pengantar

Dalam karya ini, saya ingin memperkenalkan Anda pada konsep-konsep seperti ceruk ekologis, faktor pembatas, dan memberi tahu Anda lebih banyak tentang hukum toleransi.

Relung ekologi adalah tempat yang ditempati oleh spesies dalam biocenosis, termasuk kompleks hubungan biocenotic dan persyaratan untuk faktor lingkungan.

Konsep relung ekologi diperkenalkan untuk menunjukkan peran yang dimainkan spesies tertentu dalam suatu komunitas. Econiche harus dipahami sebagai cara hidup dan, di atas segalanya, cara memberi makan tubuh.

Relung ekologi adalah konsep abstrak, itu adalah seperangkat semua faktor lingkungan di mana suatu spesies dapat eksis di alam. Istilah ini diperkenalkan pada tahun 1927 oleh Charles Elton. Ini mencakup faktor kimia, fisik, dan biotik yang dibutuhkan organisme untuk hidup dan ditentukan oleh kebugaran morfologis, respons fisiologis, dan perilakunya. Di berbagai belahan dunia dan di wilayah yang berbeda, ada spesies yang berbeda secara sistematis, tetapi serupa dalam ekologi - mereka disebut setara secara ekologis.

Relung ekologi adalah tempat yang ditempati oleh suatu spesies (lebih tepatnya, oleh populasinya) dalam suatu komunitas (biocenosis). Interaksi spesies (populasi) tertentu dengan mitra dalam komunitas tempat ia menjadi anggota menentukan tempatnya dalam siklus zat karena makanan dan ikatan kompetitif dalam biocenosis. Istilah "ceruk ekologis" diusulkan oleh ilmuwan Amerika J. Grinell (1917). Penafsiran relung ekologi sebagai posisi spesies dalam rantai makanan dari satu atau lebih biocenosis diberikan oleh ahli ekologi Inggris C. Elton (1927). Penafsiran konsep relung ekologis semacam itu memungkinkan untuk memberikan deskripsi kuantitatif relung ekologis untuk setiap spesies atau untuk populasi individunya.

Faktor pembatas adalah faktor lingkungan yang melampaui daya tahan organisme. Faktor pembatas membatasi setiap manifestasi aktivitas vital organisme. Dengan bantuan faktor pembatas, keadaan organisme dan ekosistem diatur.

Hukum toleransi Shelford - dalam ekologi - hukum yang menurutnya keberadaan spesies ditentukan oleh faktor-faktor pembatas yang tidak hanya minimum, tetapi juga maksimum. Hukum toleransi memperluas hukum minimum Liebig.

Hukum minimum J. Liebig - dalam ekologi - sebuah konsep yang menurutnya keberadaan dan daya tahan suatu organisme ditentukan oleh mata rantai terlemah dalam rantai kebutuhan lingkungannya.

Menurut hukum minimum, kemungkinan vital organisme dibatasi oleh faktor lingkungan tersebut, yang kuantitas dan kualitasnya mendekati minimum yang dibutuhkan oleh organisme atau ekosistem.

ceruk ekologis

Setiap jenis organisme beradaptasi untuk kondisi keberadaan tertentu dan tidak dapat secara sewenang-wenang mengubah habitat, pola makan, waktu makan, tempat berkembang biak, tempat berteduh, dll. Seluruh kompleks hubungan dengan faktor-faktor tersebut menentukan tempat yang telah dialokasikan alam untuk organisme tertentu, dan peran yang harus dimainkannya dalam proses kehidupan umum. Semua ini digabungkan dalam konsep ceruk ekologis.

Relung ekologis dipahami sebagai tempat organisme di alam dan seluruh cara aktivitas hidupnya, status hidupnya, tetap dalam organisasi dan adaptasinya.

Pada waktu yang berbeda, makna yang berbeda dikaitkan dengan konsep ceruk ekologis. Pada awalnya, kata "relung" menunjukkan unit dasar distribusi spesies dalam ruang ekosistem, ditentukan oleh keterbatasan struktural dan naluriah spesies tertentu. Misalnya, tupai hidup di pohon, rusa besar hidup di tanah, beberapa jenis burung bersarang di dahan, yang lain di lubang, dll. Di sini konsep relung ekologi ditafsirkan terutama sebagai habitat, atau relung spasial. Belakangan, istilah "relung" diberi arti "status fungsional suatu organisme dalam suatu komunitas". Ini terutama menyangkut tempat spesies tertentu dalam struktur trofik ekosistem: jenis makanan, waktu dan tempat makan, siapa pemangsa organisme ini, dll. Ini sekarang disebut ceruk trofik. Kemudian ditunjukkan bahwa ceruk dapat dianggap sebagai semacam hipervolume dalam ruang multidimensi yang dibangun berdasarkan faktor lingkungan. Hypervolume ini membatasi berbagai faktor di mana spesies tertentu dapat eksis (niche hyperspace).

Artinya, dalam pemahaman modern tentang relung ekologi, setidaknya dapat dibedakan tiga aspek: ruang fisik yang ditempati oleh suatu organisme di alam (habitat), hubungannya dengan faktor lingkungan dan organisme hidup yang berdekatan dengannya (koneksi), serta sebagai peran fungsionalnya dalam ekosistem. Semua aspek ini dimanifestasikan melalui struktur organisme, adaptasinya, naluri, siklus hidup, "kepentingan" kehidupan, dll. Hak suatu organisme untuk memilih ceruk ekologisnya dibatasi oleh batas-batas yang agak sempit yang ditetapkan padanya sejak lahir. Namun, keturunannya dapat mengklaim relung ekologi lain jika mereka telah mengalami perubahan genetik yang sesuai.

