Еколошка ниша– севкупноста на сите фактори на животната средина во кои е можно постоење на еден вид во природата. Концепт еколошка нишаобично се користи при проучување на односите на еколошки слични видови кои припаѓаат на исто трофичко ниво. Терминот „еколошка ниша“ беше предложен од Џ. Гринел (1917) за да се карактеризира просторната дистрибуција на видовите (т.е., еколошката ниша беше дефинирана како концепт близок до живеалиште).
Подоцна, C. Elton (1927) ја дефинира еколошката ниша како позиција на видот во заедницата, нагласувајќи ја посебната важност на трофичните односи. Назад кон крајот на 19 и почетокот на 20 век, многу истражувачи забележале дека два вида, еколошки блиски и кои заземаат слична позиција во заедницата, не можат стабилно да коегзистираат на иста територија. Оваа емпириска генерализација беше потврдена во математичкиот модел на натпревар помеѓу два вида за една храна (V. Volterra) и експерименталните дела на Г.Ф. Газа ( Принципот на Гаус).
Модерен концепт еколошка нишаформиран врз основа на моделот на еколошка ниша предложен од J. Hutchinson (1957, 1965). Според овој модел, еколошката ниша може да се претстави како дел од имагинарен повеќедимензионален простор (хиперволумен), чии поединечни димензии одговараат на факторите неопходни за нормално постоење на еден вид.
Дивергенцијата на еколошките ниши од различни видови преку дивергенција се јавува најмногу поради нивната поврзаност со различни живеалишта, различна храна и различни времиња на користење на исто живеалиште. Развиени се методи за проценка на ширината на еколошката ниша и степенот на преклопување на еколошките ниши од различни видови. Литар: Giller P. Структура на заедницата и еколошка ниша. – М.: 1988 (според БЕС, 1995).
Во моделирањето на животната средина концептот еколошка нишакарактеризира одреден дел од просторот (апстракт) на фактори на животната средина, хиперволумен во кој ниту еден од факторите на животната средина не ги надминува границите на толеранција на даден вид (популација). Множеството на такви комбинации на вредности на фактори на животната средина при кои теоретски е можно постоењето на еден вид (население) се нарекува фундаментална еколошка ниша.
Реализирана еколошка нишаТие ги нарекуваат дел од фундаменталната ниша, само оние комбинации на факторски вредности на кои е можно стабилно или просперитетно постоење на еден вид (население). Концепти одржливили просперитетнапостоењето бара воведување дополнителни формални ограничувања при моделирање (на пример, смртноста не треба да ја надминува стапката на наталитет).
Ако, со дадена комбинација на фактори на животната средина, растението може да преживее, но не е способно да се размножува, тогаш тешко дека можеме да зборуваме за благосостојба или одржливост. Според тоа, оваа комбинација на фактори на животната средина се однесува на основната еколошка ниша, но не и на реализираната еколошка ниша.
Надвор од рамката на математичкото моделирање, се разбира, нема таква строгост и јасност во дефинирањето на концептите. Во современата литература за животна средина, може да се разликуваат четири главни аспекти во концептот на еколошка ниша:
1) просторна ниша, вклучувајќи комплекс на поволни еколошки услови. На пример, инсективојадните птици смрека-боровинки живеат, се хранат и гнездат во различни слоеви на шумата, што во голема мера им овозможува да ја избегнат конкуренцијата;
2) трофична ниша. Особено се издвојува поради огромното значење на храната како еколошки фактор. Поделбата на ниши за храна меѓу организмите од исто трофичко ниво кои живеат заедно не само што ја избегнува конкуренцијата, туку придонесува и за поцелосно користење на ресурсите на храна и, според тоа, го зголемува интензитетот на биолошкиот циклус на материјата.
На пример, бучната популација на „пазарите за птици“ создава впечаток на целосно отсуство на каков било ред. Всушност, секој вид птица зазема трофичка ниша строго дефинирана според неговите биолошки карактеристики: некои се хранат во близина на брегот, други на значително растојание, некои риби во близина на површината, други на длабочина итн.
Трофичните и просторните ниши на различни видови може делумно да се преклопуваат (запомнете: принципот на еколошка дуплирање). Нишите можат да бидат широки (неспецијализирани) или тесни (специјализирани).
3) повеќедимензионална ниша, или ниша како хиперволумен. Идејата за мултидимензионална еколошка ниша е поврзана со математичко моделирање. Целиот сет на комбинации на вредности на факторите на животната средина се смета за повеќедимензионален простор. Во овој огромен сет, ние сме заинтересирани само за такви комбинации на вредности на фактори на животната средина под кои е можно постоење на организам - овој хиперволумен одговара на концептот на повеќедимензионална еколошка ниша.
4) функционалниидеја за еколошка ниша. Оваа идеја ги надополнува претходните и се заснова на функционалните сличности на широк спектар на еколошки системи. На пример, тие зборуваат за еколошката ниша на тревопасни животни, или мали предатори, или животни кои се хранат со планктони, или животни што дупчат итн. Функционалниот концепт на еколошката ниша нагласува улогаорганизми во екосистемот и одговара на вообичаениот концепт на „професија“ или дури „позиција во општеството“. Во функционална смисла зборуваме еколошки еквиваленти– видови кои зафаќаат функционално слични ниши во различни географски региони.
„Живеалиштето на еден организам е местото каде што живее или каде што обично може да се најде. Еколошка ниша- попростран концепт кој го вклучува не само физичкиот простор окупиран од еден вид (популација), туку и функционалната улога на овој вид во заедницата (на пример, неговата трофичка положба) и неговата позиција во однос на градиентите на надворешните фактори - температура , влажност, рН, почва и други услови на постоење. Овие три аспекти на еколошката ниша погодно се нарекуваат просторна ниша, трофична ниша и повеќедимензионална ниша, или ниша како хиперволумен. Затоа, еколошката ниша на еден организам не зависи само од тоа каде живее, туку го вклучува и вкупниот збир на неговите барања за животната средина.
Видовите кои заземаат слични ниши во различни географски области се нарекуваат еколошки еквиваленти„(Y. Odum, 1986).
