на популацията в екосистемата може да бъде различна: от пълно господство (белият бор в борова гора) до пълна зависимост и подчинение (светлолюбиви треви под горския покрив). В същото време, от една страна, тя се стреми да осъществява жизнените си процеси възможно най-пълноценно в собствените си интереси, а от друга страна автоматично осигурява жизнената активност на други популации от същата биоценоза, като компонент на хранителната верига, както и чрез топични, адаптивни и други връзки.
Тези. всяка популация, като пълноправен представител на вида в екосистемата, има своето място в нея. Американският еколог Р. Макинтош го нарече екологична ниша.
Основни компоненти на екологичните ниши:
1. Специфично местообитание (физико-химични свойства на екотопа и климатични условия);
2. Биоценотична роля (производител, консуматор или унищожител на органична материя);
3. Позиция в рамките на собственото трофично ниво (доминиране, съвместно доминиране, подчинение и т.н.);
4. Място в хранителната верига;
5. Позиция в системата на биотичните отношения.
С други думи, екологичната ниша е сферата на живот на даден вид в една екосистема. Тъй като даден вид е представен в една екосистема от една популация, очевидно е, че популацията заема определена екологична ниша в нея. Като цяло видът заема своята екологична ниша в глобалната екосистема - биосферата. По-сложен въпрос е дали индивидът има собствена екологична ниша. Една ниша не само като част от територията на екотопа, но и като своеобразна собствена и уникална роля, обусловена от способността й да се бори за съществуване. В редица случаи такава роля не може да бъде идентифицирана нито практически, нито теоретично. Например, комар в облак от комари или житно растение от който и да е сорт в агроценоза не се различават един от друг по никакви значими параметри. В други случаи наличието на собствена екологична ниша е очевидно: водач в глутница вълци, пчелна майка в кошер от пчели и т.н. Очевидно е, че колкото по-диференцирана или социална е общността (населението), толкова по-ясно се появяват признаците на екологичните ниши на всеки индивид. Най-ясно се разграничават и очертават в човешките общности: президент на държава, ръководител на компания, поп звезда и др. и т.н.
Така че в общата екология екологичните ниши се считат за реалност за такива таксони като вид (подвид, разнообразие) и популация, а за отделни хетерогенни общности - и за индивид. В хомогенни общности, като се има предвид мястото и ролята на отделните индивиди, е напълно възможно да се използва терминът микрониша.
Литература
1. Радкевич V.A. Екология.: Виш.шк., 1997, с. 107-108.
2. Солбриг О., Солбриг Д. Популационна биология и еволюция. - М.: Мир, 1982.
3. Миркин Б.М. Какво представляват растителните съобщества? - М.: Наука, 1986, стр. 38-53.
4. Мамедов Н.М., Суровегина И.Т. Екология. - М .: School-Press, 1996, стр. 106-111.
5. Шилов И.А. Екология. - М.: Висше училище, 2000, стр. 389-393.
Екологичната ниша обикновено се разбира като мястото на организма в природата и целия начин на неговата жизнена дейност или, както се казва, жизнен статус, включително отношение към факторите на околната среда, видове храна, време и методи на хранене, места за размножаване , заслони и т.н. Това понятие е много по-всеобхватно и по-смислено от понятието „местообитание“. Американският еколог Одум образно нарече местообитанието „адрес” на даден организъм (вид), а екологичната ниша – неговата „професия”.
По този начин екологичната ниша характеризира степента на биологична специализация на вида. Екологичната специфика на видовете се подчертава от аксиомата за екологична адаптивност: „Всеки вид е адаптиран към строго определен, специфичен набор от условия на живот - екологична ниша.“
Г. Хътчинсън изложи концепцията за фундаментална и реализирана екологична ниша.
Фундаменталното се отнася до целия набор от условия, при които един вид може успешно да съществува и да се възпроизвежда. В природата обаче видовете не развиват всички подходящи за тях ресурси поради преди всичко конкурентни отношения.