Dengan menggunakan konsep ceruk ekologis, aturan pengecualian kompetitif Gause dapat dirumuskan kembali sebagai berikut: dua spesies yang berbeda tidak dapat menempati relung ekologi yang sama untuk waktu yang lama dan bahkan memasuki ekosistem yang sama; salah satu dari mereka harus mati atau berubah dan menempati ceruk ekologi baru. Omong-omong, kompetisi intraspesifik sering sangat berkurang justru karena pada berbagai tahap siklus hidup, banyak organisme menempati relung ekologi yang berbeda. Misalnya, kecebong adalah herbivora, sedangkan katak dewasa yang hidup di kolam yang sama adalah predator. Contoh lain: serangga pada stadium larva dan dewasa.

Sejumlah besar organisme dari spesies yang berbeda dapat hidup di satu area dalam suatu ekosistem. Ini mungkin spesies yang terkait erat, tetapi masing-masing dari mereka harus menempati ceruk ekologisnya sendiri yang unik. Dalam hal ini, spesies ini tidak memasuki hubungan kompetitif dan, dalam arti tertentu, menjadi netral satu sama lain. Namun, seringkali relung ekologi dari spesies yang berbeda mungkin tumpang tindih dalam setidaknya satu aspek, seperti habitat atau pola makan. Hal ini menyebabkan persaingan antarspesies, yang biasanya tidak sulit dan berkontribusi pada penggambaran yang jelas dari relung ekologi.

Dengan demikian, ekosistem menerapkan hukum yang mirip dengan prinsip pengecualian Pauli dalam fisika kuantum: dalam sistem kuantum tertentu, lebih dari satu fermion (partikel dengan putaran setengah bilangan bulat, seperti elektron, proton, neutron, dll.) tidak dapat berada di tempat yang sama. keadaan kuantum. ). Dalam ekosistem, kuantisasi relung ekologi juga terjadi, yang cenderung terlokalisasi dengan jelas dalam kaitannya dengan relung ekologi lainnya. Dalam relung ekologi tertentu, yaitu, dalam populasi yang menempati relung ini, diferensiasi berlanjut ke relung yang lebih pribadi yang ditempati oleh setiap individu, yang menentukan status individu ini dalam kehidupan populasi ini.

Apakah diferensiasi seperti itu terjadi pada tingkat hierarki sistemik yang lebih rendah, misalnya, pada tingkat organisme multiseluler? Di sini, seseorang juga dapat membedakan berbagai "jenis" sel dan "tubuh" yang lebih kecil, yang strukturnya menentukan tujuan fungsionalnya di dalam tubuh. Beberapa dari mereka tidak bergerak, koloni mereka membentuk organ, yang tujuannya hanya masuk akal dalam kaitannya dengan organisme secara keseluruhan. Ada juga organisme sederhana bergerak yang tampaknya menjalani kehidupan "pribadi" mereka sendiri, yang bagaimanapun juga memenuhi kebutuhan seluruh organisme multiseluler. Misalnya, sel darah merah hanya melakukan apa yang "bisa" mereka lakukan: mengikat oksigen di satu tempat, dan melepaskannya di tempat lain. Ini adalah "ceruk ekologis" mereka. Aktivitas vital setiap sel tubuh dibangun sedemikian rupa sehingga, "hidup untuk dirinya sendiri", secara bersamaan bekerja untuk kepentingan seluruh organisme. Pekerjaan seperti itu tidak membuat kita lelah sama sekali, seperti halnya proses makan, atau melakukan apa yang kita sukai tidak membuat kita lelah (kecuali, tentu saja, semua ini tidak berlebihan). Sel diatur sedemikian rupa sehingga mereka tidak bisa hidup dengan cara lain, sama seperti lebah tidak bisa hidup tanpa mengumpulkan nektar dan serbuk sari dari bunga (mungkin, ini memberinya semacam kesenangan).

Dengan demikian, seluruh alam "dari atas ke bawah" tampaknya diresapi dengan gagasan diferensiasi, yang dalam ekologi mengambil bentuk dalam konsep ceruk ekologis, yang dalam arti tertentu mirip dengan organ atau subsistem dari suatu organisme hidup. "Organ-organ" ini sendiri terbentuk di bawah pengaruh lingkungan eksternal, yaitu, pembentukannya tunduk pada persyaratan supersistem, dalam kasus kami, biosfer.

Sebuah ceruk ekologis dapat berupa:

• mendasar- ditentukan oleh kombinasi kondisi dan sumber daya yang memungkinkan spesies mempertahankan populasi yang layak;
• dilaksanakan- sifat-sifat yang disebabkan oleh spesies yang bersaing.

Asumsi model:

1. Respon terhadap satu faktor tidak bergantung pada dampak faktor lain;
2. Kemandirian faktor satu sama lain;
3. Ruang di dalam ceruk adalah homogen dengan tingkat kesukaan yang sama.

model ceruk n-dimensi

Perbedaan ini menekankan bahwa persaingan antarspesies menyebabkan penurunan kesuburan dan kelangsungan hidup, dan bahwa mungkin ada bagian dari relung ekologi mendasar bahwa suatu spesies, sebagai akibat dari persaingan antarspesies, tidak dapat lagi hidup dan bereproduksi dengan sukses. Bagian dari ceruk dasar spesies ini hilang dari ceruk yang direalisasikannya. Dengan demikian, ceruk yang direalisasikan selalu termasuk dalam ceruk fundamental atau setara dengannya.