В.Д. Федоров и Т.Г. Гилманов (1980, стр. 118 – 127) забелешка:
„Проучувањето на реализираните ниши преку опишување на однесувањето на функцијата на благосостојба на пресекот од нив со прави линии и рамнини што одговараат на некои избрани фактори на животната средина е широко користен во екологијата (сл. 5.1). Покрај тоа, во зависност од природата на факторите на кои одговара одредената функција на благосостојба што се разгледува, може да се направи разлика помеѓу „климатски“, „трофички“, „едафички“, „хидрохемиски“ и други ниши, т.н. приватни ниши.
Позитивен заклучок од анализата на приватните ниши може да биде заклучок од спротивното: ако проекциите на приватните ниши на некои (особено некои) од оските не се вкрстуваат, тогаш самите ниши не се вкрстуваат во простор со повисока димензија. ...
Логично, постојат три можни опции за релативно распоредување на ниши од два вида во просторот на факторите на животната средина: 1) раздвојување (целосно несовпаѓање); 2) делумна вкрстување (преклопување); 3) целосно вклучување на една ниша во друга. ...
Раздвојувањето на нишата е прилично тривијален случај, што го одразува фактот за постоење на видови прилагодени на различни услови на животната средина. Случаите на делумно преклопување на ниши се од многу поголем интерес. Како што споменавме погоре, преклопувањето на проекции дури и по неколку координати одеднаш, строго кажано, не гарантира вистинско преклопување на самите повеќедимензионални ниши. Сепак, во практичната работа, присуството на такви раскрсници и податоци за појава на видови во слични услови често се смета за доволен доказ во корист на преклопување на нишите на видовите.
За квантитативно мерење на степенот на преклопување помеѓу нишите од два вида, природно е да се користи односот на волуменот на пресекот на множества... до волуменот на нивното спојување. ... Во некои посебни случаи, од интерес е да се пресмета мерката на вкрстување на проекциите на нишата“.
ТЕСТОВИ ЗА ОБУКА ЗА ТЕМА 5
Секој жив организам е прилагоден (прилагоден) на одредени услови на животната средина. Промената на неговите параметри, нивното излегување надвор од одредени граници, ја потиснува виталната активност на организмите и може да предизвика нивна смрт. Барањата на еден организам кон факторите на животната средина го одредуваат опсегот (границите на дистрибуција) на видот на кој му припаѓа организмот, а во опсегот - специфичните живеалишта.
Живеалиште– просторно ограничен сет на услови на животната средина (абиотски и биотски), кои обезбедуваат целосен циклус на развој и репродукција на поединци (или групи на поединци) од еден вид. Ова е, на пример, жива ограда, езерце, шумичка, карпест брег итн. Во исто време, местата со посебни услови може да се идентификуваат во рамките на живеалиштето (на пример, под кората на гнило стебло во шумичката), во некои случаи т.н. микрохабитати.
За севкупните карактеристики на физичкиот простор што го зафаќаат организмите на еден вид, нивната функционална улога во биотското живеалиште, вклучувајќи го и начинот на исхрана (трофичен статус), начинот на живот и односите со другите видови, американскиот научник Џ. Гринел во 1928 г. Беше воведен терминот „еколошка ниша“. Неговата модерна дефиниција е како што следува.
Еколошка ниша е колекција
· Сите барања на телото за условите на животната средина (состав и режими на фактори на животната средина) и местото каде што се исполнети овие барања;
· Целиот сет на биолошки карактеристики и физички параметри на животната средина кои ги одредуваат условите за постоење на одреден вид, неговата трансформација на енергија, размената на информации со животната средина и нејзиниот сопствен вид.
Така, еколошката ниша го карактеризира степенот на биолошка специјализација на еден вид. Може да се тврди дека живеалиштето на еден организам е неговата „адреса“, додека еколошката ниша е неговата „окупација“ или „начин на живот“ или „професија“. На пример, живеалиштето на дроздот вклучува шуми, паркови, ливади, овоштарници, зеленчукови градини и дворови. Неговата еколошка ниша вклучува фактори како што се гнездење и изведување пилиња на дрвјата, хранење со инсекти, дождовни црви и плодови и пренесување на семки од овошје и бобинки со изметот.
Нагласена е еколошката специфичност на видовите аксиома на еколошка приспособливост:секој вид е прилагоден на строго дефиниран, специфичен сет на услови за живеење - еколошка ниша.
Бидејќи видовите на организми се еколошки индивидуални, тие имаат и специфични еколошки ниши.
Така, колку видови на живи организми има на Земјата, толку има и еколошки ниши.
Организмите со сличен начин на живот имаат тенденција да не живеат на исти места поради меѓуспецифична конкуренција. Според она што е воспоставено во 1934 г Советскиот биолог G. F. Gause (1910-1986) принципот на конкурентно меѓусебно исклучување:двата вида не заземаат иста еколошка ниша.
Работи и во природа правило за задолжително пополнување на еколошки ниши:празна еколошка ниша секогаш и дефинитивно ќе се пополнува.
Популарната мудрост ги формулира овие два постулата на следниов начин: „Две мечки не можат да коегзистираат во едно дувло“ и „Природата се гнаси од вакуум“.
Овие системски набљудувања се реализираат во формирањето на биотски заедници и биоценози. Еколошките ниши секогаш се пополнуваат, иако тоа понекогаш одзема значително време. Изразот „слободна еколошка ниша“ значи дека на одредено место постои слаба конкуренција за секаков вид на храна и недоволно искористена сума на други услови за одреден вид кој е дел од слични природни системи, но го нема во тој е предмет на разгледување.
Особено е важно да се земат предвид природните обрасци кога се обидуваме да интервенираме во постоечка (или постоечка на одредено место) ситуација со цел да се создадат поповолни услови за луѓето. Така, биолозите го докажаа следново: во градовите, кога областа станува позагадена со отпадоци од храна, бројот на врани се зголемува. Кога се обидуваме да ја подобриме ситуацијата, на пример, со нивно физичко уништување, населението може да се соочи со фактот дека еколошката ниша во урбаната средина ослободена од врани брзо ќе биде окупирана од вид кој има слична еколошка ниша, имено стаорци. . Таков резултат тешко може да се смета за победа.
Секој вид игра специфична улога во својот екосистем. Еколозите докажаа дека некои видови, наречени клучни видови, драматично влијае на многу други организми во екосистемот. Исчезнувањето на еден клучен вид од екосистемот може да предизвика каскада од остри падови на бројот на населението, па дури и исчезнување на оние видови кои зависеле од него во една или друга форма.
