ceruk ekologis- tempat spesies di alam, terutama di biocenosis, termasuk posisinya dalam ruang dan peran fungsionalnya dalam komunitas, hubungannya dengan kondisi abiotik keberadaan (Khrustalev, Matishov, 1996). Penting untuk ditekankan bahwa ceruk ini bukan hanya ruang fisik yang ditempati oleh organisme, tetapi juga tempatnya dalam masyarakat, yang ditentukan oleh fungsi ekologisnya. Y. Odum (1975) secara kiasan menghadirkan ceruk ekologis sebagai pekerjaan, "profesi" organisme dalam sistem spesies tempatnya berada, dan habitatnya adalah "alamat" spesies.

Pengetahuan tentang relung ekologi memungkinkan seseorang untuk menjawab pertanyaan tentang bagaimana, di mana dan apa yang dimakan suatu spesies, mangsa siapa, bagaimana dan di mana ia beristirahat dan berkembang biak (Dajo, 1975).

Model ceruk ekologis yang diusulkan oleh G. E. Hutchinson cukup sederhana: cukup untuk memplot nilai intensitas pada proyeksi ortogonal berbagai faktor, dan mengembalikan tegak lurus dari titik batas toleransi, maka ruang yang dibatasi oleh mereka akan sesuai dengan relung ekologi spesies ini. Relung ekologis adalah area kombinasi nilai-nilai seperti itu dari faktor lingkungan di mana spesies ini bisa eksis tanpa batas.

Misalnya, untuk keberadaan tanaman tanah kombinasi suhu dan kelembaban tertentu sudah cukup, dan dalam hal ini kita dapat berbicara tentang ceruk dua dimensi. Untuk hewan laut, selain suhu, setidaknya diperlukan dua faktor lagi - salinitas dan konsentrasi oksigen - maka kita harus sudah berbicara tentang ceruk tiga dimensi, dll. Sebenarnya, ada banyak faktor ini dan ceruknya adalah multidimensi.

Relung ekologis, yang hanya ditentukan oleh karakteristik fisiologis organisme, disebut fundamental, dan relung di mana spesies benar-benar muncul di alam disebut relung.

Relung yang direalisasikan adalah bagian dari relung fundamental yang mampu “dipertahankan” oleh spesies tertentu, populasi dalam persaingan. Persaingan, menurut Y. Odum (1975, 1986), - interaksi negatif dua organisme berjuang untuk hal yang sama (Tabel 4.1). Kompetisi interspesifik adalah setiap interaksi antara populasi yang mempengaruhi pertumbuhan dan kelangsungan hidup mereka. Kompetisi memanifestasikan dirinya dalam bentuk perjuangan spesies untuk relung ekologi.

Klasifikasi interaksi biotik antara populasi kedua spesies disajikan pada Tabel 1. 4.1.

interaksi			Sifat umum interaksi
1. Netralisme			Tidak ada populasi yang mempengaruhi yang lain
2. Persaingan, interaksi langsung			Penekanan timbal balik langsung dari kedua jenis
3. Persaingan, interaksi karena sumber daya			Penindasan tidak langsung dengan kekurangan sumber daya eksternal
4. Amensalisme			Populasi 2 menekan populasi 1, tetapi itu sendiri tidak terpengaruh.
6 Predasi			Predator 1 individu biasanya lebih besar dari mangsa 2 individu
7. komensalisme			Populasi 1, komensal, mendapat manfaat dari pengumpulan; populasi 2 persatuan ini acuh tak acuh
I- Kerjasama industri			Interaksi itu menguntungkan bagi kedua spesies, tetapi tidak harus
^. Hidup berdampingan			Interaksi itu menguntungkan bagi kedua spesies dan wajib

Pada Tabel 4.1, "O" berarti populasi tidak terpengaruh oleh interaksi spesies; "+" - bahwa dia mendapat manfaat dari interaksi spesies; "-" - apa yang dia alami pengaruh negatif interaksi seperti itu.

