Экологические ниши, биология

экологическая ниша это позиция, которую вид занимает в экосистеме, взаимодействуя с другими членами своего биологического сообщества.

Это понимается как особая роль или роль каждого вида в биологическом сообществе. Это включает в себя конкуренцию, паразитизм, хищничество и взаимность среди видов, а также некоторые абиотические факторы, такие как почва, влажность и температура..

Два вида, которые имеют абсолютно одинаковую нишу, не могут сосуществовать в одной и той же среде обитания в течение продолжительных периодов по причинам выживания.

Основные моменты экологических ниш

Описание экологической ниши может включать в себя историю жизни вида, подробности о среде обитания и положении организма как части пищевой цепи..

Вот несколько примеров:

1- Киртландская камышевка (Setophaga киртландии)

Это эндемично для сосновых лесов Джека северного Мичигана. Этот вид развивается в густых лесах с более чем 64 га.

Экологические ниши, Биология

Кирбландская камышевка гнездится на уровне земли, под ветвями деревьев высотой менее 1,5 метра. Они едят насекомых, ягоды и фрукты, особенно зимой.

2- Андский Кондор (Vultur Gryphus)

Он живет в Южной Америке, простирается через горный массив Анд и его окрестности. Они также окружают побережья, прилегающие к Атлантическому и Тихому океанам. Андский кондор – просто мусорщик.

3- Кактус (семейство растений Cactaceae)

Кактусы растут в засушливых районах Северной и Южной Америки и в тропиках Африки. Он обладает способностью хранить воду внутри и имеет длинные корни для поглощения воды из подземных грунтов..

Обычно это пища для пустынных видов, таких как грызуны, олени и бараны..

4- Панда (Ailuropoda melanoleuca)

Они живут на юго-западе и севере Китая, в бамбуковых лесах. Его диета состоит преимущественно из потребления бамбука, и в меньшей пропорции он питается рыбой, насекомыми и даже мелкими млекопитающими.

Экологические ниши, Биология

5- Голубой кит (Balaenoptera musculus)

Они встречаются в основном в Антарктике, Индийском океане и на северо-востоке Тихого океана..

Они питаются исключительно мелкими ракообразными, называемыми «крилем», и благодаря своим большим размерам не подвержены хищничеству.

6- Европейский Робин (Erithacus rubecula)

Распространен на всем европейском континенте, на севере Африки и на некоторых атлантических островах.

Его диета широка и состоит из семян, ягод, фруктов и даже мелких беспозвоночных..

7- Зеленая Анаконда (Eunectes murinus)

Он эндемичен для Южной Америки и встречается на затопленных равнинах и берегах рек. Встречается преимущественно в бассейне реки Ориноко в Венесуэле..

Он всеяден, но его любимой едой является капибара, также известная как капибара или чигуэйр.

8- Бабочка Монарх (Danaus plexippus)

Типичные мигрирующие виды Северной Америки. Когда гусеница питается растением Asclepias curassavica, известный как молочай или цветок крови; будучи взрослым, бабочка-монарх питается фруктовыми нектарами.

Экологические ниши, Биология

9- Императорский пингвин (Aptenodytes Fosteri)

Живут только в Антарктиде и проводят большую часть времени под водой, охотясь на рыбу, мелких ракообразных и кальмаров.

10 – Лама (Лама глама)

Это найдено в Южной Америке, более конкретно в Перу, Боливии, Эквадоре, Чили и Аргентине.

Его диета состоит из потребления травы и травы, и может противостоять периодам голода и жажды.

ссылки

  1. Экологическая ниша (с.ф.). Получено от: sciencedaily.com
  2. Экологическая ниша (с.ф.). © 2017 Биологический словарь. Получено с: biologydictionary.net
  3. Ниши и соревнования (с.ф.). © 2017 Ханская академия. Получено с: www.khanacademy.org
  4. Среда обитания и экологическая ниша (2017). Энциклопедия примеров. Получено от: ejemplos.co
  5. Нишевая экология (1998). Лондон, Англия Энциклопедия Britannica, Inc. Получено с: britannica.com
  6. Поланко Д. (2017). Экологическая ниша: определение, характеристика, виды и примеры. Получено с: naturaleza.paradais-sphynx.com

Экологическая ниша. Взаимодействие факторов среды

Каж­дый вид живых ор­га­низ­мов нуж­да­ет­ся в опре­де­лен­ных фак­то­рах среды. Это ка­са­ет­ся как абио­ти­че­ских (тем­пе­ра­ту­ра, осве­щен­ность и влага), так и био­ти­че­ских фак­то­ров (на­ли­чие пи­ще­вой базы, му­ту­а­ли­стов и ком­мен­са­лов и т. д.).