Пример за клучен вид е копнената желка. Копнената желка живее во песочни висорамнини во Флорида и други јужни области на Соединетите држави. Ова животно кое бавно се движи, со големина на чинија за вечера, копа дупка длабока до 9 метри. Во жешките, негостопримливи екосистеми на јужниот дел на Соединетите Американски Држави, ваквите јами обезбедуваат засолниште од топлината за речиси 40 други видови, како што се сивата лисица, опосумот, индиго змијата и многу инсекти. Во оние места каде што желката била истребена или доведена до работ на истребување од бројни ловци поради нејзиното вкусно месо, многу видови зависни од желката престанале да постојат.
Еколошките ниши на сите живи организми се поделени на специјализирани и општи. Оваа поделба зависи од главните извори на храна на соодветните видови, големината на живеалиштето и чувствителноста на абиотски фактори на животната средина.
Специјализирани ниши.Повеќето видови растенија и животни се приспособени да постојат само во тесен опсег на климатски услови и други еколошки карактеристики и се хранат со ограничен опсег на растенија или животни. Таквите видови имаат специјализирана ниша која го одредува нивното живеалиште во природната средина.
Така, џиновската панда има високо специјализирана ниша, бидејќи 99% се храни со лисја и ластари од бамбус. Масовното уништување на одредени видови бамбус во областите на Кина каде што живеела пандата го доведе ова животно до истребување.
Разновидноста на видовите и формите на флора и фауна што постојат во тропските дождовни шуми е поврзана со присуството таму на голем број специјализирани еколошки ниши во секој од јасно дефинираните слоеви на шумска вегетација. Затоа, интензивното уништување на шумите на овие шуми предизвика изумирање на милиони специјализирани видови растенија и животни.
Општи ниши.Видовите со заеднички ниши се карактеризираат со лесна приспособливост на промените во факторите на животната средина. Тие можат успешно да постојат на различни места, да јадат разновидна храна и да издржат остри флуктуации во природни услови. Вообичаени еколошки ниши се наоѓаат кај муви, лебарки, глувци, стаорци, луѓе итн.
За видовите со општи еколошки ниши, постои значително помала закана од исчезнување отколку за оние со специјализирани ниши.
Сè додека еден екосистем има доволно заеднички ресурси, различни видови ги консумираат заедно. Меѓутоа, ако два или повеќе видови во истиот екосистем почнат да го консумираат истиот оскуден ресурс, тие ќе завршат во врска меѓуспецифична конкуренција.
Еден вид добива предност во меѓуспецифичната конкуренција ако се карактеризира со
Поинтензивна репродукција;
Прилагодување на поширок опсег на температура, светлина, соленост на водата или
концентрации на одредени штетни материи;
Лишување на конкурентот од пристап до ресурс.
Начини за намалување на меѓуспецифичната конкуренција:
Преселба во друга област;
Префрлување на храна која потешко се добива или тешко се вари;
Промена на времето и местото на потрагата по храна.
Најкарактеристичната форма на интеракција помеѓу видовите во синџирите и мрежите на исхрана е предацијата, во која поединец од еден вид (предатор) се храни со организми (или делови од организми) од друг вид (плен), а предаторот живее одвоено од жртвата. . Овие два вида на организми се вклучени во врската предатор-плен.
Видовите плен користат голем број одбранбени механизми за да избегнат да станат лесен плен за предаторите:
Способност за брзо трчање или летање;
Имајќи густа кожа или школка;
Поседување заштитна боја или начин за промена на бојата;
Способност да лачат хемикалии со мирис или вкус што одбива предатор или дури го труе.
Предаторите исто така имаат неколку начини на плен на плен:
Способност за брзо трчање (на пример, гепард);
Лов во глутници (на пр. забележани хиени, лавови, волци);
Фаќање главно болни, ранети и други пониски поединци како жртви;
Четвртиот начин да се обезбедиме со животинска храна е патот по кој се движи хомо сапиенсот, патот на измислување ловечки алатки и стапици, како и припитомување на животните.
Често се случува два различни типа на организми директно да комуницираат на таков начин што да носат взаемна корист еден за друг. Ваквите взаемно корисни меѓувидови интеракции се нарекуваат мутуализам. На пример, цвеќиња и инсекти кои опрашуваат.
Комензализмот се карактеризира со тоа што еден од двата вида има корист од меѓуспецифичната интеракција, додека другиот практично воопшто не е засегнат (ниту позитивно, ниту негативно). На пример, ракови во вилиците на кит.
Концептот на еколошка ниша е тесно поврзан со идејата за таканаречените заситени и незаситени биоценози. Првите се екосистеми во кои виталните ресурси најцелосно се користат во секоја фаза на конверзија на биомаса и енергија. Кога виталните ресурси се делумно искористени, биоценозите може да се наречат незаситени. Тие се карактеризираат со присуство на слободни еколошки ниши. Сепак, ова е многу условно, бидејќи еколошките ниши не можат да постојат сами по себе, без оглед на видовите што ги окупираат.
Неискористени резерви, нереализирани можности за интензивирање на протокот на супстанции и енергија постојат во речиси секоја биогеоценоза (инаку не би можел да се случи нивниот постојан развој во времето и просторот!), сите биоценози може условно да се сметаат за незаситени. Колку е помалку богата биоценозата, толку е полесно новите видови да се воведат во неговиот состав и поуспешно да се аклиматизираат.
Многу важно својство на биогеоценозите како биолошки системи е нивната саморегулација - способност да издржат високи оптоварувања на неповолни надворешни влијанија, способност да се вратат во условно првобитната состојба по значителни нарушувања во нивната структура (принципот на Ле Шателје). Но, над одреден праг на изложеност, механизмите за самолекување не функционираат, а биогеоценозата е неповратно уништена.
Во текот на еволутивниот процес, глобалната еколошка ниша на биосферата се прошири. Кога еден вид го исцрпувал генетски детерминираниот потенцијал за развој на еколошката ниша каде што е роден, тој или ги поместил другите видови, освојувајќи ги нивните еколошки ниши, или совладал претходно безживотна ниша, преуредувајќи се генетски, што веројатно ќе доведе до појава на нов вид на организми.
Во одредена фаза од развојот на биосферата, се појавил видот Хомо сапиенс, чии претставници се целото човештво, и покрај сета разновидност на раси, народи, националности и племиња.
