Фундаментальная и реализованная ниши

Экологические ниши. Фундаментальная и реализованные ниши

Фундаментальная и реализованная ниши

⇐ Предыдущая9101112131415161718Следующая ⇒

Экологическая ниша – это совокупность экологических факторов – абиотических и биотических (включая ритмику их изменения) – необходимых для существования популяции в экосистеме.

Экологическая ниша, место, занимаемое видом (точнее — его популяцией) в сообществе (биоценозе).

Разделение экологических ниш у видов одного типа питания никогда не бывает полным, их ниши пересекаются. Например заяц может служить пищей и для лисы, и для волка, но волк, кроме того, может нападать и на более крупных травоядных – оленей и даже лосей, а лиса – использовать в пищу мышевидных грызунов.

Два варианта ниши – фундаментальную и реализованную.

1.Фундаментальная ниша – это ниша, которую вид может занять при отсутствии конкуренции. Она обусловлена генетически.

2.Реализованная ниша – это часть фундаментальной ниши, которую занимает вид при наличии конкуренции. Она обусловлена генетически и экологически.

Фундаментальные ниши видов очень широкие. К примеру, в ботанических или зоологических садах при отсутствии конкуренции успешно выращиваются растения и содержатся животные из разных районов земного шара (они защищены от более конкурентоспособных видов местной флоры и фауны).

Н-р,степные злаки – ковыли и типчаки – в чистом посеве при поливе дают урожай выше, чем на сухом степном черноземе.

Их реализованная ниша охватывает только условия засушливой степной зоны, где выжить им помогают также черты патиентности – корневая система интенсивного типа (большое количество тонких длинных корней), узкие листья, опушение и другие приспособления для поглощения и экономного расходования воды. В то же время в отсутствие конкуренции эти степные злаки хорошо растут при обильном увлажнении.

Соотношение объемов фундаментальной и реализованной ниш – признак стратегии вида. Так у виолентов они практически равны: эти конкурентно сильные виды занимают любые местообитания, где они могут произрастать в силу своих генетически обусловленных физиологических особенностей.

У патиентов объемы реализованных и фундаментальных ниш также совпадают, но уже по иной причине: в экстремальных условиях (сильное засоление, затенение, крайняя бедность или сухость почвы) растительный покров разомкнут и практически нет конкуренции. На скудные ресурсы, которые имеются в этих экстремальных условиях, никто, кроме патиентов (галофитов, сциофитов, олиготрофов или ксерофитов), не претендует.

У эксплерентов реализованная ниша приближается к нулю, так как они слабые конкуренты и могут существовать только при условии, что более сильные виды отсутствуют (обычно это и бывает причиной разрастания эксплерентов на местах нарушений).

Аналогично соотношение объемов реализованных и фундаментальных ниш у животных, представляющих разные типы стратегии.

У видов с вторичными типами стратегий (RS, RC, SC, CRS) соотношение объемов реализованной и фундаментальной ниш может составлять от нуля до единицы в зависимости от того, в каких соотношениях находятся свойства виолентности, патиентности и эксплерентности (чем выше доля эксплерентности, тем оно ближе к нулю).

Кроме фундаментальной и реализованной ниш в экологической ботанике используется понятие регенерационной ниши.Регенерационная ниша – это набор факторов среды, позволяющий виду внедрится в сообщество.

У животных экологические ниши различаются более четко, чем у растений, так как разные животные потребляют разную пищу (биомасса или детрит разных видов растений, насекомых, рыб, птиц или млекопитающих).

Животные разделяют территорию на охотничьи наделы или живут в разных стациях одной экосистемы (например разные птицы гнездятся и кормятся в разных частях древесного яруса). Есть животные, которые охотятся днем, а другие – только ночью (филины, совы, летучие мыши, сомы).

У перелетных птиц ниши в разные периоды года разные и находятся в разных экосистемах, удаленных друг от друга на тысячи километров.

У растений ниши различаются не столь четко, так как у всех растений – одна диета из раствора минеральных солей, который они корнями поглощают из почвы, диоксида углерода и солнечного света. Различия своих «профессий» в экосистеме растения реализуют за счет следующих особенностей:

1.Разный тип распределения корневых систем.Тростник, который связан с грунтовыми водами на глубине 8-10 м, саксаул – типичное пустынное дерево с укоренением в сухих горизонтах почвы, из которых он извлекает некоторое количество воды.

2.Разное время вегетации. В период цветения и плодоношения растениям требуется больше ресурсов, и за счет цветения в разное время снижается конкуренция.

3.Разная требовательность к свету. В лесу одни виды растений приурочены к затененным местам (например копытень, вороний глаз), а другие – к светлым прогалинам (ежа сборная).

4.Разная требовательность к элементам минерального питания.

Злакам необходим азот, который они получают из почвы. Бобовые могут обходиться практически без него, так как в их корнях живут азотфиксирующие бактерии.

Растения различаются также по взаимоотношениям с насекомыми опылителями, микоризообразующими грибами, фитофагами и другими факторами, которые определяют состав экосистемы.

К одной гильдии относятся виды, которые делят один и тот же ресурс (имеют похожие экологические ниши), и потому потенциально могут быть конкурентами. Ниши видов одной гильдии особенно сильно перекрыты.

Примеры гильдий – крупные фитофаги или насекомые листоеды саванн, мышевидные грызуны в степи, виды растительноядного или плотоядного планктона, детритофаги бентоса, крупные рыбы хищники и т.д.

Гильдия животных – это достаточно удобное понятие для выделения в экосистеме функциональных блоков среди организмов одного трофического уровня.

⇐ Предыдущая9101112131415161718Следующая ⇒

Дата добавления: 2015-11-23; просмотров: 1960 | Нарушение авторских прав

Рекомендуемый контект:

Похожая информация:

Поиск на сайте:

Источник: https://lektsii.org/4-16733.html

Разница между фундаментальной и реализованной нишей – 2020 – Новости

Фундаментальная и реализованная ниши

Основное различие между фундаментальной нишей и реализованной нишей заключается в том, что фундаментальная ниша – это любой тип условий окружающей среды, в которых может жить конкретный вид, тогда как реализованная ниша – это место, где виды фактически живут . В фундаментальной нише нет конкуренции за ресурсы или хищников, в то время как в реализованной нише существует конкуренция как за ресурсы, так и за хищников.