Со­во­куп­ность до­пу­сти­мых зна­че­ний фак­то­ров среды для кон­крет­но­го вида в био­гео­це­но­зе на­зы­ва­ет­ся эко­ло­ги­че­ской нишей. Иначе об эко­ло­ги­че­ской нише го­во­рят как о «про­фес­сии» вида в био­це­но­зе.

 Характеристики экологической ниши

Она вклю­ча­ет три ос­нов­ных ха­рак­те­ри­сти­ки:

По­ве­ден­че­ская  ха­рак­те­ри­сти­ка опи­сы­ва­ет ха­рак­тер до­бы­чи пищи, при­е­мы за­щи­ты от вра­гов, ме­то­ды борь­бы с небла­го­при­ят­ны­ми абио­ти­че­ски­ми фак­то­ра­ми. Она вклю­ча­ет в себя тре­бо­ва­ния к ко­ли­че­ствен­но­му и ка­че­ствен­но­му со­ста­ву пищи, а также на­ли­чие есте­ствен­ных вра­гов и кон­ку­рен­тов.

Про­стран­ствен­ная ха­рак­те­ри­сти­ка опи­сы­ва­ет ме­сто­оби­та­ния видов. Вклю­ча­ет ха­рак­те­ри­сти­ку видов, необ­хо­ди­мых непо­сред­ствен­но для про­жи­ва­ния или обес­пе­че­ния стро­и­тель­ным ма­те­ри­а­лом, сим­бион­тов и ком­мен­са­лов.

Вре­мен­ная ха­рак­те­ри­сти­ка опи­сы­ва­ет су­точ­ную, го­до­вую и се­зон­ную ак­тив­ность вида.

 Пример описания экологической ниши клевера

  • Для кле­ве­ра эко­ло­ги­че­ская ниша будет вклю­чать:
  • Уме­рен­ный кли­мат
  • Уме­рен­ное увлаж­не­ние
  • Сла­бо­кис­лый или ней­траль­но-ще­лоч­ной рН почвы
  • Тра­вя­ни­стый ярус
  • Хо­ро­шее осве­ще­ние (более 17000 люкс)
  • От­сут­ствие за­те­ня­ю­щих форм рас­ти­тель­но­сти
  • На­ли­чие чле­ни­сто­но­гих-опы­ли­те­лей
  • При­сут­ствие азот­фик­си­ру­ю­щих клу­бень­ко­вых бак­те­рий
  • Пе­ри­од ве­ге­та­ции вес­на-ле­то

Пример описания экологической ниши рыси

  1. Для рыси эко­ло­ги­че­ская ниша будет вклю­чать:
  2. Уме­рен­ный хо­лод­ный кли­мат
  3. Усло­вие хвой­но­го леса
  4. Раз­ме­ще­ние в дре­вес­ном и тра­вя­ни­стом яру­сах
  5. Ос­но­ва пи­та­ния: сред­ние ко­пыт­ные (ко­су­ля, ка­бар­га), а также зайцы и те­те­ре­ви­ные птицы
  6. Тип охоты: под­кра­ды­ва­ние, преду­смат­ри­ва­ю­щее укры­тие среди де­ре­вьев и эле­мен­тов ре­лье­фа
  7. Образ жизни: днев­ной, все­се­зон­ный
  8. Есте­ствен­ные враги и кон­ку­рен­ты – волки

В про­цес­се эво­лю­ции про­ис­хо­дит спе­ци­а­ли­за­ция или уни­вер­са­ли­за­ция видов по типу пи­та­ния ис­поль­зо­ва­нию про­стран­ства, вре­ме­ни ак­тив­но­сти. Со­от­вет­ствен­но про­ис­хо­дит суже­ние или рас­ши­ре­ние эко­ло­ги­че­ской ниши.

Суже­ние эко­ло­ги­че­ской ниши в про­цес­се эво­лю­ции про­ис­хо­дит, как пра­ви­ло, под дей­стви­ем кон­ку­рен­тов.

Правило конкурентного исключения

Рус­ский уче­ный Г. Ф. Гаузе сфор­му­ли­ро­вал пра­ви­ло кон­ку­рент­но­го ис­клю­че­ния, со­глас­но ко­то­ро­му одну эко­ло­ги­че­скую нишу в био­це­но­зе не могут за­ни­мать два вида.