Развојниот потенцијал на возрасните индивидуи од секој биолошки вид во однос на сите квалитети на поединецот е генетски детерминиран, иако може да не биде откриен или исполнет со вистинска содржина доколку условите на околината не се погодни за тоа. Во однос на популацијата, генетското условување и потенцијалот за негов развој се предмет на веројатни предодредени рефлектирани во статистичките закони за тоа што се случило. Ова целосно се однесува на луѓето - биолошки вид кој носи најголем апсолутен и релативен волумен (во споредба со другите видови живи организми во биосферата на Земјата) на екстрагенетски детерминирани информации за однесувањето, обезбедувајќи најголема флексибилност на однесување во брзо менување на животната средина.
1. Општи одредби. Живите суштества - и растенијата и животните - се многубројни и разновидни. Несомнено е дека оваа разновидност и број на организми се детерминирани од фактори на животната средина. Така, секој вид зазема строго доделено место во географскиот простор со специфичен сет на физички и хемиски параметри. Меѓутоа, положбата на еден вид не зависи само од абиотските фактори на животната средина, туку и од врските на даден организам со други организми, како во рамките на својот вид, така и со претставници на други видови. Волкот нема да живее во тие географски простори, дури и ако збирот на абиотски фактори е сосема прифатлив за него, ако за него нема ресурс за храна. Следствено, местото што го зазема еден вид во одредено живеалиште мора да се определи не само по територија, туку и да биде поврзано со потребата за храна и функцијата на репродукција. Секој вид, како и специфичен организам, во заедницата (биоценоза) има свое време и место на престој, што го разликува од другите видови.
Така, се среќаваме со различни концепти. Прво, ова опсегвид - дистрибуција на видот во географски простор (географски аспект на видот), второ, живеалиште на видот(живеалиштеили биотоп) – тип на географски простор според збир на физички и хемиски параметри и (или) биотски карактеристики каде што живее видот и, трето, еколошка ниша, што подразбира повеќе од само местото каде што живее даден вид. Видот може да зазема повеќе различни живеалишта во различни делови од неговиот опсег.
Најдобрата и најсоодветната компаративна дефиниција за еколошка ниша и животна средина ја дадоа француските екологисти R. Vibert и C. Lagler: средае адресата каде што престојува организмот, додека нишадополнително укажува на неговото занимање на ова место, неговата професија.
Некои екологисти се поподготвени да го користат терминот „хабитат“, кој е речиси синоним за „живеалиште“, а двата концепта често се преклопуваат, но да се потсетиме дека „хабитат“ се однесува само на просторот каде што е дистрибуиран видот. Според ова разбирање, овој термин е многу блиску до концептот на опсегот на видовите.
2. Живеалиште. Ова е површина на земјиште или водно тело окупирано од популација од еден вид или дел од него и ги има сите потребни услови за негово постоење (клима, топографија, почва, хранливи материи). Живеалиштето на еден вид е збир на области кои ги задоволуваат неговите еколошки барања во рамките на опсегот на видовите. Така, живеалиштето не е ништо повеќе од само компонента на еколошката ниша. Врз основа на широчината на користење на живеалиштата, постојат стенотопиченИ евритопијаорганизми, т.е. организми кои зафаќаат одредени простори со специфичен сет на фактори на животната средина и организми кои постојат во широк опсег на фактори на животната средина (космополити). Ако зборуваме за живеалиште на заедница на организми или за локацијата на биоценоза, тогаш почесто се користи терминот „биотоп“. Хабитат има уште еден синоним екотоп– географски простор кој се карактеризира со специфичен сет на параметри на животната средина. Во овој случај, се нарекува популацијата на кој било вид што живее во даден простор екотип.
Терминот „живеалиште“ може да се примени и на специфични организми и на заедници како целина. Можеме да укажеме на ливадата како единствено живеалиште за разни треви и животни, иако и тревите и животните заземаат различни еколошки ниши. Но, овој термин никогаш не треба да го замени концептот на „еколошка ниша“.
Живеалиште може да значи збир на меѓусебно поврзани живи и неживи карактеристики на географски простор. На пример, живеалиште на водни инсекти, мазна бубачка и водена бубачка, се плитки области на езера покриени со вегетација. Овие инсекти заземаат исто живеалиште, но имаат различни трофички синџири (смутито е активен предатор, а пливачот се храни со вегетација во распаѓање), што ги разликува еколошките ниши на овие два вида.
Живеалиштето може да значи и само биотска средина. Така живеат бацилите и бактериите во другите организми. Вошките живеат во косата на домаќинот. Некои печурки се поврзани со специфичен тип на шума (вргањски печурки). Но, живеалиштето може да биде претставено и со чисто физичко-географска средина. Може да се укаже на прилив на море каде што живеат толку различни организми. Тоа може да биде пустина, посебна планина, дини, поток и река, езеро итн.
3. Еколошка ниша- концепт, според Y. Одума, пообемна. Еколошка ниша, како што покажа англиски научник C. Елтон(1927), го вклучува не само физичкиот простор окупиран од организмот, туку и функционалната улога на организмот во заедницата. Елтон ги издвоил нишите како позиција на еден вид во зависност од другите видови во заедницата. Идејата на Чарлс Елтон дека нишата не е синоним за живеалиште доби широко признание и дисеминација. Организмот е многу важен за неговата трофичка положба, начинот на живот, врските со други организми итн. и неговата позиција во однос на градиентите на надворешните фактори како услови за живеење (температура, влажност, pH, состав и тип на почва итн.).
Удобно е да се назначат овие три аспекти на еколошката ниша (простор, функционална улога на организмот, надворешни фактори) како просторна ниша(ниша место) трофична ниша(функционална ниша), во разбирањето на Ч.Елтон и повеќедимензионални ниша(целиот волумен и збир на биотски и абиотски карактеристики се земени предвид, хиперволумен). Еколошката ниша на организмот не зависи само од тоа каде живее, туку го вклучува и вкупниот износ на неговите барања за животната средина. Телото не само што ги доживува ефектите на факторите на животната средина, туку и поставува свои барања од нив.