Фундаментальная ниша и реализованная ниша – это два типа экологических позиций в экосистеме, которые могут быть заняты определенным видом.

Ключевые области покрыты

1. Что такое фундаментальная ниша
– определение, характеристики, примеры
2. Что такое реализованная ниша
– определение, характеристики, примеры
3.

В чем сходство фундаментальной ниши и реализованной ниши
– Краткое описание общих черт
4.

В чем разница между фундаментальной нишей и реализованной нишей
– Сравнение основных различий

Основные условия

Конкуренция, экосистема, фундаментальная ниша, ниша до и после конкуренции, реализованная ниша, ресурсы

Что такое фундаментальная ниша

Фундаментальная ниша или ниша до конкуренции – это диапазон условий окружающей среды, в которых может жить конкретный вид.

Это означает, что он определяет совокупность условий и источников, в которых виды могут выживать, расти и размножаться.

Организмы этого вида могут максимально использовать как биотические, так и абиотические факторы в экосистеме фундаментальной ниши, поскольку нет конкуренции за ресурсы и хищников.

Рисунок 1: самец краснокрылого дрозда в Чикаго, штат Иллинойс, США

Например, самец красно-крылатого дрозда занимает первичную недвижимость на болотах ранней весной. Однако, с сезонным прогрессом, трехцветные черные дрозды, которые более агрессивны, перемещаются в болота и захватывают лучшую территорию. Следовательно, до прибытия трехцветного черного дрозда, болота являются фундаментальной нишей для самца краснокрылого черного дрозда.

Что такое реализованная ниша

Реализованная ниша или постконкурентная ниша это диапазон условий окружающей среды, в которых виды живут на самом деле. Он всегда меньше соответствующей фундаментальной ниши вида и рассматривается как подмножество фундаментальной ниши.

Когда виды в фундаментальной нише сталкиваются с различными взаимодействиями и давлением со стороны окружающей среды, они вынуждены двигаться в маленькую нишу, реализованную нишу.

Также считается, что с ростом реализованной ниши соответствующая фундаментальная ниша также соответственно увеличивается.

Рисунок 2: Койот

Например, волки обитали в Северной Америке, хорошо конкурируя с койотами за еду и территорию. С прибытием европейских поселенцев на континент охота сократила популяцию волков, позволив койотам наслаждаться широким спектром окружающей среды.

Сходства между фундаментальной нишей и реализованной нишей

  • Фундаментальная ниша и реализованная ниша – это два типа позиций экосистемы, занимаемой определенным видом.

Определение

Фундаментальная ниша относится к нише организма, учитывая, что нет никаких ограничивающих факторов на окружающую среду или ресурсы, которые организм может использовать, в то время как реализованная ниша относится к нише, которую жизнеспособная популяция вида занимает в присутствии конкурирующих видов. Это объясняет принципиальную разницу между фундаментальной нишей и реализованной нишей.

Также называется

Фундаментальная ниша также называется нишей до конкуренции, а реализованная ниша называется нишей после конкуренции.

существование

Фундаментальная ниша – тип теоретической ниши, в то время как реализованная ниша – то, где фактически живет вид.

Размер

Кроме того, основная ниша имеет большие размеры, в то время как реализованная ниша имеет небольшие размеры.

Роли видов

Кроме того, фундаментальная ниша разрабатывает различные роли конкретного вида, в то время как реализованная ниша разрабатывает то, что виды делают на самом деле.

Конкурс за ресурсы

В фундаментальной нише нет конкуренции ни за ресурсы, ни за хищников, а за реализованную нишу – за ресурсы и за хищников. Это важное различие между фундаментальной нишей и реализованной нишей.

Вывод

Фундаментальная ниша – это теоретическая ниша, которая включает в себя любые экологические позиции, в которых может жить конкретный вид. С другой стороны, осознанная ниша – это реальная экосистема, в которой обитают виды.

Кроме того, в фундаментальной нише отсутствует давление на окружающую среду, и когда давление возникает либо от хищников, либо от ограниченных ресурсов, виды перемещаются в осознанную нишу.

Основное различие между фундаментальной нишей и реализованной нишей заключается в том, где обитают виды и тип воздействия на окружающую среду.

Ссылка:

1. Готье, Николай. «Фундаментальная ниша: определение и пример». Study.com, Study.com, доступно здесь
2. Готье, Николай. «Реализованная ниша: пример и определение». Study.com, Study.com, доступно здесь

Изображение предоставлено:

1. «Agelaius phoeniceus -Chicago, Illinois, USA -male-8» Джона Пикена из Чикаго, США – Red-winged Blackbird (CC BY 2.0) через Commons Wikimedia
2. «Kojote2010 cut» Kojote2010.JPG: JoernHaukeПроизводные работы: Kürschner (доклад) – Kojote2010.JPG (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia

Источник: https://ru.betweenmates.com/difference-between-fundamental-niche

Фундаментальная и реализованная ниши

Фундаментальная и реализованная ниши

Разделение экологических ниш у видов одного типа питания никогда не бывает полным, их ниши пересекаются.

Например заяц может служить пищей и для лисы, и для волка, но волк, кроме того, может нападать и на более крупных травоядных – оленей и даже лосей, а лиса – использовать в пищу мышевидных грызунов.

В фенологической последовательности прохождения фенофаз растениями сравнительно редко цветение одного вида резко сменяется цветением другого, обычно второй вид зацветает в то время, когда первый еще не закончил цветение.

Пересекаются распределения видов растений на градиентах ведущих факторов – увлажнения, засоления, освещенности и др. Пересечение экологических ниш является причиной конкуренции, которая, в свою очередь, влияет на размер экологических ниш видов. Это позволило Д. Хатчинсону различать два варианта ниши – фундаментальную и реализованную.

Фундаментальная ниша – это ниша, которую вид может занять при отсутствии конкуренции. Она обусловлена генетически.