Prinsip pengecualian kompetitif

Inti dari prinsip pengecualian kompetitif, juga dikenal sebagai prinsip gause, adalah bahwa setiap spesies memiliki ceruk ekologisnya sendiri. Tidak ada dua spesies berbeda yang dapat menempati relung ekologi yang sama. Prinsip Gause yang dirumuskan dengan cara ini telah dikritik. Misalnya, salah satu kontradiksi yang terkenal dengan prinsip ini adalah "paradoks plankton". Semua jenis organisme hidup yang terkait dengan plankton hidup di ruang yang sangat terbatas dan mengkonsumsi sumber daya dari jenis yang sama (terutama energi matahari dan senyawa mineral laut). Pendekatan modern terhadap masalah berbagi ceruk ekologis oleh beberapa spesies menunjukkan bahwa dalam beberapa kasus dua spesies dapat berbagi relung ekologi yang sama, dan dalam beberapa kasus kombinasi seperti itu menyebabkan salah satu spesies punah.

Secara umum, jika kita berbicara tentang persaingan untuk sumber daya tertentu, pembentukan biocenosis dikaitkan dengan divergensi relung ekologis dan penurunan tingkat kompetisi interspesifik: hal.423. Dengan opsi ini, aturan pengecualian kompetitif menyiratkan pemisahan spasial (terkadang fungsional) spesies dalam biocenosis. Perpindahan mutlak, dengan studi rinci tentang ekosistem, hampir tidak mungkin untuk diperbaiki: hal.423

Hukum keteguhan V. I. Vernadsky

Jumlah materi hidup di alam (untuk periode geologi tertentu) adalah konstan.

Menurut hipotesis ini, setiap perubahan jumlah materi hidup di salah satu wilayah biosfer harus dikompensasikan di beberapa wilayah lain. Benar, sesuai dengan postulat penipisan spesies, spesies dan ekosistem yang sangat berkembang paling sering akan digantikan oleh objek evolusioner dari tingkat yang lebih rendah. Selain itu, akan terjadi proses kasarralisasi komposisi spesies ekosistem, dan spesies yang “bermanfaat” bagi manusia akan digantikan oleh spesies yang kurang bermanfaat, netral atau bahkan merugikan.

Konsekuensi dari undang-undang ini adalah aturan kewajiban mengisi relung ekologi. (Rosenberg dkk., 1999)

Aturan pengisian wajib ceruk ekologis

Sebuah ceruk ekologis tidak boleh kosong. Jika suatu relung kosong akibat punahnya suatu spesies, maka relung tersebut segera diisi oleh spesies lain.

Habitat biasanya terdiri dari area yang terpisah ("spot") dengan kondisi yang menguntungkan dan tidak menguntungkan; tempat-tempat ini seringkali hanya tersedia sementara, dan mereka muncul secara tidak terduga baik dalam ruang maupun waktu.

Kesenjangan atau kesenjangan habitat terjadi secara tidak terduga di banyak habitat. Kebakaran atau tanah longsor dapat menyebabkan terbentuknya lahan terlantar di hutan; badai dapat membuka bentangan pantai yang terbuka, dan pemangsa yang rakus dapat memusnahkan calon korban di mana saja. Plot kosong ini selalu diisi kembali. Namun, pemukim pertama belum tentu spesies yang untuk waktu yang lama mampu bersaing dengan spesies lain dan menggantikannya. Oleh karena itu, koeksistensi spesies transien dan kompetitif dimungkinkan selama daerah yang tidak berpenghuni muncul dengan frekuensi yang sesuai. Spesies transien biasanya pertama-tama menghuni area bebas, mengembangkannya, dan bereproduksi. Spesies yang lebih kompetitif menghuni daerah ini secara perlahan, tetapi jika kolonisasi telah dimulai, maka seiring waktu ia mengalahkan spesies sementara dan berkembang biak. (Bigon et al., 1989)

Relung ekologi manusia

Manusia, sebagai spesies biologis, menempati ceruk ekologisnya sendiri. Seseorang dapat hidup di daerah tropis dan subtropis, pada ketinggian hingga 3-3,5 km di atas permukaan laut. Pada kenyataannya, saat ini, seseorang tinggal di ruang yang jauh lebih besar. Manusia telah memperluas ceruk ekologis bebas melalui penggunaan berbagai perangkat: perumahan, pakaian, api, dll.

Sumber dan catatan

Bumi
Sejarah Bumi	Usia Bumi Sejarah Geologi Bumi Skala waktu geologi Sejarah kehidupan di Bumi Glasiasi Bumi Paradoks Matahari muda samar Teori tumbukan raksasa Garis waktu evolusi
Geografi dan geologi	Australia Asia Antartika Afrika Eropa Amerika Utara Amerika Selatan Samudra Atlantik Samudra Hindia Samudra Arktik Samudra Pasifik Samudra Pasifik Samudra Selatan Atmosfer Hidrosfer Pergeseran benua Kerak bumi Kerak Benua Mantel Samudra Struktur Bumi Superbenua Lempeng tektonik Gambar Inti Bumi
Lingkungan Rabu	Bioma Keanekaragaman Hayati Biosfer Hutan Belantara ( Bahasa inggris) Iklim Alam Kawasan alam Konservasi keanekaragaman hayati ( Bahasa inggris) ceruk ekologis Ekosistem Ekologi
Lihat juga	Masa Depan Bumi Hipotetis Satelit Alami Bumi Hari Bumi Bencana Alam Sedunia Rotasi Harian Bumi Cincin Bumi

Yayasan Wikimedia. 2010 .

Posisi spesies yang ditempatinya dalam sistem umum biocenosis, kompleks hubungan biocenotic dan persyaratan untuk faktor lingkungan abiotik disebut ceruk ekologis jenis.