Осъзнатата екологична ниша е позицията на даден вид в определена общност, където той е ограничен от сложни биоценотични взаимоотношения. Тези. фундаменталната ниша са потенциалните възможности на вида, а реализираната ниша е частта, която може да се реализира при дадени условия. Така реализираната ниша винаги е по-малка от фундаменталната.
От фигурата следват три важни правила.
- 1. Колкото по-широки са изискванията (границите на толерантност) на даден вид към някои или много фактори на околната среда, толкова по-голямо пространство може да заема в природата и следователно по-широко е разпространението му.
- 2. Комбинацията от изисквания на тялото към различни фактори не е произволна: всички организми са адаптирани към режимите на „свързани“, взаимосвързани и взаимозависими фактори.
- 3. Ако режимът на всеки, поне един фактор на околната среда в местообитанието на индивиди от даден вид се е променил по такъв начин, че неговите стойности излизат извън границите на нишата като хиперпространство, тогава това означава унищожаване на нишата, т.е. ограничението или невъзможността за запазване на вида в това местообитание.
Тъй като видовете организми са екологично индивидуални, те имат и специфични екологични ниши. Така, колкото видове живи организми има на Земята, толкова и екологични ниши има.
В природата също има правило, че е задължително да се запълнят екологичните ниши: „Празната екологична ниша винаги и определено ще бъде запълнена.“ Народната мъдрост формулира тези два постулата по следния начин: „Две мечки не могат да съжителстват в една бърлога“ и „Природата мрази вакуума“.
Ако организмите заемат различни екологични ниши, те обикновено не влизат в конкурентни отношения; техните сфери на дейност и влияние са разделени. В този случай връзката се счита за неутрална.
В същото време във всяка екосистема има видове, които претендират за една и съща ниша или нейни елементи (храна, подслон и др.). В този случай конкуренцията е неизбежна, борбата за притежаване на ниша. Еволюционните взаимоотношения са се развили по такъв начин, че видове с подобни екологични изисквания не могат да съществуват заедно дълго време. Този модел не е без изключения, но е толкова обективен, че е формулиран под формата на разпоредба, наречена „правило за конкурентно изключване“. Автор на това правило е екологът G. F. Gause. Това звучи така: „ако два вида с подобни изисквания към околната среда (хранене, поведение, места за размножаване и т.н.) влязат в конкурентни отношения, тогава единият от тях трябва да умре или да промени начина си на живот и да заеме нова екологична ниша.“ Понякога, например, за да се облекчат острите конкурентни отношения, достатъчно е един организъм (животно) да промени времето за хранене, без да променя вида на самата храна (ако конкуренцията възниква в зародиша на хранителните отношения) или да намери ново местообитание (ако конкуренцията се осъществява на базата на този фактор) и др.
Сред другите свойства на екологичните ниши отбелязваме, че един организъм (вид) може да ги променя през целия си жизнен цикъл.
Съобществата (биоценози, екосистеми) се формират на принципа на запълване на екологични ниши. В естествено установена общност обикновено всички ниши са заети. Именно в такива общности, например в дългогодишни (местни) гори, вероятността от въвеждане на нови видове е много ниска.
Екологичните ниши на всички живи организми се делят на специализирани и общи. Това разделение зависи от основните източници на храна на съответния вид, размера на местообитанието и чувствителността към абиотичните фактори на околната среда.
Специализирани ниши. Повечето видове растения и животни са адаптирани да съществуват само в тесен диапазон от климатични условия и други характеристики на околната среда и се хранят с ограничен набор от растения или животни. Такива видове имат специализирана ниша, която определя тяхното местообитание в естествената среда. По този начин гигантската панда има високо специализирана ниша, тъй като се храни 99% с листа и издънки на бамбук. Масовото унищожаване на някои видове бамбук в районите на Китай, където е живяла пандата, доведе това животно до изчезване.
Видовете с общи ниши се характеризират с лесна адаптивност към промените във факторите на околната среда. Те могат успешно да съществуват на различни места, да се хранят с различни храни и да издържат на резки колебания в природните условия. Често срещани екологични ниши се намират сред мухи, хлебарки, мишки, плъхове, хора и др.
За видовете с общи екологични ниши има значително по-малка заплаха от изчезване, отколкото за тези със специализирани ниши.