4. Модерен концепт на еколошка нишабеше формиран врз основа на предложениот модел Џ. Хачинсон(1957). Според овој модел, еколошка ниша е дел од имагинарен повеќедимензионален простор (хиперволумен), чиишто поединечни димензии одговараат на факторите неопходни за нормално постоење и репродукција на еден организам. Хачинсоновата ниша, која ќе ја наречеме повеќедимензионална (хипердимензионална), може да се опише со користење на квантитативни карактеристики и да се оперира со користење на математички пресметки и модели. Р. Витакер(1980) ја дефинира еколошката ниша како позиција на еден вид во заедница, што имплицира дека заедницата е веќе поврзана со специфичен биотоп, т.е. со одреден сет на физички и хемиски параметри. Затоа, еколошка ниша е термин кој се користи за означување на специјализацијата на популацијата на еден вид во заедницата. Се нарекуваат групи на видови во биоценоза кои имаат слични функции и ниши со иста големина еснафи. Видовите кои заземаат слични ниши во различни географски области се нарекуваат еколошки еквиваленти.
5. Индивидуалност и уникатност на еколошките ниши. Без разлика колку блиски се организмите (или видовите воопшто) во живеалиштето, колку и да се блиски нивните функционални карактеристики во биоценозите, тие никогаш нема да ја заземат истата еколошка ниша. Така, бројот на еколошки ниши на нашата планета е безброј. Можете фигуративно да замислите човечка популација, од која сите поединци имаат само своја единствена ниша. Невозможно е да се замислат двајца апсолутно идентични луѓе кои имаат апсолутно идентични морфофизиолошки и функционални карактеристики, вклучително и такви ментални, однос кон својот вид, апсолутна потреба за видот и квалитетот на храната, сексуалните односи, нормите на однесување итн. Но, индивидуалните ниши на различни луѓе може да се преклопуваат во одредени еколошки параметри. На пример, студентите можат да бидат поврзани едни со други со еден универзитет, специфични наставници, а во исто време може да се разликуваат во социјалното однесување, изборот на храна, биолошката активност итн.
6. Мерење на еколошки ниши. За да се карактеризира нишата, обично се користат две стандардни мерења - ширина на нишатаИ покривајќи нишасо соседните ниши.
Ширината на нишата се однесува на градиенти или опсег на дејство на некој еколошки фактор, но само во даден хиперпростор. Ширината на нишата може да се определи според интензитетот на осветлувањето, должината на трофичкиот синџир и интензитетот на дејството на кој било абиотски фактор. Под преклопување на еколошките ниши подразбираме и преклопување на ширината на нишите и преклопување на хиперволумите.
7. Видови еколошки ниши. Постојат два главни типа на еколошки ниши. Прво, ова фундаментален(формална) ниша – најголемиот „апстрактнаселен хиперволумен“, каде што дејството на факторите на животната средина без влијание на конкуренцијата обезбедува максимално изобилство и функционирање на видот. Сепак, видот доживува постојани промени во факторите на животната средина во рамките на неговиот опсег. Дополнително, како што веќе знаеме, зголемувањето на дејството на еден фактор може да го промени односот на еден вид со друг фактор (последица на законот на Либиг), а неговиот опсег може да се промени. Дејството на два фактори истовремено може да го промени односот на еден вид кон секој од нив конкретно. Биотските ограничувања (грабливци, конкуренција) секогаш функционираат во рамките на еколошките ниши. Сите овие дејства водат до фактот дека видот всушност зафаќа еколошки простор кој е многу помал од хиперпросторот на основната ниша. Во овој случај зборуваме за имплементираниниша, т.е. вистинскиниша.
8 . Принцип ВандерМерИ Газа. J. H. Vandermeer (1972) значително го прошири концептот на Хачинсон за реализирана ниша. Тој дошол до заклучок дека ако N видови кои содејствуваат коегзистираат во дадено специфично живеалиште, тогаш тие ќе заземаат сосема различни реализирани еколошки ниши, чиј број ќе биде еднаков на N. Ова набљудување беше наречено Принципот на ВандерМер.
Конкурентната интеракција може да се однесува и на просторот, хранливите материи, употребата на светлина (дрвја во шумата) и процесот на борба за женка, за храна, како и зависноста од предатор, подложност на болести итн. Типично, најмногу се забележува силна конкуренција на меѓуспецифично ниво. Тоа може да доведе до замена на популацијата на еден вид со популација на друг вид, но може да доведе и до рамнотежа помеѓу двата вида (обично Природата воспоставува рамнотежа во системот предатор-плен. Екстремни случаи се кога еден вид поместува друг надвор од границите на дадено живеалиште. Има случаи кога еден вид поместува друг во трофичкиот синџир и го принудува да се префрли на користење друга храна. Набљудувањето на однесувањето на тесно поврзани организми со сличен начин на живот и слична морфологија покажува дека таквите организми се трудат никогаш да не живеат на истото место. Ова набљудување беше направено Џозеф Гринелво 1917-1928 година, проучувајќи го животот на калифорниските потсмевачи. Всушност, Гринел го претстави концептот "ниша",но не ја воведе во овој концепт разликата помеѓу нишата и живеалиштето.
Ако тесно поврзани организми живеат на исто водно место, тогаш тие или ќе користат различни ресурси на храна или ќе водат активен животен стил во различни периоди (ноќ, ден). Оваа еколошка поделба на тесно поврзани видови се нарекува принципот на конкурентско исклучувањеили Принцип на газаименуван по рускиот биолог кој експериментално ја покажа работата на овој принцип во 1932 година. Во своите заклучоци, Гауз го користел концептот на Елтон за положбата на еден вид во заедница во зависност од другите видови.
9. Ниш простор. Еколошките ниши на видовите се повеќе од односот на еден вид со кој било еколошки градиент. Многу карактеристики или оски на повеќедимензионалниот простор (хиперволумен) се многу тешко да се измерат или не можат да се изразат со линеарни вектори (на пример, однесување, зависност итн.). Затоа, неопходно е, како што со право забележал R. Whittaker (1980), да се премине од концептот на оската на нишата (запомнете ја ширината на нишата според кој било или неколку параметри) кон концептот на нејзината повеќедимензионална дефиниција, која ќе ја открие природата на односите на видовите со нивниот целосен опсег на адаптивни односи .