Tidak ada dua berbagai macam, menempati relung ekologi yang sama, tetapi ada spesies yang berkerabat dekat, seringkali sangat mirip sehingga pada dasarnya mereka membutuhkan relung yang sama. Dalam hal ini, ketika relung sebagian tumpang tindih, ada persaingan yang sangat ketat, tetapi pada akhirnya relung ditempati oleh satu spesies. Fenomena pemisahan ekologis spesies yang terkait erat (atau serupa) disebut prinsip pengecualian kompetitif, atau prinsip Gause, untuk menghormati ilmuwan yang membuktikan keberadaannya secara eksperimental pada tahun 1934.

Netralisme adalah bentuk hubungan biotik ketika kohabitasi dua spesies di wilayah yang sama tidak menimbulkan konsekuensi positif atau negatif bagi mereka. Dalam hal ini, spesies tidak berhubungan langsung satu sama lain dan bahkan tidak saling berhubungan. Misalnya, tupai dan rusa, monyet dan gajah, dll. Hubungan netralisme adalah karakteristik komunitas yang kaya spesies.

Amensalisme adalah hubungan biotik di mana pertumbuhan satu spesies (amensal) dihambat oleh produk ekskresi spesies lain. Hubungan seperti itu biasanya disebut sebagai persaingan langsung dan disebut antibiosis. Mereka paling baik dipelajari pada tanaman yang menggunakan berbagai zat beracun dalam perang melawan pesaing untuk sumber daya, dan fenomena ini disebut alelopati.

Amensalisme sangat umum di lingkungan akuatik. Misalnya, ganggang biru-hijau, menyebabkan air mekar, sehingga meracuni fauna air, dan kadang-kadang bahkan ternak yang datang untuk minum. Alga lain menunjukkan "kemampuan" yang serupa. Mereka mengeluarkan peptida, kuinon, antibiotik dan zat lain yang beracun bahkan dalam dosis kecil. Racun ini disebut zat ektokrin.

Predator disebut hewan yang memakan hewan lain, yang mereka tangkap dan bunuh. Predator dicirikan oleh perilaku berburu. Kelimpahan serangga, ukurannya yang kecil dan ketersediaannya yang mudah mengubah aktivitas predator karnivora, biasanya burung, menjadi "kumpulan" sederhana.

mangsa, sama seperti mereka mengumpulkan benih, "biji-bijian burung yang memakannya. Pemangsa pemakan serangga, dengan cara yang telah menguasai makanan, mendekati penggembalaan herbivora. Beberapa burung dapat memakan serangga dan biji-bijian.

Jadi, persaingan terberat muncul ketika kontak antar populasi terjadi baru-baru ini, misalnya, karena perubahan yang terjadi dalam ekosistem di bawah pengaruh aktivitas manusia. Itulah sebabnya intervensi manusia yang disalahpahami dalam struktur biocenosis sering menyebabkan wabah epidemi.

1. Ketentuan umum. Makhluk hidup, baik tumbuhan maupun hewan, sangat banyak dan beragam. Tidak diragukan lagi bahwa keanekaragaman dan kelimpahan organisme ini ditentukan oleh faktor lingkungan. Dengan demikian, setiap spesies menempati tempat yang ditentukan secara ketat di ruang geografis dengan seperangkat parameter fisik dan kimia tertentu. Namun, posisi suatu spesies tidak hanya bergantung pada abiotik faktor lingkungan, tetapi juga pada hubungan organisme tertentu dengan organisme lain, baik dalam spesiesnya sendiri maupun dengan perwakilan spesies lain. Serigala tidak akan tinggal di wilayah geografis itu, bahkan jika serangkaian faktor abiotik cukup dapat diterima untuknya, jika tidak ada sumber makanan untuknya di sini. Oleh karena itu, tempat yang didiami suatu spesies dalam suatu habitat tertentu harus ditentukan tidak hanya oleh wilayahnya, tetapi juga dikaitkan dengan kebutuhan akan makanan dan fungsi reproduksinya. Setiap spesies, serta organisme tertentu, dalam suatu komunitas (biocenosis) memilikinya sendiri waktu sendiri tinggal dan tempatnya, yang membedakannya dengan spesies lain.