Реализованная ниша – это часть фундаментальной ниши, которую занимает вид при наличии конкуренции. Она обусловлена генетически и экологически.

Фундаментальные ниши видов очень широкие. К примеру, в ботанических или зоологических садах при отсутствии конкуренции успешно выращиваются растения и содержатся животные из разных районов земного шара (они защищены от более конкурентоспособных видов местной флоры и фауны).

В ботаническом саду университета в Галле в открытом грунте растет опунция американская, но трудно себе представить, чтобы она натурализовалась и внедрилась в травостой злаковников или в сообщества кустарников Южной Германии.

В условиях непривычного климата конкурентная способность кактуса крайне низка.

Классическими примерами, показывающими различия фундаментальной и реализованной ниш, являются опыты по удобрению естественных лугов и искусственных чистых посевов тех видов, которые слагают эти луговые сообщества (Работнов, 1998).

При внесении минеральных удобрений на луга лесной зоны, которые сформировались после расчистки леса на бедных подзолистых почвах, из травостоя выпадают типичные для таких лугов олиготрофные мелкие узколистные злаки – полевица тонкая и душистый колосок и разрастаются эвтрофные крупные широколистные злаки – ежа сборная, коротконожка перистая и пырей ползучий, бывшие ранее второстепенными видами с небольшой долей количественного участия в травостое. Однако и полевица, и душистый колосок в искусственном чистом посеве положительно отзываются на удобрения, внесенные в тех же дозах, и их урожайность увеличивается в 2–4 раза.

Причины этого феномена заключаются в том, что олиготрофные виды при отсутствии конкуренции хорошо растут и в условиях богатого минерального питания.

Однако в этих же условиях при наличии конкуренции они вытесняются эвтрофными злаками.

То есть их фундаментальная ниша охватывает и бедные, и богатые почвы, а реализованная – только бедные, на которых они вследствие биологических и экологических особенностей (патиентности) являются сильными конкурентами.

По такой же причине степные злаки – ковыли и типчаки – в чистом посеве при поливе дают урожай выше, чем на сухом степном черноземе.

Их реализованная ниша охватывает только условия засушливой степной зоны, где выжить им помогают также черты патиентности – корневая система интенсивного типа (большое количество тонких длинных корней), узкие листья, опушение, С4‑фотосинтез и другие приспособления для поглощения и экономного расходования воды. В то же время в отсутствие конкуренции эти степные злаки хорошо растут при обильном увлажнении.

Соотношение объемов фундаментальной и реализованной ниш – признак стратегии вида. Так у виолентов они практически равны: эти конкурентно сильные виды занимают любые местообитания, где они могут произрастать в силу своих генетически обусловленных физиологических особенностей.

У патиентов объемы реализованных и фундаментальных ниш также совпадают, но уже по иной причине: в экстремальных условиях (сильное засоление, затенение, крайняя бедность или сухость почвы) растительный покров разомкнут и практически нет конкуренции. На скудные ресурсы, которые имеются в этих экстремальных условиях, никто, кроме патиентов (галофитов, сциофитов, олиготрофов или ксерофитов), не претендует.

У эксплерентов реализованная ниша приближается к нулю, так как они слабые конкуренты и могут существовать только при условии, что более сильные виды отсутствуют (обычно это и бывает причиной разрастания эксплерентов на местах нарушений).

Аналогично соотношение объемов реализованных и фундаментальных ниш у животных, представляющих разные типы стратегии.

У видов с вторичными типами стратегий (RS, RC, SC, CRS) соотношение объемов реализованной и фундаментальной ниш может составлять от нуля до единицы в зависимости от того, в каких соотношениях находятся свойства виолентности, патиентности и эксплерентности (чем выше доля эксплерентности, тем оно ближе к нулю).

Кроме фундаментальной и реализованной ниш в экологической ботанике используется понятие регенерационной ниши, предложенное П.Граббом (Grubb, 1985). Регенерационная ниша – это набор факторов среды, позволяющий виду внедрится в сообщество.

У пойменных тополей и ив регенерационная ниша, к примеру, очень узкая – это свежие и лишенные растительности влажные наносы аллювия в прирусловой пойме.

Весьма интересно, что семена этих деревьев оказываются готовыми к прорастанию как раз в то время, когда идет спад уровня паводка и обнажаются влажные супесчаные и суглинистые субстраты.

В иных условиях их легкие семена с пушистыми парашютами («тополиный пух») не прорастают, так как зависают между стеблями травянистых растений. Семена, попадающие в густой ивняк, достигают поверхности влажной почвы и прорастают, но всходы гибнут от сильного затенения.

Как создание регенерационных ниш можно рассматривать вспашку почвы перед посевом и агротехнический прием поверхностного улучшения – дискования дернины луга перед подсевом в нее ценных видов трав.

Контрольные вопросы

1. Дайте определения фундаментальной и реализованной ниши.

2. Расскажите об экспериментах, подтверждающих существование реализованных и фундаментальных ниш.

3. Каково соотношение реализованной и фундаментальной ниши у виолентов, патиентов и эксплерентов?

4. Как это соотношение меняется у видов вторичных стратегий?

5. Что такое регенерационная ниша?

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Источник: https://studopedia.ru/17_19654_fundamentalnaya-i-realizovannaya-nishi.html

Г. Хатчинсон выдвинул понятия фундаментальной и реализованной экологической ниши. Под фундаментально

Фундаментальная и реализованная ниши

Г. Хатчинсон выдвинул понятия фундаментальной и реализованной экологической ниши. Под фундаментальной

понимается весь набор условий, при которых вид может успешно существовать и размножаться. В природных биоценозах, однако, виды осваивают далеко не все пригодные для них ресурсы вследствие, прежде всего, конкурентных отношений. Реализованная экологическая ниша

– это положение вида в конкретном сообществе, где его ограничивают сложные биоценотические отношения. Иными словами, фундаментальная экологическая ниша характеризует потенциальные возможности вида, а реализованная – ту их часть, которая может осуществиться в данных условиях, при данной доступности ресурса. Таким образом, реализованная ниша всегда меньше, чем фундаментальная.