Konsep ceruk ekologis telah terbukti sangat bermanfaat untuk memahami hukum kohabitasi spesies. Banyak ahli ekologi yang mengerjakan pengembangannya: J. Grinnell, C. Elton, G. Hutchinson, Y. Odum dan lainnya.

Konsep "relung ekologi" harus dibedakan dari konsep "habitat". Dalam kasus terakhir, bagian dari ruang yang dimaksud yang dihuni oleh spesies dan yang memiliki kondisi abiotik yang diperlukan untuk keberadaannya. Relung ekologi suatu spesies tidak hanya bergantung pada kondisi lingkungan abiotik, tetapi juga, pada tingkat yang tidak lebih rendah, pada lingkungan biosenotiknya. Sifat ceruk ekologis yang ditempati ditentukan baik oleh kemungkinan ekologis spesies dan sejauh mana kemungkinan ini dapat diwujudkan dalam biocenosis tertentu. Ini adalah karakteristik gaya hidup yang dapat dipimpin oleh suatu spesies dalam komunitas tertentu.

G. Hutchinson mengemukakan konsep relung ekologi yang mendasar dan terwujud. Di bawah mendasar mengacu pada seluruh rangkaian kondisi di mana suatu spesies dapat berhasil eksis dan bereproduksi. Namun, dalam biocenosis alami, spesies tidak mengembangkan semua sumber daya yang cocok untuk mereka karena, pertama-tama, karena hubungan persaingan. Ceruk ekologis yang terwujud - ini adalah posisi spesies dalam komunitas tertentu, di mana ia dibatasi oleh hubungan biocenotic yang kompleks. Dengan kata lain, relung ekologi fundamental mencirikan kemungkinan potensial suatu spesies, dan relung yang direalisasikan mencirikan bagian dari mereka yang dapat diwujudkan dalam kondisi tertentu, dengan ketersediaan sumber daya tertentu. Dengan demikian, ceruk yang direalisasikan selalu lebih kecil dari yang mendasar.

Dalam ekologi, pertanyaan tentang berapa banyak relung ekologi yang dapat diakomodasi oleh biocenosis dan berapa banyak spesies dari kelompok tertentu dengan persyaratan lingkungan yang sama yang dapat hidup bersama dibahas secara luas.

Spesialisasi suatu spesies dalam hal nutrisi, penggunaan ruang, waktu aktivitas, dan kondisi lain dicirikan sebagai penyempitan ceruk ekologisnya, sedangkan proses sebaliknya dicirikan sebagai perluasannya. Pesaing sangat mempengaruhi perluasan atau penyempitan relung ekologi suatu spesies dalam komunitas. aturan pengecualian kompetitif dirumuskan oleh G.F. Gause untuk spesies yang dekat secara ekologis, dapat diekspresikan sedemikian rupa sehingga dua spesies tidak hidup berdampingan dalam relung ekologi yang sama.

Eksperimen dan pengamatan di alam menunjukkan bahwa dalam semua kasus di mana spesies tidak dapat menghindari persaingan untuk sumber daya dasar, pesaing yang lebih lemah secara bertahap dipaksa keluar dari komunitas. Namun, dalam biocenosis, ada banyak peluang untuk setidaknya sebagian diferensiasi relung ekologis spesies yang dekat secara ekologis.

Keluar dari persaingan dicapai karena perbedaan persyaratan lingkungan, perubahan gaya hidup, yang, dengan kata lain, adalah batas relung ekologi spesies. Dalam hal ini, mereka memperoleh kemampuan untuk hidup berdampingan dalam satu biocenosis. Setiap spesies yang hidup bersama tanpa adanya pesaing mampu menggunakan sumber daya yang lebih lengkap. Fenomena ini mudah diamati di alam. Dengan demikian, tanaman herba cemara dapat dipuaskan dengan sedikit nitrogen tanah, yang tersisa setelah dicegat oleh akar pohon. Namun, jika akar pohon cemara ini dipotong di area yang terbatas, kondisi nutrisi nitrogen rumput meningkat dan mereka tumbuh dengan cepat, mengambil warna hijau pekat. Peningkatan kondisi kehidupan dan peningkatan jumlah spesies sebagai akibat dari penghilangan biocenosis spesies lain, yang memenuhi persyaratan ekologis, disebut rilis kompetitif.

Pembagian relung ekologi oleh spesies yang hidup bersama dengan tumpang tindih parsialnya adalah salah satu mekanisme untuk stabilitas biocenosis alami. Jika salah satu spesies secara drastis mengurangi jumlahnya atau keluar dari komunitas, yang lain mengambil alih perannya. Semakin banyak spesies dalam komposisi biocenosis, semakin rendah jumlah masing-masing spesies, semakin menonjol spesialisasi ekologisnya. Dalam hal ini, seseorang berbicara tentang "pengemasan relung ekologis yang lebih padat dalam biocenosis".

Pada spesies yang berkerabat dekat yang hidup bersama, penggambaran yang sangat halus dari relung ekologi biasanya diamati. Jadi, ungulata yang merumput di sabana Afrika menggunakan makanan padang rumput dengan cara yang berbeda: zebra terutama memotong bagian atas rumput, rusa kutub memakan apa yang ditinggalkan zebra, memilih jenis tanaman tertentu, rusa mencabut rumput terendah, dan antelop topi puas. dengan batang kering tinggi yang tersisa dari herbivora lain. "Pembagian kerja" yang sama di stepa Eropa selatan pernah dilakukan oleh kuda liar, marmut, dan tupai tanah (Gbr. 92).