Jadi kita bertemu konsep yang berbeda. Pertama, ini jangkauan spesies - distribusi spesies dalam ruang geografis (aspek geografis spesies), kedua, habitat spesies(habitat atau biotop) adalah jenis ruang geografis dalam hal seperangkat parameter fisik dan kimia dan (atau) karakteristik biotik tempat spesies itu hidup dan, ketiga, ceruk ekologis, menyiratkan sesuatu yang lebih dari sekadar tempat di mana spesies ini hidup. Suatu spesies dapat menempati sejumlah habitat yang berbeda di berbagai bagian jangkauannya.

Definisi komparatif terbaik dan paling akurat dari relung ekologi dan lingkungan diberikan oleh ahli ekologi Prancis R. Wiebert dan C. Lagler: Rabu adalah alamat tempat tinggalnya organisme yang diberikan, sedangkan ceruk juga menunjukkan jenis pekerjaannya di tempat ini, profesinya.

Beberapa ahli ekologi lebih bersedia menggunakan istilah "habitat", yang hampir identik dengan "habitat", dan kedua istilah tersebut sering kali tumpang tindih, tetapi ingat bahwa "habitat" hanya mengacu pada ruang di mana suatu spesies hidup. Dalam pengertian ini, istilah ini sangat dekat dengan konsep kisaran suatu spesies.

2. habitat. Ini adalah sebidang tanah atau badan air yang ditempati oleh suatu populasi dari satu spesies atau bagian darinya dan untuk keberadaannya memiliki semua kondisi yang diperlukan(iklim, topografi, tanah, nutrisi). Habitat suatu spesies adalah seperangkat situs yang memenuhi persyaratan ekologisnya dalam kisaran spesies. Dengan demikian, habitat tidak lain adalah komponen dari ceruk ekologis. Menurut luasnya penggunaan habitat, mereka membedakan: stenotopik dan eurytopic organisme, yaitu organisme yang menempati ruang tertentu dengan seperangkat faktor lingkungan tertentu, dan organisme yang ada di jangkauan luas faktor lingkungan (kosmopolit). Jika kita berbicara tentang habitat komunitas organisme atau tempat biocenosis, maka istilah "biotope" lebih sering digunakan. Lokasi memiliki sinonim lain ekotop– ruang geografis yang dicirikan oleh seperangkat parameter lingkungan tertentu. Dalam hal ini, populasi spesies apa pun yang hidup di ruang yang diberikan, ditelepon ekotipe.

Istilah "habitat" dapat diterapkan baik untuk organisme tertentu maupun komunitas secara keseluruhan. Kita dapat menunjuk padang rumput sebagai habitat tunggal untuk berbagai tumbuhan dan hewan, meskipun tumbuhan dan hewan menempati relung ekologi yang berbeda. Tetapi istilah ini tidak boleh menggantikan konsep "ceruk ekologis".

Habitat dapat merujuk pada kompleks yang saling berhubungan beberapa karakteristik hidup dan tidak hidup dari suatu ruang geografis. Misalnya, habitat serangga air dari serangga halus dan pelampung adalah daerah danau yang dangkal yang ditumbuhi vegetasi. Serangga ini menempati habitat yang sama, tetapi memiliki rantai trofik yang berbeda (halus adalah predator aktif, sementara pelampung memakan vegetasi yang membusuk), yang membedakan relung ekologi kedua spesies ini.

Lokasi dapat menunjuk dan hanya lingkungan biotik. Ini adalah bagaimana basil dan bakteri hidup di dalam organisme lain. Kutu hidup di garis rambut inang. Beberapa jamur diasosiasikan dengan jenis hutan tertentu (boletus). Tetapi habitat juga dapat diwakili oleh lingkungan fisik-geografis murni. Anda dapat menunjuk ke pantai pasang surut laut, tempat berbagai organisme hidup. Itu bisa berupa gurun, dan gunung yang terpisah, bukit pasir, sungai dan sungai, danau, dll.