В экологии широко обсуждается вопрос о том, сколько экологических ниш может вместить биоценоз и сколько видов какой-либо конкретной группы, имеющих близкие требования к среде, могут ужиться вместе.

Специализация вида по питанию, использованию пространства, времени активности и другим условиям характеризуется как сужение его экологической ниши, обратные процессы – как ее расширение.

На расширение или сужение экологической ниши вида в сообществе большое влияние оказывают конкуренты. Правило конкурентного исключения, сформулированное Г. Ф.

Гаузе для близких по экологии видов, может быть выражено таким образом, что два вида не уживаются в одной экологической нише.

Эксперименты и наблюдения в природе показывают, что во всех случаях, когда виды не могут избежать конкуренции за основные ресурсы, более слабые конкуренты постепенно вытесняются из сообщества. Однако в биоценозах возникает много возможностей хотя бы частичного разграничения экологических ниш близких по экологии видов.

Выход из конкуренции достигается благодаря расхождению требований к среде, изменению образа жизни, что, другими словами, является разграничением экологических ниш видов. В этом случае они приобретают способность сосуществовать в одном биоценозе.

Каждый из живущих вместе видов в отсутствие конкурента способен на более полное использование ресурсов. Это явление легко наблюдать в природе. Так, травянистые растения ельника способны довольствоваться небольшим количеством почвенного азота, которое остается от перехвата его корнями деревьев.

Однако если на ограниченной площадке обрубить корни этих елей, условия азотного питания трав улучшаются и они бурно идут в рост, принимая густо-зеленую окраску.

Улучшение условий жизни и увеличение численности какого-либо вида в результате удаления из биоценоза другого, близкого по экологическим требованиям, называется конкурентным высвобождением.

Разделение совместно живущими видами экологических ниш с частичным их перекрыванием – один из механизмов устойчивости природных биоценозов.

Если какой-либо из видов резко снижает свою численность или выпадает из состава сообщества, его роль берут на себя другие.

Чем больше видов в составе биоценоза, тем ниже численность каждого из них, тем сильнее выражена их экологическая специализация. В этом случае говорят о «более плотной упаковке экологических ниш в биоценозе».

У близкородственных видов, живущих вместе, обычно наблюдаются очень тонкие разграничения экологических ниш.

Так, пасущиеся в африканских саваннах копытные по-разному используют пастбищный корм: зебры обрывают в основном верхушки трав, антилопы гну кормятся тем, что оставляют им зебры, выбирая при этом определенные виды растений, газели выщипывают самые низкие травы, а антилопы топи довольствуются высокими сухими стеблями, оставшимися после других травоядных. Такое же «разделение труда» в южноевропейских степях осуществляли когда-то дикие лошади, сурки и суслики (рис. 92).

Рис. 92.

Разные виды травоядных поедают траву на разной высоте в африканских саваннах (верхние ряды) и в степях Евразии (нижние ряды) (по Ф. Р. Фуэнте, 1972; Б. Д. Абатурову, Г. В. Кузнецову, 1973)

В наших зимних лесах насекомоядные птицы, кормящиеся на деревьях, также избегают конкуренции друг с другом за счет разного характера поиска. Например, поползни и пищухи собирают пищу на стволах.

При этом поползни стремительно обследуют дерево, быстро схватывая попадающихся на глаза насекомых или семена, оказавшиеся в крупных трещинах коры, тогда как мелкие пищухи тщательно обшаривают на поверхности ствола малейшие щелки, в которые проникает их тонкий шиловидный клюв. Зимой в смешанных стайках большие синицы ведут широкий поиск на деревьях, в кустах, на пнях, а часто и на снегу; синицы-гаички обследуют преимущественно крупные ветви; длиннохвостые синицы ищут корм на концах ветвей; мелкие корольки тщательно обшаривают верхние части крон хвойных. Страницы: 13 14 15 16 17 18 19 20 21

Смотрите также

Дно как биотоп
Люди довольно хорошо представляют себе, как выглядит поверхность суши. Однако о том, как выглядит поверхность 3/4 Земли — морское дно и какие там условия, у подавляющего большинства представления …

Платежные инструменты
Платежные инструменты – это правовые средства осуществления переводов денежных средств (наличных и безналичных) с целью совершения платежа. Порядок выполнения операций с применением платежных инст …

Особенности природоохранной деятельности в России.
В нашей стране на первом этапе становления хозяйственного механизма природопользования недостатки административной системы руководства проявлялись более явно и отчетливо, чем в других странах. …

Источник: http://www.ecololife.ru/study-576-18.html

Виды растений

Фундаментальная и реализованная ниши

Разная требовательность к ЭМП. Например, бобовые могут практически не получать азота из почвы, так как в их корнях живут азотфиксирующие бактерии, снабжающие их азотом.

Растения различаются также по взаимоотношениям с насекомыми-опылителями, грибами, фитофагами и по отношению к другим факторам, которые определяют состав фитоценоза.

Это подчеркивает в своем определении ниши Б.

Небел, для которого экологическая ниша – “совокупность связей организма с биотическими и абиотическими факторами среды обитания” (1993, С. 256). Все это дает нам основание для следующего определения: экологическая ниша вида – это его место в сообществе, т.е.

совокупность занимаемого им пространства, потребностей в ресурсах, временного ритма “работы по профессии”. Фундаментальная и реализованная ниши Важный элемент теории современной НОР – различение фундаментальных и реализованных ниш.

Фундаментальной считается та ниша, которую может занять популяция взрослых растений при отсутствии конкуренции, а Реализованной – та часть фундаментальной ниши, которую занимает популяция при наличии конкуренции с прочими видами. Фундаментальные ниши очень широкие: в ботанических садах при отсутствии конкуренции успешно выращиваются растения из разных районов земного шара. Но они нуждаются в защите от более конкурентоспособных в данных условиях видов местной флоры.