Beras. 92. Berbagai jenis herbivora memakan rumput pada ketinggian yang berbeda di sabana Afrika (baris atas) dan di stepa Eurasia (baris bawah) (menurut F. R. Fuente, 1972; B. D. Abaturov, G. V. Kuznetsov, 1973)

Di hutan musim dingin kami, burung pemakan pohon pemakan serangga juga menghindari persaingan satu sama lain karena sifat pencarian yang berbeda. Misalnya, nuthatches dan pika mengumpulkan makanan di batang. Pada saat yang sama, nuthatch dengan cepat memeriksa pohon, dengan cepat mengambil serangga yang menangkap mata mereka atau biji yang tertangkap di celah besar di kulit kayu, sementara pika kecil dengan hati-hati mencari celah terkecil di permukaan batang, di mana mereka berbentuk penusuk tipis. paruh menembus. Di musim dingin, dalam kawanan campuran, payudara besar melakukan pencarian luas di pohon, semak-semak, tunggul, dan sering di salju; payudara payudara memeriksa cabang-cabang terutama besar; payudara berekor panjang mencari makanan di ujung cabang; kinglets kecil hati-hati mencari bagian atas mahkota konifer.

Semut ada dalam kondisi alami dalam asosiasi multi-spesies, yang anggotanya berbeda dalam cara hidup mereka. Di hutan wilayah Moskow, asosiasi spesies seperti itu paling sering ditemukan: spesies dominan (Formica rufa, F. aquilonia atau Lasius fuliginosus) menempati beberapa lapisan, L. flavus aktif di tanah, Myrmica rubra aktif di serasah hutan, L. niger dan F. fusca, pohon - Camponotus herculeanus. Spesialisasi untuk kehidupan dalam tingkatan yang berbeda tercermin dalam bentuk kehidupan spesies. Selain pemisahan dalam ruang, semut juga berbeda dalam sifat memperoleh makanan, pada waktu melakukan aktivitas sehari-hari.

Di gurun, kompleks semut paling berkembang, mengumpulkan makanan di permukaan tanah. (herpetobion). Perwakilan dari tiga kelompok trofik menonjol di antara mereka: 1) zoonecrophages diurnal - aktif di waktu terpanas, memakan mayat serangga dan serangga hidup kecil yang aktif di siang hari; 2) zoofag nokturnal - memangsa serangga yang tidak bergerak dengan penutup lunak yang muncul di permukaan hanya pada malam hari, dan pada artropoda yang berganti kulit; 3) carpophages (siang dan malam) - memakan biji tanaman.

Beberapa spesies dari kelompok trofik yang sama dapat hidup bersama. Mekanisme untuk keluar dari persaingan dan membatasi relung ekologi adalah sebagai berikut.

1. Diferensiasi dimensi (Gbr. 93). Misalnya, bobot rata-rata individu yang bekerja dari tiga zoonecrophages diurnal paling umum di pasir Kyzylkum terkait sebagai 1:8:120. Kira-kira rasio bobot yang sama pada kucing, lynx, dan harimau berukuran sedang.

Beras. 93. Ukuran perbandingan empat spesies semut dari kelompok zoonecrophages diurnal di gurun pasir Karakum Tengah dan distribusi mangsa tiga spesies berdasarkan kelas berat (menurut G. M. Dlussky, 1981): 1 – Cataglyphis setipes pekerja menengah dan besar; 2 - C. pallida; 3 – Acantholepis semenovi; 4 – Plagiolepis pallescens

2. Perbedaan perilaku terdiri dari strategi mencari makan yang berbeda. Semut yang membuat jalan dan menggunakan mobilisasi pembawa untuk membawa makanan yang ditemukan ke sarangnya terutama memakan biji tanaman yang membentuk rumpun. Semut, yang pencari makannya bekerja sebagai pencari makan soliter, mengumpulkan sebagian besar benih tanaman yang tersebar.

3. Diferensiasi spasial. Dalam lapisan yang sama, pengumpulan makanan oleh spesies yang berbeda dapat dibatasi pada area yang berbeda, misalnya, di area terbuka atau di bawah semak belukar, di lokasi berpasir atau tanah liat, dll.

4. Perbedaan waktu aktivitas berhubungan terutama dengan waktu dalam sehari, tetapi pada beberapa spesies ada perbedaan dalam aktivitas menurut musim dalam setahun (terutama aktivitas musim semi atau musim gugur).

Relung ekologi spesies bervariasi dalam ruang dan waktu. Mereka dapat dibedakan secara tajam dalam perkembangan individu tergantung pada tahap ontogenesis, seperti, misalnya, pada ulat dan Lepidoptera dewasa, larva dan kumbang kumbang Mei, berudu, dan katak dewasa. Dalam hal ini, baik habitat maupun seluruh lingkungan biocenotic berubah. Pada spesies lain, relung ekologis yang ditempati oleh bentuk muda dan dewasa lebih dekat, tetapi selalu ada perbedaan di antara mereka. Jadi, hinggap dewasa dan benihnya yang hidup di danau yang sama menggunakan sumber energi yang berbeda untuk keberadaannya dan memasuki rantai makanan yang berbeda. Goreng hidup dari plankton kecil, orang dewasa adalah pemangsa yang khas.

Melemahnya kompetisi interspesifik menyebabkan perluasan relung ekologi spesies. Di pulau-pulau samudera dengan fauna yang buruk, sejumlah burung, dibandingkan dengan kerabat mereka di daratan, menghuni habitat yang lebih beragam dan memperluas jangkauan makanan, karena mereka tidak menemukan spesies yang bersaing. Di penduduk pulau, bahkan peningkatan variabilitas dalam bentuk paruh dicatat sebagai indikator perluasan sifat hubungan makanan.