Ако нишата е „место“ или „позиција“ на некој вид во заедница според концептот на Елтон, тогаш таа има право да му даде одредени мерења. Според Хачинсон, нишата може да се дефинира со голем број еколошки променливи во рамките на заедницата на која еден вид мора да се прилагоди. Овие променливи вклучуваат и биолошки индикатори (на пример, големина на храна) и небиолошки индикатори (климатски, орографски, хидрографски итн.). Овие променливи можат да послужат како оски по кои повторно се создава повеќедимензионален простор, кој се нарекува еколошки просторили ниша простор. Секој вид може да се прилагоди или да биде толерантен на одреден опсег на вредности на секоја променлива. Горните и долните граници на сите овие варијабли го опишуваат еколошкиот простор што еден вид е способен да го окупира. Ова е основната ниша во разбирањето на Хачинсон. Во поедноставена форма, ова може да се смета како „n-страна кутија“ со страни што одговараат на границите на стабилност на видот на оските на нишата.
Со примена на повеќедимензионален пристап кон просторот на нишата на заедницата, можеме да ја разјасниме позицијата на видовите во вселената, природата на одговорот на видовите на влијанието на повеќе од една променлива и релативните големини на нишите.
Еколошка ниша обично се подразбира како место на организмот во природата и целиот начин на неговата животна активност, или, како што велат, животен статус, вклучително и однос кон факторите на животната средина, видовите на храна, времето и методите на хранење, местата за размножување. , засолништа, итн. Овој концепт е многу посеопфатен и позначаен од концептот „хабитат“. Американскиот еколог Одум фигуративно го нарече живеалиштето „адреса“ на организам (вид), а еколошката ниша своја „професија“.
Така, еколошката ниша го карактеризира степенот на биолошка специјализација на еден вид. Еколошката специфичност на видовите е нагласена со аксиомата за еколошка приспособливост: „Секој вид е прилагоден на строго дефиниран, специфичен збир на услови за живот - еколошка ниша“.
Г. Хачинсон го постави концептот на фундаментална и реализирана еколошка ниша.
Фундаментално се однесува на целиот сет на услови под кои еден вид може успешно да постои и да се размножува. Во природата, сепак, видовите не ги развиваат сите ресурси погодни за нив, пред сè, поради конкурентните односи.
Реализирана еколошка ниша е позицијата на еден вид во одредена заедница, каде што е ограничен со сложени биоценотски односи. Оние. фундаменталната ниша се потенцијалните можности на видот, а реализираната ниша е делот што може да се реализира под дадени услови. Така, реализираната ниша е секогаш помала од основната.
Од сликата следуваат три важни правила.
- 1. Колку се пошироки барањата (границите на толеранција) на еден вид кон кој било или многу фактори на животната средина, толку е поголем просторот што може да го заземе во природата, а со тоа и поширока неговата распространетост.
- 2. Комбинацијата на барањата на телото за различни фактори не е произволна: сите организми се прилагодени на режимите на „поврзани“, меѓусебно поврзани и меѓусебно зависни фактори.
- 3. Ако режимот на кој било, барем еден, еколошки фактор во живеалиштето на поединци од даден вид е променет на таков начин што неговите вредности ги надминуваат границите на нишата како хиперпростор, тогаш тоа значи уништување на нишата, т.е. ограничувањето или неможноста за зачувување на видот во ова живеалиште.
Бидејќи видовите на организми се еколошки индивидуални, тие имаат и специфични еколошки ниши. Така, исто толку видови на живи организми има на Земјата, исто толку има и еколошки ниши.
Во природата, исто така, постои правило дека е задолжително да се пополнат еколошки ниши: „Празна еколошка ниша секогаш и дефинитивно ќе се пополнува“. Популарната мудрост ги формулира овие два постулата на следниов начин: „Две мечки не можат да коегзистираат во едно дувло“ и „Природата се гнаси од вакуум“.
Ако организмите заземаат различни еколошки ниши, тие обично не влегуваат во конкурентни односи; нивните сфери на активност и влијание се одвоени. Во овој случај, врската се смета за неутрална.
Во исто време, во секој екосистем постојат видови кои тврдат дека имаат иста ниша или нејзини елементи (храна, засолниште, итн.). Во овој случај, конкуренцијата е неизбежна, борбата да се поседува ниша. Еволутивните односи се развија на таков начин што видовите со слични еколошки барања не можат да постојат заедно долго време. Овој модел не е без исклучоци, но тој е толку објективен што е формулиран во форма на одредба наречена „правило на конкурентско исклучување“. Авторот на ова правило е екологистот G. F. Gause. Звучи вака: „ако два вида со слични барања за животната средина (исхрана, однесување, места за размножување итн.) влезат во натпреварувачки однос, тогаш еден од нив мора да умре или да го промени својот животен стил и да заземе нова еколошка ниша“. Понекогаш, на пример, за да се олеснат акутните односи на конкуренција, доволно е еден организам (животно) да го промени времето на хранење без да го промени самиот вид на храна (ако се појави конкуренција на пупката на односите со храна), или да најде ново живеалиште (ако натпреварувањето се одвива врз основа на овој фактор) и сл.
Меѓу другите својства на еколошките ниши, забележуваме дека еден организам (вид) може да ги менува во текот на својот животен циклус.
Заедниците (биоценози, екосистеми) се формираат според принципот на пополнување на еколошките ниши. Во природно воспоставена заедница, обично сите ниши се окупирани. Токму во таквите заедници, на пример во долгогодишните (автохтони) шуми, веројатноста за внесување нови видови е многу мала.
Еколошките ниши на сите живи организми се поделени на специјализирани и општи. Оваа поделба зависи од главните извори на храна на соодветните видови, големината на живеалиштето и чувствителноста на абиотски фактори на животната средина.
Специјализирани ниши. Повеќето видови растенија и животни се приспособени да постојат само во тесен опсег на климатски услови и други еколошки карактеристики и се хранат со ограничен опсег на растенија или животни. Таквите видови имаат специјализирана ниша која го одредува нивното живеалиште во природната средина. Така, џиновската панда има високо специјализирана ниша, бидејќи 99% се храни со лисја и ластари од бамбус. Масовното уништување на одредени видови бамбус во областите на Кина каде што живеела пандата го доведе ова животно до истребување.
Видовите со заеднички ниши се карактеризираат со лесна приспособливост на промените во факторите на животната средина. Тие можат успешно да постојат на различни места, да јадат разновидна храна и да издржат остри флуктуации во природни услови. Вообичаени еколошки ниши се наоѓаат кај мувите, лебарките, глувците, стаорците, луѓето итн.