Т. А. Работнов (1998) назвал опыты по удобрению естественных луговых фитоценозов и искусственных чистых посевов тех видов, которые слагают эти фитоценозы, классическими примерами, показывающими различия фундаментальной и реализованной ниш. Число таких экспериментов достаточно велико. Он указал как наиболее важные опыты Ротамстедской станции (Англия, Lawes et al., 1883), Ф. Штеблера и К. Шретера (Швейцария, Stebler, Schreter, 1889), Х-Элленберга (ФРГ, Ellenberg, 1954). При внесении минеральных удобрений на луга лесной зоны, которые сформировались после расчистки леса на бедных подзолистых почвах, из травостоя выпадают типичные для таких лугов полевица тонкая (Agrostis tenuis) и душистый колосок (Anthoxanthum odoratum) и разрастаются Dactylis glomerata и Elytrigia repens, бывшие ранее второстепенными видами с небольшой долей количественного участия в травостое. Однако и полевица тонкая, и душистый колосок в искусственном чистом посеве положительно реагируют на внесенные удобрения -их урожайность увеличивается в 2-4 раза. Аналогичные данные были получены и при анализе результатов действия минеральных удобрений исследователями из России (Зайкова, 1980; “Реакция суходольного луга”, 1987). Причины этого феномена заключаются в том, что при отсутствии конкуренции виды, характерные для бедных лесных почв, хорошо растут в условиях высокой обеспеченности ЭМП, а при наличии конкуренции они вытесняются злаками богатых почв.

Иными словами, их фундаментальная ниша охватывает и бедные, и богатые почвы, а реализованная – только бедные, на которых они благодаря биологическим и экологическим особенностям оказываются сильными конкурентами. Аналогично степные злаки – ковыли (p. Stipa) и типчаки (Festuca valesiaca и др.) – в чистом посеве при поливе дают больший урожай, чем на сухом степном черноземе.

Их реализованная ниша охватывает условия засушливой степной зоны, где выжить им помогает мощная корневая система, узкие листья, опушение и другие приспособления для экономного расходования воды.

При отсутствии конкуренции степные злаки хорошо растут при обильном увлажнении; в природе в таких условиях они не встречаются, так как не выдерживают конкуренции с приспособленными к этому режиму увлажнения луговыми видами. Интересный пример, иллюстрирующий различия фундаментальных и реализованных ниш в высокогорной растительности Кавказа, приводят А. В. Сеннов и В. Г.

Онипченко (Sennov, Onipchenko, 1994). Растения, обитающие в экстремальных условиях лишайниковых пустошей и снежников (вегетационный период у этих сообществ ограничивается двумя месяцами), при пересадке в более благоприятные условия альпийских лугов и защите от конкуренции резко увеличивали свои размеры, так как их фундаментальная ниша охватывает и благоприятные условия.

В экстремальных условиях лежит их реализованная ниша, в которую они из более благоприятных экотопов “выдавливаются” конкурентами. Именно различиями фундаментальных и реализованных ниш объясняется наличие в природе включенных ниш и полимодальных распределений видов вдоль градиентов экологических факторов. В большинстве случаев распределение вида по каждому градиенту (т.е.

по каждой оси) гиперпространства ниш при отсутствии конкуренции имеет колоколовидную форму: один максимум в наиболее благоприятных условиях и два пессимума – на обоих концах кривой, плавно приближающихся к нулевому значению обилия (покрытия, веса или плотности).

Если же на части оси расположен более сильный конкурент (Б) с включенной нишей, то вид А может быть вытеснен из самых благоприятных для него местообитаний в менее благоприятные.

Подобные полимодальные распределения, возникающие в результате оттеснения конкурентно более слабых видов к периферии их фундаментальных ниш, являются следствием ценотического механизма, описываемого центробежной моделью организации растительности.

Регенерационные ниши. Под регенерационной нишей (Grubb, 1985) понимается набор условий, позволяющих войти в фитоценоз новому виду. Например, регенерационная ниша тополей и ив включает свежие влажные отложения аллювия вдоль берега реки.

Если на аллювии сформируется травяной покров, то легкие семена этих растений не смогут достигнуть почвы и прорасти. Размер семян определяет характер регенерационной ниши в тропических лесах (Lusk, 1995): крупно семенные виды приживаются на минеральной почве, а мелкосеменные – на разложившейся древесине.

Исследования факторов сосуществования и формирования высокого биологического разнообразия в травяных сообществах шведских и эстонских альваров (лугов на известковых породах), а также аналогичные исследования субальпийских лугов Карпат (van der Maarel, Sykes, 1993; Kull, Zobel, 1991, 1994; Herben et al.

, 1993a,b, 1994) показали, что регенерационная ниша для луговых видов может иметь ничтожно малые размеры. Для проростков видов соседство со взрослыми растениями благоприятнее оголенного участка почвы при нарушениях (в этом проявляется эффект растений-“нянь”.

Таким образом, регенерационные ниши разных видов различны и их изучение помогает объяснить закономерности сосуществования видов в сообществах. В итоге именно регенерационные ниши организует человек, проводя обработку почвы перед посевом культурных растений.

Чтобы обогатить состав естественного луга ценными кормовыми злаками и бобовыми, также создают регенерационную нишу путем дернины, при котором образуются участки поверхности, лишенные растений. Внедренные виды после развития их популяций выдерживают конкуренцию с имевшимися в травостое видами.

Система Маклиода – Пианки.

Первым исследователем стратегий растений, видимо, был Дж. Маклиод (McLeod, 1884, по Hermy, Stieperaere, 1985), который разделил их по способу выживания на пролетариев и капиталистов. Разумеется, столь экстравагантные названия для типов были данью моде (именно в этот период в Европу пришел марксизм), тем не менее аналогии Маклиода весьма удачны.

Растения-капиталисты затрачивают основную энергию на поддержание взрослых особей, накапливая к зиме фито массу многолетних тканей – древесных стволов и ветвей, корневищ, клубней, луковиц и пр. Растения-пролетарии, напротив, зимуют в стадии семян, т.е. без капитала, так как при этом типе стратегии энергия затрачивается на размножение.

Спустя восемь десятилетий, П. Макартур и Е.Уилсон (MacArthur, Wilson, 1967) заново открыли типы стратегий Маклиода, описав их как результат двух типов отбора видов: г- и К-отбора.

Позднее представления об этих типах отбора подробно разработал Э.

