Geum.ru

Теория экологических ниш

Вид материалаЛекции

Содержание


2 Динамика экологических ниш
Подобный материал:

ТЕОРИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ НИШ

ПЛАН ЛЕКЦИИ:



1. Понятие об экологических нишах.
2. Динамика экологических ниш.


1 Понятие об экологических нишах


Положение популяции в экосистеме может быть различным: от полного доминирования (сосна обыкновенная в сосновом лесу) до полной зависимости и подчиненности (светолюбивые травы под пологом леса). При этом она, с одной стороны, стремится максимально полно осуществлять свои процессы жизнедеятельности в своих интересах, а с другой – автоматически обеспечивает жизнедеятельность других популяций этого же биоценоза, являясь компонентом цепи питания, а также через топические, приспособительные и иные связи.

Т.е. каждая популяция, как полноправный представитель вида в экосистме, имеет в ней свое место. Американский эколог Р.Макинтош назвал его экологической нишей.

Основные компоненты экологических ниш:


1.Определенное местообитание (физико-химические свойства экотопа и климатические условия);
2. Биоценотическая роль (производитель, потребитель или разрушитель органического вещества);
3. Положение внутри собственного трофического уровня (доминирование, содоминирование, подчиненность и т.п.);
4. Место в пищевой цепи;
5. Положение в системе биотических отношений.

Иными словами, экологическая ниша – это сфера жизнедеятельности вида в экосистеме. Поскольку вид представлен в экосистеме одной популяцией, то, очевидно, что ту или иную экологическую нишу занимает в ней именно популяция. Вид же по большому счету занимает свою экологическую нишу в глобальной экосистеме - биосфере.

Более сложным является вопрос о том, имеет ли собственную экологическую нишу отдельная особь. Нишу не только как участок территории экотопа, но и как некую собственную и уникальную роль, определенную ее способностью к борьбе за существование.

В ряде случаев ни практически, ни теоретически такую роль выделить нельзя. Например, комар в туче комаров или растение пшеницы какого-либо сорта в агроценозе ни по каким значимым параметрам друг от друга не отличаются. В иных случаях наличие собственной экологической ниши налицо: вожак в стае волков, пчела-матка в улье пчел и т.п. Очевидно, что чем более дифференцировано или социально сообщество (популяция), тем отчетливее проявляются признаки экологических ниш каждой особи. Наиболее ярко они дифференцированы и очерчены в сообществах человека: президент государства, глава фирмы и т.д. и т.п.

2 Динамика экологических ниш

В естественных условиях никакая популяция или особь не находятся достаточно длительное время в идеальных условиях. Реальные условия существования определяют параметры действительной сферы жизнедеятельности и формируют так называемую реализованную экологическую нишу. Конечно, любое сообщество организмов, в т.ч. отдельные особи, стремятся максимально реализовать свой биотический потенциал и занять лучшее место в собственном трофическом уровне.

Представление о наиболее благоприятных условиях жизнедеятельности для них рассматривается как фундаментальная экологическая ниша.

Условия внешней среды постоянно, более или менее системно, изменяются, создавая этим лучшие или худшие возможности для жизнедеятельности популяции. Они же (популяции), в свою очередь, расширяют свою экологическую нишу или вынужденно сужают, создавая определенный динамический эффект.

Как правило, внутри одного трофического уровня находятся несколько однотипных популяций. Например, продуценты луговых экосистем представлены многими видами трав: тимофеевка луговая (Рleum pretense L.), ежа сборная (Dactylis glomerata L.), клевер луговой (Trifolium pretense L.), одуванчик лекарственный (Taraxacum officinale L.) и др. Однако, даже самый обыкновенный ценоз по годам может значительно изменять свой ботанический состав. В иные годы увеличивается доля одного вида (расширяется его экологическая ниша) в иные – другого вида.

Часто наблюдаются случаи, когда внешние условия резко меняются, в пользу одного из видов, который тут же расширяет свою экологическую нишу и становится доминирующим.

В большинстве случаев сосуществующие виды в одном трофическом уровне из-за конкурентной неспособности захватить экологические ресурсы, которых часто не хватает, должны смириться с «соседями» и «подвинуться», т.е. сместить свою экологическую нишу. В противном случае один из видов будет вытеснен из ценоза. Подобное явление описывается принципом конкурентного исключения Гаузе (1994): два вида не могут устойчиво существовать в ограниченном пространстве экосистемы и смещают свои экологические ниши, если жизнедеятельность их ограничена каким-либо важным ресурсом, количество и (или) доступность которого лимитирована (по Мамедову Н.М. и др., 1996).

Например, разные виды цапель (Ardea L.) в одной и той же экосистеме, на одних и тех же прибрежных участках имеют разные приспособленности к поиску пищи: цапля красная взбаламучивает воду, пугая рыбу, затем широко раскрывает крылья, создает тень. Рыбы принимают тень за убежище, устремляются к нему и становятся добычей птице. Другой вид цапель - зеленая кваква – пассивно поджидает проплывающую мимо рыбу.

Поскольку живые организмы существуют в пределах множества экологических факторов, то реальная экологическая ниша может быть представлена в виде некоего гиперобъёма с зоной оптимума в центре.

Гиперобъём фундаментальной экологической ниши будет определяться толерантностью вида по всем факторам, а гиперобъём реализованной экологической ниши – динамически изменяться в пределах фундаментальной.

Факторы внешней среды определяют динамику экологических ниш сообществ организмов и отдельных особей как в целом, так и на каждом этапе онтогенеза.

Следует учитывать, что на разных этапах онтогенеза особи могут занимать разные экологические ниши. Например, личинки (гусеницы) капустной белянки (Pieridae L.) и взрослое насекомое (имаго) имеют разные способы питания и разные источники пищи, а головастик лягушки и взрослая особь – не только разные источники питания, но и различные среды обитания, относясь к иным трофическим уровням.

Итак, изменение условий существования (смена времён года, смена сезонов, антропическое воздействие и т.п.), переход из одного возрастного состояния в другое приводят к динамическим изменениям реализованных экологических ниш, вплоть до их смены.

Видовой состав естественных биоценозов близок к полночленному. Однако, в них могут проникать новые виды как в результате акклиматизации человеком, так и не преднамеренно. Попытки изменения видового состава экосистем могут быть удачными при исключительно тщательном анализе всех взаимоотношений в сообществе, а не только при определении свободной экологической ниши по пищевому фактору. Важно учитывать комплекс факторов, в т.ч. непрерывность и законченность пищевых цепей.

Представление об экологических нишах настолько фундаментально для всей природоохранной и природопользовательской деятельности, что Э.Пианка (1971) даже высказал предположение, что всю экологию можно рассматривать как науку об экологических нишах.