Чем силь­нее пе­ре­се­ка­ют­ся эко­ло­ги­че­ские ниши видов, тем силь­нее вы­ра­же­на кон­ку­рен­ция. В итоге один из видов ис­че­за­ет. Выход из си­ту­а­ции до­сти­га­ет­ся путем рас­хож­де­ния тре­бо­ва­ний к среде и из­ме­не­нию об­ра­за жизни, то есть раз­де­ле­нию эко­ло­ги­че­ских ниш.

На­при­мер, в зре­лом ши­ро­ко­лист­вен­ном лесу де­ре­вья пер­во­го яруса (дуб обык­но­вен­ный, вяз глад­кий, клен пла­та­но­вид­ный, липа серд­це­вид­ная) имеют сход­ные жиз­нен­ные формы (рис. 1).

Рис. 1. Рас­те­ния со сход­ной эко­ло­ги­че­ской нишей, про­из­рас­та­ю­щие в пер­вом ярусе ши­ро­ко­лист­вен­ных лесов

Дре­вес­ный полог об­ра­зо­ван их кро­на­ми, и они ока­зы­ва­ют­ся в одном го­ри­зон­те в сход­ных усло­ви­ях среды.

Но в рас­ти­тель­ных со­об­ще­ствах они участ­ву­ют по-раз­но­му и за­ни­ма­ют раз­ные эко­ло­ги­че­ские ниши.

Эти де­ре­вья раз­ли­ча­ют­ся по све­то­лю­би­во­сти и те­не­вы­нос­ли­во­сти, сро­кам цве­те­ния и пло­до­но­ше­ния, спо­со­бам опы­ле­ния и рас­про­стра­не­ния пло­дов.

Бла­го­да­ря раз­гра­ни­че­нию эко­ло­ги­че­ских ниш виды имеют воз­мож­ность су­ще­ство­вать в одном био­гео­це­но­зе. Если один из кон­ку­рен­тов в био­це­но­зе от­сут­ству­ет, то дру­гой, как пра­ви­ло, может пол­но­стью ис­поль­зо­вать все необ­хо­ди­мые ре­сур­сы среды, ко­то­рые рань­ше до­ста­ва­лись вы­пав­ше­му кон­ку­рен­ту.

  • Раз­ные био­гео­це­но­зы предо­став­ля­ют живым ор­га­низ­мам раз­ное ко­ли­че­ство эко­ло­ги­че­ских ниш.
  • На бо­гат­ство эко­ло­ги­че­ских ниш вли­я­ет две груп­пы фак­то­ров:
  • Мо­за­ич­ность и раз­но­об­ра­зие био­то­па
  • Ко­ли­че­ство видов или би­о­раз­но­об­ра­зие

Новый вид, по­па­дая в био­це­ноз, по­сте­пен­но ста­но­вит­ся его ча­стью. Его пред­ста­ви­те­ли со­зда­ют новые ме­сто­оби­та­ния, вклю­ча­ют­ся в пи­ще­вые це­поч­ки, на­хо­дят новых сим­бион­тов и ан­ти­бион­тов.

Раз­де­ле­ние типов пи­та­ния ко­пыт­ных

У близ­ко­род­ствен­ных видов, оби­та­ю­щих вме­сте, обыч­но на­блю­да­ет­ся очень тон­кое раз­гра­ни­че­ние эко­ло­ги­че­ских ниш.

Так, ко­пыт­ные в аф­ри­кан­ских са­ва­нах по-раз­но­му ис­поль­зу­ют паст­бищ­ный корм. Зебры об­ры­ва­ют вер­хуш­ки трав, ан­ти­ло­пы гну кор­мят­ся тем, чем остав­ля­ют им зебры, вби­рая при этом опре­де­лен­ный вид рас­те­ний, га­зе­ли вы­щи­пы­ва­ют самые низ­кие травы, ан­ти­ло­пы топи до­воль­ству­ют­ся вы­со­ки­ми су­хи­ми стеб­ля­ми (рис. 2).