Пианка (1981): г-отбор – это эволюция организмов в направлении увеличения затрат на размножение, а К-отбор – на поддержание жизни взрослого организма.

Источник: http://jna.ru/giznennye-formy-rasteniy/vidi-rastenii/

Экология СПРАВОЧНИК

Фундаментальная и реализованная ниши

Фундаментальная ниша и реализованная ниша. — Вид, лишенный конкурентом реализованной ниши, вымирает. — У сосуществующих конкурентов часто наблюдается разделение реализованных ниш.

— Принцип конкурентного исключения. — Методологические трудности, возникающие при попытке доказать этот принцип и особенно при попытке опровергнуть его.

— Разделение ниш и межвидовая конкуренция: процессы, которые не все гда связаны.[ …]

Термин «ниша» был введен в науку в 1917 г. Дж. Гриннеллом для обозначения самой мелкой единицы распространения вида и определял потенциальный характер распространения отдельного вида в условиях отсутствия взаимодействия с другими видами. В 1927 г.

Элтон трактовал «нишу» как место определенного вида в биотической среде в смысле его пищевых связей и взаимодействий с врагами, подчеркивая реальный функциональный аспект. Г. Е. Хатчинсон (1958 г.) дал формальное, потенциально количественное определение ниши.

По его мнению, нишу следует определять с учетом всего диапазона физических, химических и биотических переменных среды, к которым должен быть адаптирован (приспособлен) вид, и под действием которых видовая популяция живет и возобновляется бесконечно долгое время. Хатчинсон различает два состояния видовой ниши: фундаментальную и реализованную.

Первая предполагает все множество оптимальных условий, в которых вид может обитать в отсутствии врагов. Вторая — фактический комплекс условий, в которых этот вид обычно существует.[ …]

Различают фундаментальные и реализованные экологические ниши. Фундаментальная экологическая ниша представляет собой комплекс условий, в которых есть принципиальная возможность для существования того или иного вида.

Напротив, реализованная экологическая ниша представляет собой комплекс условий, в которых реально вид обитает.

Например, фундаментальной нишей аскариды человеческой является кишечник млекопитающих, тогда как реальной нишей этого организма является кишечник человека.[ …]

Различают фундаментальную (потенциальную) нишу, которую организм мог бы занимать в отсутствие конкурентов, хищников и других врагов и в которой физические условия оптимальны, и реализованную нишу – фактический диапазон условий существования организма, который или меньше фундаментальной ниши, или равен ей. Однако это не синонимы, поскольку не только конкуренция ограничивает ширину реализованной ниши.[ …]

Модель фундаментальной экологической ниши организма

Экологическую нишу, определяемую только физиологическими особенностями организмов, называют фундаментальной, а ту, в пределах которой вид реально встречается в природе, — реализованной.[ …]

Схема сокращения фундаментальной ниши вида G (покрытая точками и заштрихованная области) до его реализованной ниши (заштрихованная область) в результате диффузной конкуренции с видами А, В, С, D uF (по П. Джиллету)
Схема сокращения фундаментальной ниши вида G (покрытая точками и заштрихованная области) до его реализованной ниши (заштрихованная область) в результате диффузной конкуренции с видами А, В, С, D uF (по П. Джиллету)

Следовательно, сосуществование этих видов в общем также было связано с дифференциацией реализованных ниш.

Закономерность, которая проявилась при обсуждении этих примеров, была обнаружена также во многих других случаях, что позволило возвести ее в статус принципа, получившего название «принцип конкурентного исключения, или .-принцип Гаузе».

Его можно сформулировать следующим образом: «Если два конкурирующих вида сосуществуют в стабильных условиях, то это происходит благодаря дифференциации ниш, т. е.

разделения реализованных ниш этих видов; если, однако, такой дифференциации не происходит или если ей препятствуют условия среды, то один из конкурирующих видов будет истреблен или Вытеснен другим; такое вытеснение наблюдается тогда, когда реализёванная ниша более сильного конкурента полностью перекрывает те части фундаментальной ниши более слабого конкурента, которые имеются в данном местообитании».[ …]

Диффузная конкуренция может сократить фундаментальную нишу вида й (покрытая точками и заштрихованная область) до его реализованной ниши (только заштрихованная область).[ …]

Большинство организмов не обитает в своей потенциальной фундаментальной нише, а вследствие взаимодействий с другими организмами занимает меньшую по размерам реализованную нишу. Главными взаимодействиями обычно считают хищничество и конкуренцию. Последняя связана с теорией ниши через концепцию перекрывания ниш.

Дело в том, что виды склонны частично разделять между собой свои фундаментальные ниши и в результате на один и тот же ресурс одновременно претендуют две или более популяции. По терминологии Г. Хатчинсона, «гиперпространства» ниш одних видов включают в себя также части «гиперпространств» других видов, т. е.

перекрываются с ними.[ …]

В реальных сообществах происходит частичное перекрывание фундаментальных ниш, т. е. на каждый ресурс претендует несколько видов. Предполагается, что существует обратная зависимость между перекрыванием ниш и конкуренцией. Перекрывание ниш по нескольким градиентам ресурсов приводит к диффузной конкуренции и, как следствие, сильному сокращению величины реализованной ниши.[ …]

Сукцессия биогеоценоза является фактически сукцессией пищевых цепей и фундаментальных экологических ниш, т. е. режимов и состава сцепленных факторов. Поэтому приведенные выше примеры – упрощенные. В реальных условиях все гораздо сложнее, и при управлении биогеоценозами эту сцепленность факторов следует учитывать.

Характерным примером пренебрежения учением о фундаментальной экологической нише является применение арборици-дов в лесах, проводившееся в больших масштабах с целью устранить “сорные” лиственные породы, которые “конкурируют” с ценными хвойными за свет и минеральное питание. Ныне применение арборицидов в лесах в массовых масштабах прекращено.

Однако в ряде случаев после уничтожения лиственных пород сосна и ель не только не растут, но даже те деревья, что были до обработки, погибают от вредителей и болезней (новые лимитирующие факторы).