3. ceruk ekologis konsep, menurut Y. Oduma, lebih luas. Ceruk ekologis, seperti yang ditunjukkan oleh seorang ilmuwan Inggris C. Elton(1927), tidak hanya mencakup ruang fisik yang ditempati oleh suatu organisme, tetapi juga peran fungsional organisme di masyarakat. Elton membedakan relung sebagai posisi suatu spesies dalam hubungannya dengan spesies lain dalam suatu komunitas. Gagasan Ch. Elton bahwa ceruk bukanlah sinonim untuk habitat telah mendapat pengakuan dan distribusi yang luas. Posisi trofik, cara hidup, hubungan dengan organisme lain, dll sangat penting bagi organisme. dan posisinya relatif terhadap gradien faktor eksternal sebagai kondisi keberadaan (suhu, kelembaban, pH, komposisi dan jenis tanah, dll.).

Ketiga aspek relung ekologi (ruang, peran fungsional organisme, faktor eksternal) dapat dengan mudah disebut sebagai: ceruk spasial(tempat ceruk) ceruk trofik(relung fungsional), dalam pengertian Ch. Elton, dan multidimensi ceruk(seluruh volume dan rangkaian karakteristik biotik dan abiotik diperhitungkan, hipervolume). Relung ekologi suatu organisme tidak hanya bergantung pada tempat tinggalnya, tetapi juga meliputi: jumlah total persyaratannya terhadap lingkungan. Tubuh tidak hanya mengalami aksi faktor lingkungan, tetapi juga membuat tuntutan sendiri pada mereka.

4. Konsep modern ceruk ekologis dibentuk berdasarkan model yang diusulkan J. Hutchinson(1957). Menurut model ini, ceruk ekologis adalah bagian dari ruang multidimensi imajiner (hipervolume), dimensi individu yang sesuai dengan faktor-faktor yang diperlukan untuk keberadaan normal dan reproduksi suatu organisme. Ceruk Hutchinson, yang akan kita sebut multidimensi (hyperspace), dapat digambarkan menggunakan karakteristik kuantitatif dan dioperasikan dengannya menggunakan perhitungan dan model matematis. R. Whittaker(1980) mendefinisikan relung ekologi sebagai posisi suatu spesies dalam suatu komunitas, yang menyiratkan bahwa komunitas tersebut telah berasosiasi dengan biotope tertentu, yaitu. dengan seperangkat parameter fisik dan kimia tertentu. Oleh karena itu, ceruk ekologis adalah istilah yang digunakan untuk menunjukkan spesialisasi populasi suatu spesies dalam suatu komunitas. Kelompok spesies dalam biocenosis dengan fungsi dan relung yang sama dengan ukuran yang sama disebut serikat pekerja. Spesies menempati ceruk yang sama di tempat yang berbeda wilayah geografis, disebut setara lingkungan.

5. Individualitas dan orisinalitas relung ekologis. Tidak peduli seberapa dekat organisme habitat (atau spesies pada umumnya), tidak peduli seberapa dekat karakteristik fungsional mereka dalam biocenosis, mereka tidak akan pernah menempati relung ekologi yang sama. Dengan demikian, jumlah ceruk ekologis di planet kita tidak terhitung. Secara kiasan, orang bisa membayangkan populasi manusia, semua individu yang hanya memiliki ceruk unik mereka sendiri. Tidak mungkin membayangkan dua orang yang benar-benar identik dengan karakteristik morfofisiologis dan fungsional yang benar-benar identik, termasuk seperti mental, sikap terhadap jenisnya sendiri, kebutuhan mutlak akan jenis dan kualitas makanan, hubungan seksual, norma perilaku, dll. Tapi ceruk individu berbagai orang mungkin tumpang tindih pada parameter lingkungan individu. Misalnya, siswa dapat dihubungkan oleh satu universitas, guru tertentu, dan pada saat yang sama, mereka dapat berbeda dalam perilaku mereka di masyarakat, dalam pilihan makanan, aktivitas biologis, dll.