Рис. 2. Пи­ще­вая диф­фе­рен­ци­а­ция ко­пыт­ных в са­ванне

  1. Фун­да­мен­таль­ные и ре­а­ли­зо­ван­ные эко­ло­ги­че­ские ниши
  2. Су­ще­ству­ют по­ня­тия фун­да­мен­таль­ной и ре­а­ли­зо­ван­ной эко­ло­ги­че­ской ниши.
  3. Экологические ниши, Биология
  4. Обыч­но в ре­аль­ных усло­ви­ях био­гео­це­но­за из-за кон­ку­рент­ных от­но­ше­ний вид не может вос­поль­зо­вать­ся всеми бла­го­при­ят­ны­ми усло­ви­я­ми среды.
  5. Экологические ниши, Биология
  6. Иными сло­ва­ми, фун­да­мен­таль­ная эко­ло­ги­че­ская ниша опи­сы­ва­ет по­тен­ци­аль­ные воз­мож­но­сти вида, а ре­а­ли­зо­ван­ная эко­ло­ги­че­ская ниша – фак­ти­че­ское рас­про­стра­не­ние вида в усло­ви­ях дан­но­го со­об­ще­ства.
  7. Таким об­ра­зом, фун­да­мен­таль­ная эко­ло­ги­че­ская ниша все­гда на­мно­го шире ре­а­ли­зо­ван­ной ниши.
  8. Эко­ло­ги­че­ская ниша для несколь­ких видов
  9. По­ми­мо эко­ло­ги­че­ской ниши каж­до­го от­дель­но­го вида, вы­де­ля­ют эко­ло­ги­че­скую нишу груп­пы видов, име­ю­щих в био­гео­це­но­зе опре­де­лен­ную «про­фес­сию».
  10. Так, можно вы­де­лить эко­ло­ги­че­скую нишу ноч­ных хищ­ни­ков, зер­но­яд­ных гры­зу­нов, филь­тра­то­ров воды и др.
  11. Одну и ту же эко­ло­ги­че­скую нишу на раз­ных кон­ти­нен­тах могут за­ни­мать раз­ные виды 

Экологическая ниша. Описание экологической ниши организмов

В природе на одной и той же территории обитают большое количество разных видов организмов. Они уживаются на одной территории благодаря тому, что занимают разные экологические ниши.

Читайте также:  Значение диких видов - биология

Разобраться в том, что такое «экологическая ниша» , «местообитание» ; чем эти понятия отличаются друг от друга вам поможет материал параграфа № 41 и видео https://infourok.ru/videouroki/299

Характеристики экологической ниши

Она включает три основных характеристики:

Поведенческая  характеристика описывает характер добычи пищи, приемы защиты от врагов, методы борьбы с неблагоприятными абиотическими факторами. Она включает в себя требования к количественному и качественному составу пищи, а также наличие естественных врагов и конкурентов.

Пространственная характеристика описывает местообитания видов. Включает характеристику видов, необходимых непосредственно для проживания или обеспечения строительным материалом, симбионтов и комменсалов.

Временная характеристика описывает суточную, годовую и сезонную активность вида.

Пример описания экологической ниши клевера

  •                        Для клевера экологическая ниша будет включать:              
  • Умеренный климат
  • Умеренное увлажнение
  • Слабокислый или нейтрально-щелочной рН почвы
  • Травянистый ярус
  • Хорошее освещение
  • Отсутствие затеняющих форм растительности
  • Наличие членистоногих-опылителей
  • Присутствие азотфиксирующих клубеньковых бактерий
  • Период вегетации весна-лето        
  • Экологические ниши, Биология                           Пример описания экологической ниши рыси
  • Для рыси экологическая ниша будет включать:
  • Умеренный холодный климат
  • Условие хвойного леса
  • Размещение в древесном и травянистом ярусах
  • Основа питания: средние копытные (косуля, ), а также зайцы и тетеревиные птицы
  • Тип охоты: подкрадывание, предусматривающее укрытие среди деревьев и элементов рельефа
  • Образ жизни: дневной, всесезонный
  • Естественные враги и конкуренты – волки

В процессе эволюции происходит специализация или универсализация видов по типу питания, использованию пространства, времени активности. Соответственно происходит сужение или расширение экологической ниши.

Сужение экологической ниши в процессе эволюции происходит, как правило, под действием конкурентов.

Практическое задание:

1. «Моя лаборатория» (стр. 155) письменно в тетради (возможно, приведенные выше примеры описания экологической ниши клевера и рыси, вам помогут)

Экологическая ниша

Любому виду необходима определенная совокупность условий среды обитания: абиотических и биотических факторов. Экологическую нишу можно считать следствием адаптации к существованию в экосистеме. В сложной системе взаимоотношений с экологическими факторами среды каждый вид занимает определенное место — экологическую нишу.

Экологические ниши, Биология

Понятие экологической ниши

Экологическая ниша — характеристика вида, а не места, которое он заселяет. Об этом говорил американский эколог Одум (1959 г.), определяя экологическую нишу как положение вида в экосистеме, обусловленное его адаптацией, а не местом проживания.

Он подчеркивал, что экологическая ниша организма определяется тем, что он делает, а не тем, где он живет. Его афоризм (экологическая ниша — «профессия» вида, а место проживания — его «адрес») четко отмежевал эти понятия.