Jika kompetisi antarspesies mempersempit relung ekologi suatu spesies, mencegah semua potensinya terwujud, maka kompetisi intraspesifik, sebaliknya, berkontribusi pada perluasan relung ekologis. Dengan peningkatan jumlah spesies, penggunaan pakan tambahan, pengembangan habitat baru, munculnya hubungan biocenotic baru dimulai.

Di badan air, tanaman yang sepenuhnya terendam air (elodea, lumut tanduk, urut) menemukan diri mereka dalam kondisi suhu, pencahayaan, rezim gas yang berbeda dari yang mengambang di permukaan (telorez, cat air, duckweed) atau berakar di bagian bawah dan membawa daun ke permukaan (teratai, kendi, victoria). Mereka juga berbeda dalam hubungannya dengan lingkungan. Epifit hutan tropis menempati relung yang serupa, tetapi masih tidak identik, karena mereka termasuk dalam kelompok ekologi yang berbeda dalam kaitannya dengan cahaya dan air (heliophyta dan sciophytes, hygrophytes, mesophytes dan xerophytes). Anggrek epifit yang berbeda memiliki penyerbuk yang sangat khusus.

Di hutan berdaun lebar yang matang, pohon-pohon tingkat pertama - ek biasa, elm halus, maple pesawat, linden berdaun hati, abu biasa - memiliki bentuk kehidupan yang serupa. Kanopi pohon yang dibentuk oleh tajuknya berada di horizon yang sama, di bawah kondisi lingkungan yang serupa. Tetapi analisis yang cermat menunjukkan bahwa mereka berpartisipasi dalam kehidupan komunitas dengan cara yang berbeda dan, oleh karena itu, menempati relung ekologi yang berbeda. Pohon-pohon ini berbeda dalam tingkat fotofil dan toleransi naungan, waktu berbunga dan berbuah, metode penyerbukan dan distribusi buah-buahan, komposisi permaisuri, dan sebagainya. Ek, elm, dan abu adalah tanaman anemophilous, tetapi lingkungan jenuh dengan serbuk sari mereka pada waktu yang berbeda. Maple dan linden adalah entomophiles, tanaman madu yang baik, tetapi mereka mekar pada waktu yang berbeda. Di ek - zoochory, di pohon berdaun lebar lainnya - anemochory. Komposisi permaisuri berbeda untuk setiap orang.

Jika di hutan berdaun lebar mahkota pohon berada di cakrawala yang sama, maka ujung akar aktif terletak di kedalaman yang berbeda. Akar pohon ek menembus terdalam, akar maple terletak lebih tinggi, dan bahkan lebih dangkal - abu. Sampah dari berbagai jenis pohon dibuang dengan kecepatan yang berbeda. Daun linden, maple, elm, abu hampir sepenuhnya terurai pada musim semi, dan daun ek masih membentuk serasah hutan lepas bahkan di musim semi.

Sesuai dengan ide-ide L. G. Ramensky tentang individualitas ekologis spesies dan dengan mempertimbangkan fakta bahwa spesies tanaman dalam komunitas terlibat dalam pengembangan dan transformasi lingkungan dan transformasi energi dengan cara yang berbeda, kita dapat mengasumsikan bahwa di mapan phytocenoses setiap spesies tanaman memiliki relung ekologinya sendiri.

Dalam ontogenesis, tumbuhan, seperti banyak hewan, mengubah ceruk ekologisnya. Seiring bertambahnya usia, mereka menggunakan dan mengubah lingkungan mereka secara lebih intensif. Transisi tanaman ke periode generatif secara signifikan memperluas jangkauan selir, mengubah ukuran dan intensitas bidang fitogenik. Peran pembentuk lingkungan penuaan, tanaman pikun menurun. Mereka kehilangan banyak selir, tetapi peran perusak terkait mereka meningkat. Proses produksi melemah.

Tumbuhan memiliki relung ekologi yang tumpang tindih. Ini meningkat pada periode tertentu ketika sumber daya lingkungan terbatas, tetapi karena spesies menggunakan sumber daya secara individual, selektif dan dengan intensitas yang berbeda, persaingan dalam fitocenosis yang stabil melemah.

Beras. 94. Korelasi antara keanekaragaman lapisan daun dan keanekaragaman jenis burung (indeks Shannon menurut MacArthur dari E. Piank, 1981)

Bibliografi

Shilov I.A. Ekologi. Moskow: Sekolah Tinggi, 1997.

Khristoforova N.K. Dasar-dasar ekologi. Vladivostok: Dalnauka, 1999.

Gilyarov A. M. Ekologi populasi. M.: Rumah Penerbitan Universitas Negeri Moskow, 1990.

ceruk ekologis - tempat spesies dalam biogeocenosis, ditentukan oleh potensi biotiknya dan totalitas faktor lingkungan tempat ia beradaptasi. Ini bukan hanya ruang fisik yang ditempati oleh organisme, tetapi juga peran fungsionalnya dalam komunitas (posisi dalam rantai makanan), dan tempatnya relatif terhadap faktor eksternal.

Ada 3 komponen dalam struktur relung ekologi:

1. Relung spasial (habitat) - "alamat" organisme;
2. Ceruk trofik - ciri khas nutrisi dan peran spesies dalam komunitas - "profesi";
3. Relung ekologi multidimensi (hyperspace) adalah kisaran semua kondisi di mana individu atau populasi hidup dan mereproduksi dirinya sendiri.