Човешка екологична ниша
Човекът е един от представителите на животинското царство, биологичен вид от класа на бозайниците. Въпреки факта, че има много специфични свойства (интелигентност, артикулирана реч, трудова дейност, биосоциалност и др.), Той не е загубил своята биологична същност и всички закони на екологията са валидни за него в същата степен, както и за други живи организми. .
Човекът също има своя собствена, уникална за него екологична ниша, т.е. набор от изисквания към много фактори на околната среда, разработени в процеса на еволюция. Пространството, в което е локализирана човешката ниша (т.е. мястото, където факторните режими не излизат извън границите на толерантност, наследена от предците), е много ограничено.
Като биологичен вид хората могат да живеят само в рамките на сушата на екваториалния пояс (тропици, субтропици), където е възникнало семейството на хоминидите. Вертикално нишата се простира на приблизително 3,0-3,5 km над морското равнище.
Благодарение на споменатите по-горе специфични (предимно социални) свойства, човекът разшири границите на първоначалния си ареал (местообитание), засели се във високи, средни и ниски ширини, овладя дълбините на океана и космическото пространство. Основната му екологична ниша обаче остава практически непроменена и извън първоначалния си ареал може да оцелее, преодолявайки съпротивата на ограничаващите фактори не чрез адаптация, а с помощта на специално създадени защитни устройства и устройства (отоплени жилища, топло облекло, кислородни устройства , и т.н.), които имитират своята ниша по същия начин, както се прави за екзотични животни и растения в зоологически градини, океанариуми и ботанически градини. Независимо от това, не винаги е възможно напълно да се възпроизведат всички фактори, необходими на човек от гледна точка на закона за толерантност. Например, по време на космически полет е невъзможно да се възпроизведе такъв важен фактор като гравитацията и след завръщане на Земята от дълга космическа експедиция астронавтите се нуждаят от време, за да се адаптират отново.
В условията на промишлени предприятия много фактори (шум, вибрации, температура, електромагнитни полета, примеси на редица вещества във въздуха и др.) периодично или постоянно са извън толерантността на човешкото тяло. Това има отрицателно въздействие върху него: могат да се появят така наречените професионални заболявания и периодичен стрес. Поради това съществува специална система от технически и организационни мерки, насочени към осигуряване на безопасност на труда чрез намаляване на нивото на излагане на опасни и вредни производствени фактори на околната среда върху тялото.
Не винаги е възможно да се осигурят оптимални условия за такива фактори и следователно за редица отрасли общият трудов стаж на работниците е ограничен, продължителността на работния ден е намалена (например при работа с токсични вещества - до четири часа). Създадени са специални конструктивни устройства за намаляване на вибрациите и шума в кабините на тяговите превозни средства.
Човешката производствена и икономическа дейност и използването (преработката) на природни ресурси неизбежно водят до образуването на странични продукти („отпадъци“), които се разпръскват в околната среда.
Химическите съединения, влизащи във водата, почвата, атмосферата и храната, са фактори на околната среда и следователно елементи на екологичната ниша. По отношение на тях (особено на горните граници) устойчивостта на човешкото тяло е ниска и такива вещества се оказват ограничаващи фактори, които разрушават нишата.
От горното следва второто основно правило за опазване на природата от екологична гледна точка: „Опазването на природата (и околната среда) се състои от система от мерки за запазване на екологичните ниши на живите организми, включително хората.“
Така или човешката ниша ще бъде запазена за настоящите и бъдещите поколения, или хората като биологичен вид са обречени на изчезване.
3. ЕКОЛОГИЧНА НИША
Екологичната ниша е място, заето от даден вид в биоценозата, включително комплекс от неговите биоценотични връзки и изисквания към факторите на околната среда. Терминът е въведен през 1914 г. от J. Grinnell и през 1927 г. от Чарлз Елтън.
Екологичната ниша е сборът от фактори за съществуването на даден вид, основен от които е мястото му в хранителната верига. Според Хътчинсън една екологична ниша може да бъде:
● фундаментални – определят се от комбинацията от условия и ресурси, които позволяват на вида да поддържа жизнеспособна популация;
● реализирани - чиито свойства се определят от конкуриращи се видове.