За видовите со општи еколошки ниши, постои значително помала закана од исчезнување отколку за оние со специјализирани ниши.
Човечка еколошка ниша
Човекот е еден од претставниците на животинското царство, биолошки вид од класата на цицачи. И покрај фактот што има многу специфични својства (интелигенција, артикулиран говор, трудова активност, биосоцијалност итн.), тој не ја изгубил својата биолошка суштина и за него важат сите закони на екологијата во иста мера како и за другите живи организми. .
Човекот има и своја, единствена за него, еколошка ниша, односно збир на барања за многу фактори на животната средина, развиени во процесот на еволуција. Просторот во кој е локализирана човечката ниша (т.е. местото каде што режимите на факторите не ги надминуваат границите на толеранцијата наследена од предците) е многу ограничен.
Како биолошки вид, луѓето можат да живеат само во копното на екваторијалниот појас (тропици, суптропски предели), каде што настанало семејството хоминиди. Вертикално, нишата се протега приближно 3,0-3,5 km надморска височина.
Благодарение на специфичните (првенствено општествени) својства споменати погоре, човекот ги проширил границите на неговата почетна област (живеалиште), се населил на високи, средни и ниски географски широчини, ги совладал длабочините на океанот и вселената. Сепак, нејзината основна еколошка ниша остана практично непроменета, а надвор од нејзиниот оригинален опсег може да преживее, надминувајќи ја отпорноста на ограничувачките фактори не преку адаптација, туку со помош на специјално создадени заштитни уреди и уреди (загреани живеалишта, топла облека, уреди за кислород , итн.), кои ја имитираат нејзината ниша на ист начин како што се прави за егзотични животни и растенија во зоолошките градини, океанариумите и ботаничките градини. Сепак, не е секогаш можно целосно да се репродуцираат сите фактори потребни за една личност од гледна точка на законот за толеранција. На пример, во вселенски лет е невозможно да се репродуцира важен фактор како гравитацијата, а по враќањето на Земјата од долга вселенска експедиција, на астронаутите им треба време да се приспособат.
Во услови на индустриски претпријатија, многу фактори (шум, вибрации, температура, електромагнетни полиња, нечистотии на голем број супстанции во воздухот и сл.) периодично или постојано се надвор од толеранцијата на човечкото тело. Тоа има негативно влијание врз него: може да се појават таканаречени професионални болести и периодичен стрес. Затоа, постои посебен систем на технички и организациски мерки насочени кон обезбедување безбедност при работа преку намалување на нивото на изложеност на опасните и штетни фактори на производство на животната средина на телото.
Не е секогаш можно да се обезбедат оптимални услови за такви фактори, и затоа, за голем број индустрии, вкупниот стаж на работниците е ограничен, должината на работниот ден се намалува (на пример, кога се работи со токсични материи - до четири часа). Создадени се специјални уреди за дизајн за да се намалат вибрациите и бучавата во кабините на влечните возила.
Човечкото производство и економските активности и користењето (преработката) на природните ресурси неминовно доведуваат до формирање на нуспроизводи („отпад“) кои се дисперзирани во околината.
Хемиските соединенија кои влегуваат во водата, почвата, атмосферата и храната се фактори на животната средина, а со тоа и елементи на еколошката ниша. Во однос на нив (особено до горните граници), отпорноста на човечкото тело е мала, а таквите супстанции се ограничувачки фактори кои ја уништуваат нишата.
Од горенаведеното, следува второто основно правило за зачувување на природата од еколошка перспектива: „Заштитата на природата (и животната средина) се состои од систем на мерки за зачувување на еколошките ниши на живите организми, вклучително и луѓето“.
Така, или човечката ниша ќе биде зачувана за сегашните и идните генерации, или луѓето како биолошки вид се осудени на истребување.
И покрај сложеноста на популацискиот систем и значителната варијабилност, секој вид (како и секоја популација) може да се карактеризира од еколошка гледна точка како целина.
Терминот еколошка ниша беше воведен специјално за да се опише видот како еколошки интегрален систем. Всушност, еколошката ниша ја опишува позицијата (вклучувајќи ја и функционалната) што ја зазема одреден вид во однос на другите видови и абиотски фактори.
Терминот беше измислен од американскиот еколог Џозеф Гринел во 1917 година за да ја опише просторната и бихејвиоралната дистрибуција на поединци од различни видови меѓусебно. Нешто подоцна, друг негов колега, Чарлс Елтон, ја нагласи препорачливоста да се користи терминот „еколошка ниша“ за да се карактеризира позицијата на еден вид во заедницата, особено во мрежите за храна. Во овој случај, според фигуративниот израз на друг американски научник Јуџин Одум, еколошката ниша ја опишува „професијата“ на видот, а живеалиштето ја опишува неговата „адреса“.
Се разбира, обиди да се опишат еколошките карактеристики на видовите биле направени пред Гринел. Така, одамна е добро познато дека некои видови можат да постојат само во многу тесни граници на услови, односно нивната зона на толеранција е тесна. Тоа се стенобионти (сл. 15). Други, напротив, населуваат екстремно разновидни живеалишта. Вторите често се нарекуваат еурибионти, иако е јасно дека всушност нема вистински еурибионти во природата.
Во реалноста, можеме да зборуваме за еколошка ниша како вкупен збир на адаптации на еден вид, популација, па дури и поединец. Нишата е карактеристика на способностите на организмот кога
(I, III) и eurybiont (II) во однос на
развој на животната средина. Исто така, треба да се забележи дека кај многу видови, во текот на животниот циклус, всушност има промена во еколошките ниши, а нишите на ларвата и возрасната личност може многу остро да се разликуваат. На пример, ларвите од вилински коњчиња се типични долни предатори на водни тела, додека возрасните вилински коњчиња, иако се предатори, живеат во воздушниот слој, повремено слетувајќи на растенијата. Кај растенијата, една од вообичаените форми на поделба на еколошките ниши во рамките на еден вид е формирањето на таканаречените екотипови, т.е., наследно фиксирани раси забележани во природата под посебни услови (сл. 16).