Membedakan ceruk fundamental (potensial), yang dapat ditempati organisme atau spesies tanpa adanya persaingan, pemangsa, di mana kondisi abiotiknya optimal; dan menyadari ceruk- kisaran kondisi aktual untuk keberadaan suatu organisme, yang kurang dari atau sama dengan ceruk fundamental.

Aturan kewajiban untuk mengisi ceruk ekologis.
Sebuah ceruk ekologis yang kosong selalu dan selalu terisi secara alami. Dalam biogeocenosis jenuh, sumber daya kehidupan paling banyak digunakan - di dalamnya semua relung ekologi ditempati. Dalam biogeocenosis tak jenuh, sumber daya vital dimanfaatkan sebagian, mereka dicirikan oleh adanya relung ekologi bebas.

Duplikasi lingkungan- pendudukan ceruk ekologis yang dikosongkan oleh spesies lain yang mampu melakukan fungsi yang sama dalam komunitas seperti spesies yang punah. Dari sini dapat disimpulkan bahwa dengan mengetahui distribusi spesies pada relung ekologi dalam komunitas dan parameter masing-masing relung ekologi, dimungkinkan untuk menggambarkan terlebih dahulu spesies yang dapat menempati satu atau beberapa relung jika dilepaskan.

Diversifikasi ekologi- fenomena pembagian ceruk ekologis sebagai akibat dari kompetisi interspesifik. Itu dilakukan sesuai dengan tiga parameter:
- dengan penataan ruang
- dengan diet
- menurut distribusi aktivitas dari waktu ke waktu.
Sebagai hasil dari diversifikasi, terjadi pergeseran karakter - individu dari dua spesies yang berkerabat dekat lebih mirip satu sama lain di bagian wilayah di mana mereka muncul secara terpisah daripada di daerah tempat tinggal bersama.

Karakteristik ceruk ekologis:
1. Lebar
2. Tumpang tindih ceruk ini dengan tetangga

Lebar ceruk ekologis- parameter relatif, yang diperkirakan dengan membandingkan lebar relung ekologis spesies lain. Eurybion umumnya memiliki relung ekologi yang lebih luas daripada stenobion. Namun, relung ekologi yang sama dapat memiliki lebar yang berbeda dalam arah yang berbeda: misalnya, dalam hal distribusi spasial, koneksi makanan, dll.

Meliputi ceruk ekologis terjadi ketika spesies yang berbeda hidup bersama menggunakan sumber daya yang sama. Tumpang tindih dapat total atau sebagian, menurut satu atau lebih parameter relung ekologi.

Jika relung ekologi organisme dari dua spesies sangat berbeda satu sama lain, maka spesies yang memiliki habitat yang sama tidak bersaing satu sama lain (Gbr. 3).

Jika relung ekologi tumpang tindih sebagian (Gbr. 2), maka koeksistensi mereka dimungkinkan karena adanya adaptasi spesifik untuk setiap spesies.

Jika relung ekologis satu spesies mencakup relung ekologis spesies lain (Gbr. 1), maka persaingan yang ketat muncul, pesaing dominan akan mendorong saingannya ke pinggiran zona kebugaran.

Persaingan memiliki konsekuensi lingkungan yang penting. Di alam, individu dari setiap spesies secara bersamaan mengalami kompetisi interspesifik dan intraspesifik. Interspesifik dalam konsekuensinya berlawanan dengan intraspesifik, karena mempersempit area habitat dan kuantitas dan kualitas sumber daya lingkungan yang diperlukan.

Kompetisi intraspesifik mempromosikan distribusi teritorial spesies, yaitu perluasan relung ekologi spasial. Hasil akhirnya adalah rasio kompetisi interspesifik dan intraspesifik. Jika persaingan antarspesies lebih besar, maka kisaran spesies tertentu menurun ke wilayah dengan kondisi optimal dan, pada saat yang sama, spesialisasi spesies meningkat.

Abstrak tentang ekologi

Setiap spesies disesuaikan dengan kondisi lingkungan tertentu (faktor). Output dari parameter setidaknya satu dari banyak faktor di luar toleransi organisme menyebabkan penindasannya. Persyaratan organisme untuk komposisi dan parameter faktor lingkungan yang diwarisi dari nenek moyang menentukan batas-batas distribusi spesies yang dimiliki organisme ini, yaitu kisaran, dan dalam kisaran, habitat tertentu.

Dengan kata lain, semua jenis hewan, tumbuhan, mikroorganisme hanya dapat hidup, makan, berkembang biak secara normal di tempat di mana ia "didaftarkan" oleh evolusi selama ribuan tahun, dimulai dari nenek moyangnya. Untuk menunjuk fenomena ini, ahli biologi meminjam istilah arsitektur "ceruk". Dengan demikian, setiap jenis organisme hidup menempati ceruk ekologisnya sendiri yang unik di alam.

ceruk ekologis - ini adalah tempat organisme di alam dan seluruh cara aktivitas hidupnya atau, seperti yang mereka katakan, status kehidupan, termasuk hubungan dengan faktor lingkungan, jenis makanan, waktu dan metode nutrisi, tempat reproduksi, tempat berlindung, dll. . Konsep ini jauh lebih banyak dan bermakna daripada konsep "habitat".

habitat - ini adalah seperangkat kondisi lingkungan abiotik dan biotik yang terbatas secara spasial, menyediakan seluruh siklus perkembangan organisme.