Тази разлика подчертава, че междувидовата конкуренция води до намаляване на плодовитостта и жизнеспособността и че може да има част от фундаменталната екологична ниша, в която даден вид, в резултат на междувидова конкуренция, вече не е в състояние да живее и да се възпроизвежда успешно.
Принципът на конкурентно изключване
Същността на принципа на конкурентното изключване, известен също като принципа на Гаузе, е, че всеки вид има своя собствена екологична ниша. Няма два различни вида, които да заемат една и съща екологична ниша. Съвременният подход към проблема за споделяне на екологична ниша от няколко вида показва, че в някои случаи два вида могат да споделят една и съща екологична ниша, а в някои такава комбинация води един от видовете до изчезване.
Ако два вида съществуват едновременно, тогава трябва да има някаква екологична разлика между тях, което означава, че всеки от тях заема своя собствена специална ниша.
Конкурирайки се с по-силен вид, слабият конкурент губи своята реализирана ниша. По този начин излизането от конкуренцията се постига чрез различни изисквания към околната среда, промяна на начина на живот или, с други думи, е разграничаване на екологичните ниши на видовете. В този случай те придобиват способността да съществуват съвместно в една и съща биоценоза.
Закон за постоянството от В. И. Вернадски
Количеството жива материя в природата (за даден геоложки период) е константа.
Според тази хипотеза всяка промяна в количеството жива материя в един регион на биосферата трябва да бъде компенсирана в друг регион. Вярно е, че в съответствие с постулатите за обедняването на видовете, високоразвитите видове и екосистеми най-често ще бъдат заменени еволюционно от обекти от по-ниско ниво. Освен това ще настъпи процес на рудерализация на видовия състав на екосистемите и „полезните“ за хората видове ще бъдат заменени с по-малко полезни, неутрални или дори вредни.
Следствието от този закон е правилото за задължително запълване на екологични ниши. (Розенберг и др., 1999 г.)
Правилото за задължително запълване на екологичната ниша
Една екологична ниша не може да бъде празна. Ако една ниша стане празна в резултат на изчезването на даден вид, тя незабавно се запълва от друг вид. Местообитанието обикновено се състои от отделни зони ("петра") с благоприятни и неблагоприятни условия; тези петна често са само временно достъпни и се появяват непредвидимо във времето и пространството.
Свободните площи или „пропуски“ в местообитанията възникват непредсказуемо в много биотопи. Пожари или свлачища могат да доведат до образуване на пустеещи земи в горите; буря може да разкрие открита зона на морския бряг, а ненаситните хищници навсякъде могат да унищожат потенциални жертви. Тези освободени райони неизменно се заселват отново. Въпреки това, първите заселници не е задължително да бъдат тези видове, които могат успешно да се конкурират с други видове и да ги изместят за дълъг период от време. Следователно съвместното съществуване на преходни и конкурентни видове е възможно, докато необитаемите зони се появяват с подходяща честота. Преходният вид обикновено е първият, който колонизира свободна зона, колонизира я и се размножава. По-конкурентоспособен вид колонизира тези райони бавно, но след като колонизацията започне, с течение на времето той побеждава преходните видове и се възпроизвежда. (Bigon et al., 1989).
Човешка екологична ниша
Човекът като биологичен вид заема собствена екологична ниша. Хората могат да живеят в тропиците и субтропиците, на надморска височина до 3-3,5 км. В действителност днес хората живеят в много по-големи пространства. Човекът е разширил свободната екологична ниша чрез използването на различни устройства: жилища, дрехи, огън и др.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бигон М., Харпър Дж., Таунсенд К. Екология. Индивиди, популации и общности. Том 1. - М.: Мир, 1989. - 667 с.
2. Бигон М., Харпър Дж., Таунсенд К. Екология. Индивиди, популации и общности, том 2. - Москва: Мир, 1989. - 477 с.
3. Бродски А.К. Кратък курс по обща екология, Учебник за ВУЗ. - Санкт Петербург: "Dean", 2000. - 224 с.