Например, в саваннах Африки встречаются несколько видов травоядных копытных млекопитающих. Обитают они на одной территории, но по-разному используют кормовые ресурсы, то есть занимают разные экологические ниши.

Другой пример — в разных экосистемах различные виды могут иметь подобные взаимосвязи с абиотическими и биотическими факторами, то есть занимать одинаковую экологическую нишу.

Экологическая ниша — это положение вида в экосистеме, которое характеризуется его биотическими связями и требованиями к абиотическим факторам окружающей среды.

Ученые в области экологии предложили рассматривать экологическую нишу как сумму связей организмов определенного вида с абиотическими условиями среды и с организмами других видов. Графически экологическую нишу можно определить как пространство в системе координат.

Для каждого вида характерна фундаментальная экологическая ниша — комплекс экологических факторов, необходимых для определенного вида при отсутствии конкуренции. Реальная экологическая ниша — которая доступна для вида в присутствии его конкурентов. Это разнообразие абиотических условий и видов, которые выступают ресурсом и средой обитания для других (хищников, паразитов и т.д.)

А что будет с экологической нишей, если определенный вид исчезнет из экосистемы? При вымирании одного вида другой вид вследствие естественного отбора адаптируется к условиям освобожденной ниши, то есть в экосистеме является верным правило об обязательном заполнении экологической ниши: каждый вид характеризуется определенной экологической нишей, все экологические ниши экосистемы являются заполненными.

Параметры экологической ниши

Каждому виду свойственна своя экологическая ниша, характеризующееся диапазоном ресурсов, в частности пространственным распределением особей (приуроченность к определенному виду субстрата, ярусу и т.д.), местом в трофической сетке экосистемы, отношением к абиотическим факторам (температуpa, влажность и т.д.

), интенсивностью использования ресурсов среды (суточная , сезонная активность вида и т.д.). Поэтому одним из параметров является ширина экологической ниши — относительный параметр, который оценивают путем сравнения с экологической нишей других видов.

Существуют виды с широкими и узкими экологическими нишами, соответственно экологически пластичные и экологически непластичные виды (вы ознакомились с ними в статье Стратегии адаптации организмов).

На ширину экологической ниши влияет конкуренция. Ч. Р. Дарвин, описывая в своей работе формы борьбы за существование, особое внимание уделил конкуренции между организмами. Конкуренцией называют взаимодействие организмов (одного или разных видов), проявляется как взаимное подавление друг друга и возникает из-за того, что им нужен тот же самый ресурс.

В природе особи каждого вида одновременно подвергаются внутривидовой и межвидовой конкуренции, которые вызывают противоположные экологические последствия. Внутривидовая конкуренция может способствовать территориальному распространению вида, расширению кормовой базы. Мы уже упоминали пример из работы Ч. Р.

Дарвина о происхождении различных видов вьюрка Галапагосских островов. На океанических островах с бедной фауной вьюрки, по сравнению с их родственниками на материке, заселяли более разнообразные места проживания и овладели более разнообразной кормовой базой при отсутствии конкурирующих видов.

В новых условиях движущая форма естественного отбора вызывала различия признаков между родственными группами птиц — образовывались новые виды.

Итак, внутривидовая конкуренция приводила к изменению экологической ниши вида, дифференциации вида и, как следствие, увеличение видового разнообразия.

Использование различными видами за совместного существования тех же самых ресурсов является параметром экологической ниши, который называют перекрытием экологической ниши.

Перекрытие может быть полным или частичным, с одним или несколькими параметрами экологической ниши, которая вызывает межвидовую конкуренцию. Последняя тем интенсивнее, чем больше это перекрытие. Итак, чем большее сходство экологических потребностей, тем острее конкуренция между двумя видами.

Два вида с одинаковыми потребностями не могут существовать вместе, один из них через некоторое время обязательно вытеснит другой. Эта закономерность известна под названием принципа Гаузе, или принципа конкурентного вытеснения.

Используя понятие экологической ниши, этот принцип можно сформулировать так: в той же экосистеме два вида не могут занимать одну и ту же экологическую нишу. Один из таких видов всегда будет иметь преимущество над другим, что через некоторое время приведет к вытеснению смежного вида или к его эволюционному переходу в другую экологическую нишу.

Явление распределения экологических ниш в результате межвидовой конкуренции называют экологической диверсификации. Экологическая диверсификация между существующими вместе видами в основном осуществляется по пространственному расположению, рациону питания и распределением активности во времени.

Достаточно одного из перечисленных параметров, чтобы конкуренция ослабла или полностью исчезла. Группы, которые расходятся, могут приобретать репродуктивную изоляцию и образовывать новые виды.