Секоја таква ниша може да се карактеризира со ограничувачки вредности на параметрите што ги одредуваат можностите за постоење на видот (температура, влажност, киселост, итн.). Ако користите многу (n) фактори за да го опишете, тогаш можете да замислите ниша како одреден n-димензионален волумен, каде што параметрите на соодветната зона на толеранција и оптимум се нацртани по секоја од n оските (сл. 17) . Оваа идеја беше развиена од англо-американскиот еколог Џорџ Евелин Хачинсон, кој веруваше дека нишата треба да се дефинира земајќи го предвид целиот опсег на абиотски и биотски еколошки променливи на кои еден вид мора да се прилагоди и под чие влијание неговите популации може да преживее бесконечно. Моделот на Хачинсон ја идеализира реалноста, но тоа е токму она што дозволува 
ја демонстрираат уникатноста на секој вид (сл. 18).
Ориз. 17. Шематски приказ на еколошка ниша (а - во едно, б - во две, в - во три димензии; О - оптимум)
Ориз. 18. Дводимензионална слика на еколошките ниши на два тесно поврзани видови двовалвни мекотели (прикажана е дистрибуција на животинска маса по единица површина) (според Зенкевич, со модификации)
Во овој модел, нишата по секоја поединечна оска може да се карактеризира со два главни параметри: положбата на центарот на нишата и нејзината ширина. Се разбира, кога се разговара за n-димензионални волумени, неопходно е да се земе предвид дека многу фактори на животната средина комуницираат едни со други и на крајот мора да се сметаат за меѓусебно поврзани. Покрај тоа, во зоната на толеранција има области кои се поволни за видот во различен степен. Општо земено, барем за животните, три проценки се доволни за да се опише еколошката ниша - живеалиште, храна и време на активност. Понекогаш тие едноставно зборуваат за просторни и трофични ниши. За растенијата и габите, врската со абиотските фактори на животната средина, временската природа на развојот на нивните популации и минувањето на животниот циклус се поважни.
Природно, n-димензионална фигура може да се прикаже само во соодветниот n-димензионален простор, долж секоја оска
кој ги содржи вредностите на еден од n фактори. Идеите на Хачинсон за повеќедимензионална еколошка ниша овозможуваат да се опише екосистемот како збир на еколошки ниши. Дополнително, станува возможно да се споредат еколошките ниши на различни (вклучувајќи многу блиски) видови и да се идентификуваат реализираните и потенцијалните (фундаментални) еколошки ниши за секој од нив (сл. 19). Прво
го карактеризира еколошкиот n-димензионален „простор“ во кој моментално постои видот. Особено, неговиот модерен опсег одговара на реализирана ниша во најопштата форма. Потенцијална ниша е „просторот“ во кој еден вид би можел да постои доколку на неговиот пат немало моментално непремостливи пречки, важни непријатели или моќни конкуренти. Ова е особено важно за предвидување на можната дистрибуција на одреден вид.
Ориз. 19. Односите на потенцијалните и реализираните ниши и областа на можна конкуренција помеѓу два еколошки слични видови (според Солбриг, Солбриг, 1982 година, со поедноставување)
Дури и надворешно речиси неразлични и соживи видови (особено, видовите близнаци) честопати добро се разликуваат во нивните еколошки карактеристики. Во првата половина на 20 век. Се веруваше дека еден вид комарец од маларија е широко распространет во Европа. Сепак, набљудувањата покажаа дека не сите такви комарци се вклучени во преносот на маларија. СО 
Со доаѓањето на нови методи (на пример, цитогенетска анализа) и акумулацијата на податоци за екологијата и развојните карактеристики, стана јасно дека ова не е еден вид, туку комплекс од многу слични видови. Утврдени се не само еколошки, туку и морфолошки разлики меѓу нив.
Ако ја споредиме распространетоста на тесно поврзаните видови, ќе видиме дека често нивните опсези не се преклопуваат, но може да бидат слични, на пример, во однос на природните области. Таквите форми се нарекуваат заменици. Типичен случај на викаријација е дистрибуцијата на различни видови ариши на северната хемисфера - сибирски - во Западен Сибир, Дахуриски - во Источен Сибир и северо-источна Евроазија, американски - во Северна Америка.
Во оние случаи кога областите на дистрибуција на слични форми се преклопуваат, најчесто може да се забележи значителна дивергенција на нивните еколошки ниши, што често се манифестира дури и во промена на морфолошката варијабилност. Ваквите разлики се историски по природа и веројатно во некои случаи се поврзани со претходната изолација на различни делови од популациониот систем на оригиналниот вид.
Кога еколошките ниши се преклопуваат една со друга (особено кога се користи ограничен ресурс - на пример храна), конкуренцијата може да започне (види Сл. 19). Затоа, ако коегзистираат два вида, тогаш нивните еколошки ниши на конкуренција мора да бидат некако различни. Токму тоа го вели законот за конкурентно исклучување, заснован на работата на рускиот еколог Георгиј Францевич Гаус: два вида не можат да заземат иста еколошка ниша. Како резултат на тоа, еколошките ниши на видовите кои припаѓаат на истата заедница, дури и тесно поврзани, се разликуваат. Затоа, таков исклучок е многу тешко да се следи во природата, но може да се пресоздаде во лабораторија. Конкурентното исклучување може да се следи и при растурање на живите организми со помош на луѓето. На пример, појавата на Хавајските острови на голем број континентални видови растенија (страст цветови) и птици (куќен врапче, ѕвездест) доведе до исчезнување на ендемските форми.
Концептот на еколошка ниша ни овозможува да идентификуваме еколошки еквиваленти, односно видови кои заземаат многу слични ниши, но во различни области. Слични форми често не се поврзани едни со други. Така, нишата на големи тревопасни животни во прериите на Северна Америка е окупирана и окупирана од бизони и рогови, во степите на Евроазија - саиги и диви коњи, а во саваните на Австралија - големи кенгури.
N-димензионалната идеја за еколошка ниша ни овозможува да ја откриеме суштината на организацијата на заедниците и биолошката разновидност. За да се процени природата на односите помеѓу еколошките ниши на различни видови во едно живеалиште, се користат растојанијата помеѓу центрите на нишите и нивното преклопување во ширина. Се разбира, се споредуваат само неколку оски.
Јасно е дека секоја заедница вклучува видови со многу различни и многу слични еколошки ниши. Вторите се всушност многу блиски по своето место и улога во екосистемот. Колекцијата на такви видови во која било заедница се нарекува еснаф. Живите суштества кои припаѓаат на истиот еснаф силно комуницираат едни со други и слабо со другите видови.