Ahli ekologi Amerika Y. Odum secara kiasan menyebut habitat sebagai "alamat" organisme, dan ceruk ekologis - "profesinya". Sebagai aturan, sejumlah besar organisme dari spesies yang berbeda hidup di satu habitat. Misalnya, hutan campuran adalah habitat bagi ratusan spesies organisme, tetapi masing-masing memiliki ceruk ekologisnya sendiri. Ceruk ekologis - peran fungsional spesies di tempat "pendaftarannya". Di satu sisi, organisme adalah peserta dalam aliran umum kehidupan di lingkungan, dan di sisi lain, pencipta aliran semacam itu. Dan ini memang sangat mirip dengan profesi seseorang.

Pertama-tama, ceruk ekologis tidak dapat ditempati oleh dua atau lebih jenis, seperti halnya tidak ada dua profesi yang benar-benar identik. Suatu spesies menempati ceruk ekologis untuk melakukan fungsi unik hanya dengan caranya sendiri, sehingga menguasai habitat dan pada saat yang sama membentuknya. Alam sangat ekonomis - bahkan hanya dua spesies yang menempati relung ekologi yang sama tidak dapat hidup berdampingan secara stabil, karena sebagai akibat dari persaingan, salah satu dari mereka akan digantikan oleh yang lain. Pola ini bukan tanpa pengecualian, tetapi sangat objektif sehingga dirumuskan dalam bentuk ketentuan yang disebut sebagai “prinsip pengecualian kompetitif” (prinsip G.F. Gause): jika dua spesies dengan persyaratan lingkungan yang sama (nutrisi, perilaku, tempat berkembang biak, dll.) memasuki hubungan kompetitif, maka salah satu dari mereka harus mati atau mengubah gaya hidupnya dan menempati ceruk ekologi baru. . Kadang-kadang, misalnya, untuk menghilangkan hubungan persaingan yang akut, cukup bagi satu organisme (hewan) untuk mengubah waktu makan tanpa mengubah jenis makanan itu sendiri (jika persaingan muncul berdasarkan hubungan makanan), atau untuk menemukan habitat baru (jika persaingan terjadi berdasarkan faktor ini) dan lain-lain. Jika organisme menempati relung ekologi yang berbeda, mereka biasanya tidak memasuki hubungan kompetitif, bidang aktivitas dan pengaruhnya dipisahkan. Dalam hal ini, hubungan dianggap netral.

Relung ekologis, sebagai tempat fungsional spesies dalam sistem kehidupan, tidak dapat dikosongkan untuk waktu yang lama - ini dibuktikan dengan aturan pengisian relung ekologis yang wajib: ceruk ekologis yang kosong selalu terisi secara alami .

Dari sifat-sifat lain dari relung ekologi, kami mencatat bahwa suatu organisme (spesies) dapat mengubahnya sepanjang siklus hidupnya. Contoh paling mencolok dalam hal ini adalah serangga. Dengan demikian, ceruk ekologis larva kumbang Mei dikaitkan dengan tanah, memakan sistem akar tanaman. Pada saat yang sama, ceruk ekologis kumbang dikaitkan dengan lingkungan terestrial, memakan bagian hijau tanaman.

Komunitas organisme hidup dibentuk sesuai dengan prinsip mengisi relung ekologis. Dalam komunitas yang terbentuk secara alami, biasanya semua relung ditempati. Dalam komunitas seperti itu, misalnya, di hutan (primer) yang sudah lama ada, kemungkinan pengenalan spesies baru sangat rendah. Pada saat yang sama, harus diingat bahwa penggunaan relung ekologi, sampai batas tertentu, merupakan konsep yang relatif. Semua relung biasanya dikuasai oleh organisme yang menjadi ciri khas wilayah tertentu. Tetapi jika suatu organisme datang dari luar (misalnya, benih diperkenalkan) secara tidak sengaja atau sengaja, maka ia dapat menemukan ceruk bebas untuk dirinya sendiri karena fakta bahwa tidak ada pelamar untuk itu dari kumpulan spesies yang ada. Dalam hal ini, peningkatan pesat dalam jumlah (wabah) spesies asing biasanya tidak dapat dihindari, karena ia menemukan kondisi yang sangat menguntungkan (relung bebas) dan, khususnya, tidak memiliki musuh.

Relung ekologi sebagai tempat fungsional spesies di habitat memungkinkan suatu bentuk yang mampu mengembangkan adaptasi baru untuk mengisi ceruk ini, tetapi terkadang hal ini membutuhkan waktu yang cukup lama. Seringkali, ceruk ekologis kosong yang bagi spesialis hanya tipuan. Oleh karena itu, seseorang harus sangat berhati-hati dengan kesimpulan tentang kemungkinan mengisi ceruk ini dengan aklimatisasi. Aklimatisasi adalah serangkaian tindakan untuk memperkenalkan suatu spesies ke habitat baru, yang dilakukan untuk memperkaya komunitas alami atau buatan dengan organisme yang berguna bagi manusia. Masa kejayaan aklimatisasi jatuh pada 20-40-an abad kedua puluh. Namun, seiring berjalannya waktu, menjadi jelas bahwa eksperimen itu tidak berhasil, atau, lebih buruk lagi, mereka membawa hasil yang sangat negatif - spesies menjadi hama, menyebarkan penyakit berbahaya, dll. Tidak mungkin sebaliknya: ditempatkan di lingkungan asing dengan ceruk ekologis yang benar-benar diduduki, spesies baru memaksa mereka yang telah melakukan pekerjaan serupa keluar. Spesies baru tidak memenuhi kebutuhan ekosistem, kadang-kadang tidak memiliki musuh sehingga dapat berkembang biak dengan cepat. Tapi kemudian faktor pembatas ikut bermain. Jumlah spesies turun tajam, atau sebaliknya, berlipat ganda secara intensif, seperti kelinci di Australia, dan menjadi hama.