Как видим, значительное перекрытие экологических ниш приводит к распределению ниш, специализации видов и возникновению видового разнообразия. Распределение между совместно существующими видами экологических ниш с частичным их перекрытием — один из механизмов стабильности экосистем.

Если какой-либо из видов резко снижает свою численность или вымирает, его роль берут на себя другие. Чем более видов в составе экосистемы, тем ниже численность каждого из них, тем сильнее выражена их экологическая специализация.

Она обеспечивает сосуществование различных видов в одной экосистеме.

Формирование понятия экологической ниши как следствия адаптации организмов вида к существованию в экосистеме приводит к повышению значимости экологических исследований в решении вопросов эволюционной теории. Благодаря знанию экологических требований организмов к среде обитания и характера биотических отношений, открываются широкие перспективы для изучения механизмов видообразования.

Экологическая ниша

Экологические ниши, Биология

Положение, которое вид занимает в составе биоценоза, называется его экологической нишей. Экологическую нишу вида характеризуют и границы выносливости его по отношению к разным факторам, и характер связи с другими видами, и образ жизни, и распределение в пространстве.

Читайте также:  Органоиды клетки - биология

Часто понятие «экологическая ниша» рассматривают как синоним понятия «место обитания», но понятие ниши значительно объемнее и содержательнее. Американский эколог Одум образно назвал место обитания — «адресом» организма (вида), а экологическую нишу — его «профессией».

На одном месте обитания живет большое количество организмов разных видов. Например, смешанный лес — это место обитания для сотен видов растений и животных, но у каждого из них своя и только одна «профессия» — экологическая ниша.

В лесу сходное место обитания имеют лось и белка, но ниши их совершенно разные: белка живет в основном в кронах деревьев, питается семенами и плодами, там же и размножается. Весь жизненный цикл лося связан с подпологовым пространством: питание зелеными растениями или их частями, размножение и укрытие в зарослях.

Элементы и правила экологической ниши

Элементы экологической ниши:

  • пища (виды);
  • время и способы питания;
  • место размножения;
  • место укрытия.

Экологические ниши существуют по определенным правилам:

  • чем шире требования (пределы толерантности) вида к любому или многим экологическим факторам, тем больше то пространство, которое он может занимать в природе, а значит, тем шире его распространение;
  • если режим любого, хотя бы одного экологического фактора в месте обитания особей одного вида изменился таким образом, что его значения выходят за пределы ниши, то это означает разрушение ниши, т. е ограничение или невозможность сохранения вида в данном месте обитания. С понятием «экологическая ниша» связаны и другие важные закономерности — каждый вид имеет свою, только ему присущую экологическую нишу, т. е. сколько на Земле видов, столько и экологических ниш (2,2 млн видов живых организмов, из них 1,7 млн видов животных). Два разных вида (даже очень близких) не могут занимать одну экологическую нишу в пространстве;
  • в каждой экосистеме имеются виды, которые претендуют на одну и ту же нишу или ее элементы (пищу, укрытия). В таком случае неизбежна конкуренция, борьба за обладание нишей. Подобные отношения отражает правило Гаузе: если два вида со сходными требованиями к среде (питанию, поведению, местам размножения) вступают в конкурентные отношения, то один из них должен погибнуть либо изменить свой образ жизни и занять новую экологическую нишу.

Экологическая ниша — это совокупность всех требований вида (популяции) к условиям среды (состав и режим экологических факторов) и место, где эти требования выполняются.

Экологические ниши совместно живущих видов могут частично перекрываться, но полностью никогда не совпадают, т.к. при этом вступает в действие закон конкурентного исключения.

Экосистема >

Сохранить или поделиться с друзьями Уважаемые студенты! Специалисты нашего сайта готовы оказать помощь в учёбе по разным предметам: ✔ Решение задач ✔ Выполнение учебных работ ✔ Помощь на экзаменах

Глава 7. Биоценозы

Н.М. Чернова, А.М. Былова Общая экология. Учебник М.: Дрофа, 2004

7.4. Экологическая ниша

Положение вида, которое он занимает в общей системе биоценоза, комплекс его биоценотических связей и требований к абиотическим факторам среды называют экологической нишей вида.

Концепция экологической ниши оказалась очень плодотворной для понимания законов совместной жизни видов. Над ее развитием работали многие экологи: Дж. Гриннелл, Ч. Элтон, Г. Хатчинсон, Ю. Одум и др.

Понятие «экологическая ниша» следует отличать от понятия «местообитание». В последнем случае подразумевается та часть пространства, которая заселена видом и которая обладает необходимыми абиотическими условиями для его существования.