4. Вернадски V.I. Биосфера и ноосфера. – М.: Ирис-прес, 2003. – 576 с.
5. Гиляров А. М. Екология на населението: Учебник. - М.: Издателство на Московския държавен университет, 1990-191 с.
6. Giller P. Структура на общността и екологична ниша. - М.: Мир, 1988. - 184 с.
7. Одум Ю. Основи на екологията. - М.: Мир, 1975 - 741 с.
8. Одум Ю. Екология, том 1. - М.: Мир, 1986 г. - 328 с.
9. Розенберг Г. С., Мозговой Д. П., Гелашвили Д. Б. Екология. Елементи на теоретичните структури на съвременната екология. - Самара: SamSC RAS, 1999. - 397 с.
При средноденонощна минимална температура под 0°C, p - месеци то с абсолютна минимална температура под 0°C, s - безмразов [период. Абсцисната ос е месеци. 2. Екологични системи, биоценоза, биоцикли. 2.1. СИНЕКОЛОГИЯ Синекологията е част от екологията, която изучава екологичните системи. Все още няма общоприето понятие за система. Системата обикновено се разбира като холистична...
Природата. „Благоговение към живота“ (Швайцер), като възможна етична основа за взаимодействието на човека с биосферата. „Нелинейно” и „ноосферно” мислене, идеологията на биоцентризма като нова научна парадигма и пътят към „устойчивото развитие на човечеството. Преходът от антропоцентризъм към биоцентризъм. 2. Парников ефект Парниковият ефект е повишаване на температурата на повърхността на планетата в резултат на...
Концепцията за екологична ниша.В една екосистема всеки жив организъм е еволюционно адаптиран (адаптиран) към определени условия на околната среда, т.е. към променящите се абиотични и биотични фактори. Промените в стойностите на тези фактори за всеки организъм са допустими само в определени граници, в които се поддържа нормалното функциониране на организма, т.е. неговата жизнеспособност. Колкото по-голям диапазон от промени в параметрите на околната среда допуска (обикновено издържа) конкретен организъм, толкова по-висока е устойчивостта на този организъм към промени във факторите на околната среда. Изискванията на даден вид към различни фактори на средата определят ареала на вида и мястото му в екосистемата, т.е. екологичната ниша, която заема.
Екологична ниша– съвкупност от условия на живот в екосистема, наложени от даден вид върху различни фактори на околната среда от гледна точка на нормалното му функциониране в екосистемата. Следователно концепцията за екологична ниша включва предимно ролята или функцията, която даден вид изпълнява в дадена общност. Всеки вид заема свое собствено, уникално място в екосистемата, което се определя от нуждата му от храна и е свързано с функцията за размножаване на вида.
Връзката между понятията ниша и местообитание. Както е показано в предишния раздел, популацията първо се нуждае от подходящ местообитание, което по своите абиотични (температура, вид на почвата и др.) и биотични (хранителни ресурси, тип растителност и др.) фактори би отговаряло на нейните нужди. Но местообитанието на даден вид не трябва да се бърка с екологична ниша, т.е. функционалната роля на вида в дадена екосистема.
Условия за нормално функциониране на вида.Най-важният биотичен фактор за всеки жив организъм е храната. Известно е, че съставът на храната се определя преди всичко от набора от протеини, въглеводороди, мазнини, както и от наличието на витамини и микроелементи. Свойствата на храните се определят от съдържанието (концентрацията) на отделните съставки. Разбира се, необходимите свойства на храната са различни за различните видове организми. Липсата на каквито и да било съставки, както и излишъкът им, оказват вредно влияние върху жизнеността на организма.
Подобно е положението и с други биотични и абиотични фактори. Следователно можем да говорим за долната и горната граница на всеки фактор на околната среда, в рамките на които е възможно нормалното функциониране на организма. Ако стойността на екологичния фактор стане под долната му граница или над горната граница за даден вид и ако този вид не може бързо да се адаптира към променените условия на околната среда, тогава той е обречен на изчезване и неговото място в екосистемата (екологична ниша) ) ще бъдат заети от друг вид.
| Предишни материали: |