Причина понятна: свет и минеральное питание – это лишь немногие из бесчисленного множества экологических факторов, образующих фундаментальную нишу. Осветление оказывается благоприятным и для многих насекомых; исчезновение лиственного полога способствует беспрепятственному распространению грибных инфекций среди оставшихся хвойных.

Поступление органики в почву прекращается, а кроме того, почва оказывается незащищенной пологом лиственных пород от водной эрозии, и ее еще слабый гумусовый горизонт смывается.[ …]

Их реализованная экологическая ниша приближается к фундаментальной экологической нише.[ …]

Если перекрывание незначительно или ресурсы сверх-обильны, то виды с перекрывающимися нишами могут сосуществовать в практически раздельных и почти фундаментальных нишах. В перекрывающихся частях любых двух ниш может произойти конкурентное исключение.[ …]

Установлено, что как внутри-, так и межвидовая конкуренция оказывает влияние на видовую нишу. Внутривидовая конкуренция приводит к расширению ниши и к приближению реализованной ниши к границам фундаментальной ниши (или даже выходу за ее пределы).

Межвидовая конкуренция стремится противодействовать такому расширению, а кроме того, играет важную роль во взаимоотношениях между видами.

В тех случаях, когда виды очень сходны, может происходить конкурентное исключение, однако его удается избежать путем уменьшения перекрывания между нишами и изменения их размеров и (или) местоположения за счет сдвига ниш или смещения признаков.[ …]

Конкурентное высвобождение видов в изолированных местообитаниях приводит к обратному сдвигу ниши, т. е. к расширению реализованной ниши в сторону фундаментальной в отсутствие материковых конкурентов.

Экологическая литература богата примерами сдвига ниши в местообитаниях других типов; эти примеры касаются главным образом животных. Один из ярких примеров такого типа представлен на рис. 3.8.[ …

]

Можно рассматривать поверхность земного шара как сложную мозаику условий и ресурсов, определяющих различные фундаментальные ниши, т. е. мест, «пригодных для обитания» тех или иных видов.

Если достаточно известно о биологии отдельных видов и деталях земной поверхности, можно составить карты потенциального распространения каждого из них — зон, в пределах которых они могли бы сохранять свою популяцию при условии (а) возможности колонизации и (б) способности противостоять конкурентам, хищникам (консументам) или паразитам. Обилие растений и животных можно связать с частотой встречаемости и характером распределения таких зон.[ …]

В естественных экосистемах возможно проявление только синэкологического О.в. Понятия физиологического и синэкологического О.в. близки к понятиям фундаментальной и реализованной экологической ниши, но не совпадают с ними. ОПУСТЫНИВАНИЕ (О.

) – появление под влиянием хозяйственной деятельности человека ландшафтов, близких к пустыням, с редким растительным покровом. При О. резко снижается биологическая продукция, видовое богатство и разрушаются почвы. О.

сопровождало сельскохозяйственное освоение территорий в «плодородном полумесяце» (от юга Палестины через север Сирии и Месопотамии до восточной части современного Ирана). В настоящее время в этом некогда процветавшем крае простираются бесплодные пустыни. Особенно активно процессы О. развивались в XX в.

Только за последние 50 лет в мире подверглось О. свыше 800 млн га земли, основная часть этой площади приходится на районы, расположенные южнее пустыни Сахара.[ …]

Загрязнение окружающей среды предоставляет нам возможность наблюдать эволюцию в действии. — Условия среды выступают в роли измерений экологической ниши. —■ Ниша по Хатчинсону— это п-мерный гиперобъем.— Различие между фундаментальной и реализованной нишей. — Ниша и местообитание.[ …]

А и Б иллюстрируют те случаи, в которых сильный конкурент неизменно побеждает более слабого. Эту ситуацию полезно рассмотреть с точки зрения теории экологической ниши (разд. 2.12 и 3.7).

Вспомним, что в отсутствие конкурентов другого вида экологическая ниша представляет собой фундаментальную нишу (определенную сочетанием условий и ресурсов, позволяющим виду поддерживать жизнеспособную популяцию).

Однако в присутствии конкурентов виду приходится довольствоваться реализованной нишей, конкретные свойства которой определяются конкурирующими видами.

Это различие подчеркивает, что межвидовая конкуренция приводит к снижению плодовитости и жизнеспособности и что в фундаментальной экологической нише может быть такая часть, занимая которую вид в результате межвидовой конкуренции не в состоянии больше жить и успешно размножаться.

Эта часть фундаментальной ниши вида отсутствует в его реализованной нише. Возвращаясь к рис. 7.8, Л и Б, мы, таким образом, можем сказать, что, конкурируя с более сильным видом, слабый конкурент утрачивает свою реализованную нишу. Обсуждавшиеся до этого примеры межвидовой конкуренции теперь могут быть рассмотрены в рамках понятия экологической ниши.

Первое объяснение основывается на так называемой «текущей (конкуренции» (current competition): синицы являются конкурирующими видами, которые сосуществуют благодаря разделению экологических ниш, но в отсутствие конкурентов они сохраняют способность расширять свои ниши, т. е. осваивать фундаментальные ниши.[ …]

Такой многомерный подход дает возможность представить себе взаимоотношения между видами и тем самым способствует нашему пониманию организации сообщества.

Грубо говоря, общее пространство ниш данного местообитания можно представить себе в виде «п-стороннего» ящика, в который все ниши данного сообщества упакованы подобно ««-сторонним» шарам. Если ниши всегда дискретны (т. е.

между фундаментальными нишами нет перекрывания), то видовое богатство сообщества зависит от общего занимаемого ими пространства (переменная местообитания) и от среднего размера каждой ниши (видовая переменная).[ …]

Каждый из видов может приспособиться или быть устойчивым к некоторому диапазону значений каждой переменной. Верхние и нижние пределы всех переменных для вида отмежевывают ту часть пространства ниши, которую он в состоянии занимать.

Такая отграниченная часть абстрактного многомерного пространства, или гиперпространства, является абстрактным многомерным объемом, или гиперобъемом. В упрощенном варианте это можно представить как ситуацию, когда вид занимает в пространстве нищи /г-сторонний «ящик» со сторонами, соответствующими пределам устойчивости вида на осях ниши.