Экологическая ниша вида зависит не только от абиотических условий среды, но и в не меньшей мере от его биоценотического окружения. Характер занимаемой экологической ниши определяется как экологическими возможностями вида, так и тем, насколько эти возможности могут быть реализованы в конкретных биоценозах.

Это характеристика того образа жизни, который вид может вести в данном сообществе.

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.

Читайте также:  Первая помощь при повреждениях скелета, Биология

Муравьи существуют в природных условиях многовидовыми ассоциациями, члены которых различаются по образу жизни. В лесах Подмосковья чаще всего обнаруживается такая ассоциация видов: доминантный вид (Formica rufa, F. aquilonia или Lasius fuliginosus) занимает несколько ярусов, в почве активен L.

flavus, в подстилке леса – Myrmica rubra, напочвенный ярус осваивают L. niger и F. fusca, деревья – Camponotus herculeanus. Специализация к жизни в разных ярусах отражается в жизненной форме видов.

Кроме разделения в пространстве, муравьи отличаются и по характеру добывания пищи, по времени суточной активности.

В пустынях наиболее развит комплекс муравьев, собирающих пищу на поверхности почвы (герпетобионтов).

Среди них выделяются представители трех трофических групп: 1) дневные зоонекрофаги – активны в самое жаркое время, питаются трупами насекомых и активными днем мелкими живыми насекомыми; 2) ночные зоофаги – охотятся на малоподвижных насекомых с мягкими покровами, которые появляются на поверхности только ночью, и на линяющих членистоногих; 3) карпофаги (дневные и ночные) – поедают семена растений.

Совместно могут обитать по нескольку видов из одной трофической группы. Механизмы выхода из конкуренции и разграничения экологических ниш при этом следующие.

1. Размерная дифференциация (рис. 93). Например, средние веса рабочих особей трех наиболее обычных в песках Кызылкумов дневных зоонекрофагов относятся как 1:8:120. Примерно такое же соотношение весов у некрупной кошки, рыси и тигра.

Рис. 93. Сравнительные размеры четырех видов муравьев из группы дневных зоонекрофагов в песчаной пустыне Центральных Каракумов и распределение добычи трех видов по весовым классам (по Г. М. Длусскому, 1981): 1– средний и крупный рабочие Cataglyphis setipes; 2 – С. pallida; 3 – Acantholepis semenovi; 4 – Plagiolepis pallescens

2. Поведенческие различия заключаются в разной стратегии фуражировки. Муравьи, которые создают дороги и используют мобилизацию носильщиков для переноса в гнездо обнаруженной пищи, питаются преимущественно семенами растений, образующих куртины. Муравьи, фуражиры которых работают как одиночные сборщики, собирают в основном семена растений, распределенных дисперсно.

3. Пространственная дифференциация. В пределах одного яруса сбор пищи разными видами может быть приурочен к разным участкам, например на открытых местах или под кустиками полыни, на песчаных или глинистых площадках и т. д.

4. Различия во времени активности относятся преимущественно ко времени суток, но у некоторых видов отмечены несовпадения активности и по сезонам года (преимущественно весенняя или осенняя активность).

Экологические ниши видов изменчивы в пространстве и во времени. Они могут быть резко разграничены в индивидуальном развитии в зависимости от стадии онтогенеза, как, например, у гусениц и имаго чешуекрылых, личинок и жуков майского хруща, головастиков и взрослых лягушек. В этом случае меняется и среда обитания, и все биоценотическое окружение.

У других видов экологические ниши, занимаемые молодыми и взрослыми формами, более близки, но тем не менее между ними всегда имеются различия. Так, взрослые окуни и их мальки, живущие в одном и том же озере, используют для своего существования разные энергетические источники и входят в разные цепи питания.

Мальки живут за счет мелкого планктона, взрослые – типичные хищники.

Ослабление межвидовой конкуренции приводит к расширению экологической ниши вида.

На океанических островах с бедной фауной ряд птиц по сравнению с их сородичами на материке заселяет более разнообразные местообитания и расширяет спектр кормов, так как не сталкивается при этом с конкурирующими видами. У островных обитателей отмечается даже повышенная изменчивость формы клюва как показатель расширения характера кормовых связей.

Если межвидовая конкуренция сужает экологическую нишу вида, не давая проявиться всем его потенциям, то внутривидовая конкуренция, наоборот, способствует расширению экологических ниш. При возросшей численности вида начинается использование дополнительных кормов, освоение новых местообитаний, появление новых биоценотических связей.

Экологические ниши растений, на первый взгляд, менее разнообразны, чем животных. Они четко очерчены у видов, различающихся по питанию: сапрофитов (подъельник, гнездовка), паразитов (заразиха, повилика, раффлезия), полупаразитов (погремок, марьянник, омела), насекомоядных растений (росянка, пузырчатка, непентес).

Но и зеленые фотоавтотрофные растения занимают разные экологические ниши в фитоценозах.

Множественность экологических ниш определяется разным использованием растениями среды, размещением органов в воздухе и почве, ритмами сезонного развития, длительностью периода вегетации, сроками цветения и особенностями плодоношения, взаимосвязями с элементами абиотической среды и всеми компонентами биоценоза.

В водоемах растения, полностью погруженные в воду (элодея, роголистник, уруть), оказываются в иных условиях температуры, освещенности, газового режима, чем плавающие на поверхности (телорез, водокрас, ряска) или укореняющиеся на дне и выносящие листья на поверхность (кувшинка, кубышка, виктория).

Различаются они и взаимосвязями со средой. Эпифиты тропических лесов занимают сходные, но все же не идентичные ниши, так как относятся к разным экологическим группам по отношению к свету и воде (гелиофиты и сциофиты, гигрофиты, мезофиты и ксерофиты).

Разные эпифитные орхидеи имеют узкоспециализированных опылителей.

В зрелом широколиственном лесу деревья первого яруса – дуб обыкновенный, вяз гладкий, клен платановидный, липа сердцелистная, ясень обыкновенный имеют сходные жизненные формы. Древесный полог, образованный их кронами, оказывается в одном горизонте, в сходных условиях среды.

Но внимательный анализ показывает, что они по-разному участвуют в жизни сообщества и, следовательно, занимают разные экологические ниши.

Эти деревья различаются по степени светолюбия и теневыносливости, срокам цветения и плодоношения, способам опыления и распространения плодов, составу консортов и проч. Дуб, вяз и ясень – анемофильные растения, но насыщение среды их пыльцой происходит в разные сроки.

Клен и липа – энтомофилы, хорошие медоносы, но цветут в разное время. У дуба – зоохория, у остальных широколиственных деревьев – анемохория. Состав консортов у всех разный.

Если в широколиственном лесу кроны деревьев находятся в одном горизонте, то активные корневые окончания располагаются на разной глубине.

Корни дуба проникают наиболее глубоко, выше располагаются корни клена и еще более поверхностно – ясеня. Опад разных видов деревьев утилизируется с разной скоростью.

Листья липы, клена, вяза, ясеня к весне почти полностью разлагаются, а листья дуба и весной еще образуют рыхлую лесную подстилку.

В соответствии с представлениями Л. Г. Раменского об экологической индивидуальности видов и с учетом того, что виды растений в сообществе по-разному участвуют в освоении и преобразовании среды и трансформации энергии, можно считать, что в сложившихся фитоценозах каждый вид растения имеет свою экологическую нишу.

В онтогенезе растения, как и многие животные, меняют экологическую нишу. С возрастом они более интенсивно используют и преобразуют среду.

Переход растения в генеративный период заметно расширяет круг консортов, меняет размер и напряженность фитогенного поля. Средообразующая роль стареющих, сенильных растений убывает.

Они теряют многих консортов, но увеличивается роль связанных с ними деструкторов. Продукционные процессы ослабляются.

У растений имеет место перекрывание экологических ниш. Оно усиливается в отдельные периоды при ограничении ресурсов среды, но поскольку виды используют ресурсы индивидуально, избирательно и с разной интенсивностью, конкуренция в устойчивых фитоценозах ослабляется.

Рис. 94. Корреляция между разнообразием лиственных ярусов и видовым разнообразием птиц (индексы Шеннона по Макартуру из Э. Пианка, 1981)

На богатство экологических ниш в биоценозе оказывают влияние две группы причин. Первая – условия среды, предоставляемые биотопом. Чем мозаичнее и разнообразнее биотоп, тем больше видов могут размежевать в нем свои экологические ниши.

Другой источник разнообразия ниш – сами виды, являющиеся ресурсом и создающие среду для других. Американский исследователь Р.

Макартур, изучая ярусное разнообразие растительности по горному склону и число видов гнездящихся птиц, продемонстрировал прямую зависимость между этими показателями, положив начало многим исследованиям, подтверждающим связь видовой емкости сообществ с их внутренней структурой (рис. 94).

Любой новый вид, внедряющийся в сообщество, увеличивает число имеющихся в нем экологических ниш не только за счет своего собственного положения среди других, но и предоставляя ресурсы для паразитов и хищников, норовых и гнездовых сожителей и т. п.

Ссылка на основную публикацию