Необходимо отметить, что переменные фундаментальные ниши рассматривались Т. Хатчинсоном как интенсивные факторы, то есть те, через которые среда влияет на виды, а виды в сообществе влияют друг на друга.

В концепции ниши возникала путаница, поскольку другие авторы использовали термин «фундаментальная ниша» с тем, чтобы выразить отношение видов к экстенсивным факторам, или факторам местообитания, или к комбинациям факторов ниши и местообитания.[ …]

С экологических позиций человечество можно рассматривать как общемировую популяцию вида Homo sapiens, составную часть экосистемы Земли, однако этот вид особый, существенно отличный от всех других на планете. Экологической нишей человека является вся Земля.

На Земле не осталось места, где не ступала бы нога человека. Более того, человек вышел в космос.

Фундаментальные законы физики, химии, биологии и экологии распространяются на человека, и требуется дальнейшее всестороннее изучение взаимосвязей человечества и природы, чтобы не допустить их кризиса, сохранить целостность общеземной экосистемы.

Экологическое сходство человека с другими биологическими видами выражается в сходстве спектра экологических связей и объясняется биологическим происхождением и принадлежностью человека к миру живой природы.[ …]

Растения Я-стратеги, или патиенты (образно — «верблюды», «терпеливцы»), хорошо переносят неблагоприятные условия среды за счет специальных физиолого-биохимических механизмов переживания стресса. У патиентов экологическая ниша по объему приближается к фундаментальной. У некоторых видов-патиентов хорошо выражена дифференциация ниш.[ …]

Полный потенциал генотипа данной видовой популяции с учетом всех экологических факторов получил название ее экопотенциала [294].

Распространение и обилие видов определяются в конечном счете их устойчивостью к экстремальным значениям физических условий (фундаментальная ниша), но, кроме того, диапазон местообитаний отдельных видов и величина их популяций ограничиваются взаимодействиями с другими организмами (реализованная ниша).

Следовательно, если сообщества организованы на основе таких взаимодействий, то характер и уровень их организации должны отражаться в различиях между реализованной и фундаментальной нишами по величине и форме.

Конкуренция и хищничество — два главных способа взаимодействия между видами, влияющие на эти различия. В нескольких следующих главах будут рассмотрены данные об этих взаимодействиях и их влиянии на величину ниш, упаковку видов, видовое богатство и организацию сообщества.[ …]

Благодаря названным выше специфическим (в первую очередь социальным) свойствам, человек расширил границы своего начального ареала (местообитание), расселился в высоких, средних и низких широтах, освоил глубины океана и космическое пространство.

Однако его фундаментальная экологическая ниша при этом практически не изменилась, и за пределами исходного ареала он может выживать, преодолевая сопротивление лимитирующих факторов не путем адаптаций, а с помощью специально создаваемых защитных устройств и приспособлений (отапливаемые жилища, теплая одежда, кислородные приборы и т. п.

), которые имитируют его нишу подобно тому, как это делается для экзотических животных и растений в зоопарках, океанариях, ботанических садах. Тем не менее полностью воспроизвести все факторы, необходимые человеку с точки зрения закона толерантности, не всегда удается.

Например, в космическом полете невозможно воспроизвести такой важнейший фактор, как гравитация, и после возвращения на Землю из длительной космической экспедиции космонавтам требуется время на реадаптацию.[ …]

На высокотравном марше уничтожение Spartina patens привело к массовому разрастанию Fimbristylis, а уничтожение Fimbristytis — к еще более интенсивному увеличению популяции Spartina patens. Экспансия каждого из этих видов после удаления другого свидетельствует о том, что они были основными факторами, лимитировавшими популяцию соседа.

Они совместно занимали пригодное для произрастания пространство, деля между собой фундаментальную нишу. С другой стороны, в паре видов Spartina patens и Unióla, сходным образом распределенных по дюне, устранение одного почти не меняло обилия другого. Это говорит о видоспецифичности их микроместообитаний, т. е.

о том, что фундаментальную нишу они между собой не делят. Силандер и Антонович полагают, что такой использующий экспериментальные нарушения подход можно применить в отношении целого сообщества, из которого последовательно удаляли бы все виды.

В итоге были бы выделены группы реагирующих друг на друга видов, которые, по-видимому, входят в одни и те же гильдии.[ …]

На рис. 7.27 изоклины НПП двух видов пересекаются и поэтому образуются шесть областей, в которых может находиться «точка снабжения».

В области 1 точка находится ниже обеих изоклин, и поэтому ¡ни один из видов выжить не может; в области 2 точка оказывается ниже изоклины вида В, и в таких условиях ‘мог бы выжить только вид А, а в области 6 она находится ниже изоклины вида А, и тогда может выжить только вид В.

Области 3, 4 и 5 располагаются в пределах фундаментальных ниш обоих видов. Исход конкуренции, однако, зависит от того, в какой из этих областей находится «точка снабжения».[ …]

Второе объяснение — «эволюционно обусловленное избегание конкуренции», называемое также Коннеллом (Connell, 1980) «призраком конкурентного прошлого» (the gost of competition past). Это положение в свою очередь требует объяснения. Когда два вида конкурируют, то у особей одного «ли обоих видов снижается плодовитость и (или) выживаемость.

Такие особи могут оказаться менее приспособленными, чем другие, а именно те, которые избежали конкуренции, потому что их фундаментальная ниша не перекрывалась с фундаментальной нишей других видов. Естественный отбор будет влиять на такие различия в приспособленности.

Он может благоприятствовать особям, которые избежали межвидовой конкуренции, и со временем популяция будет представлена только такими особями. Конечно, это происходит не всегда: постоянно действующая конкуренция распространена широко и играет важную роль.

Но может случиться так, что любое разделение ниш будет обусловлено не конкуренцией, происходящей в данный момент, а эволюционно обусловленным избеганием прошлой конкурентной борьбы. В таком случае, для того чтобы объяснить расхождение ниш, необходимо обратиться к «призраку конкурентного прошлого».[ …]

Источник: https://ru-ecology.info/term/18357/

Book for ucheba
Добавить комментарий