6. Mengukur relung ekologis. Untuk mengkarakterisasi ceruk, dua biasanya digunakan. pengukuran standar – lebar ceruk dan ceruk tumpang tindih dengan ceruk tetangga.

Lebar niche mengacu pada gradien atau kisaran beberapa faktor lingkungan, tetapi hanya dalam hyperspace tertentu. Lebar ceruk dapat ditentukan oleh intensitas penerangan, panjang rantai trofik, intensitas aksi beberapa faktor abiotik. Tumpang tindih relung ekologi berarti tumpang tindih sepanjang lebar relung dan tumpang tindih hypervolume.

7. Jenis relung ekologis. Ada dua jenis utama relung ekologi. Pertama, ini mendasar ceruk (formal) - "abstrak . terbesar" hypervolume yang dihuni”, di mana aksi faktor lingkungan tanpa pengaruh kompetisi memastikan kelimpahan dan fungsi spesies yang maksimal. Namun, spesies mengalami perubahan konstan dalam faktor lingkungan dalam jangkauannya. Selain itu, seperti yang telah kita ketahui, peningkatan aksi satu faktor dapat mengubah hubungan spesies dengan faktor lain (konsekuensi hukum Liebig), dan jangkauannya dapat berubah. Tindakan dua faktor pada saat yang sama dapat mengubah sikap spesies terhadap masing-masing faktor secara spesifik. Selalu ada batasan biotik (predasi, kompetisi) dalam relung ekologi. Semua tindakan ini mengarah pada fakta bahwa pada kenyataannya spesies menempati ruang ekologis yang jauh lebih kecil daripada hyperspace ceruk fundamental. Dalam hal ini, kita berbicara tentang dilaksanakan ceruk, yaitu nyata ceruk.

8 . Prinsip VanderMeer dan gause. J.H. Vandermeer (1972) sangat memperluas konsep ceruk yang direalisasikan Hutchinson. Dia sampai pada kesimpulan bahwa jika N spesies yang berinteraksi hidup berdampingan di habitat tertentu, maka mereka akan menempati relung ekologi yang sama sekali berbeda, yang jumlahnya akan sama dengan N. Pengamatan ini disebut prinsip Vandermier.

Interaksi kompetitif dapat menyangkut ruang, nutrisi, penggunaan cahaya (pohon di hutan), dan proses memperebutkan betina, untuk makanan, serta ketergantungan pada pemangsa, kerentanan terhadap penyakit, dll. Biasanya, yang terberat kompetisi diamati pada tingkat interspesifik. Ini dapat menyebabkan penggantian populasi satu spesies dengan populasi spesies lain, tetapi juga dapat menyebabkan keseimbangan antara dua spesies (biasanya ini keseimbangan alam terbentuk dalam sistem pemangsa-mangsa). Kasus ekstrim adalah perpindahan satu spesies oleh spesies lain di luar habitat tertentu. Ada kalanya satu spesies menggantikan spesies lain dalam rantai makanan dan memaksanya untuk beralih ke penggunaan makanan lain. Pengamatan terhadap perilaku organisme yang berkerabat dekat dengan cara hidup yang sama dan morfologi yang mirip menunjukkan bahwa organisme tersebut berusaha untuk tidak pernah hidup di tempat yang sama. Pengamatan ini dilakukan Joseph Grinel pada tahun 1917-1928, yang mempelajari kehidupan mockingbird California. Grinell benar-benar memperkenalkan konsepnya "ceruk", tetapi tidak memperkenalkan ke dalam konsep ini perbedaan antara relung dan habitat.

Jika organisme yang berkerabat dekat hidup di air yang sama dan di tempat yang sama, maka mereka akan menggunakan sumber makanan yang berbeda atau menjalani gaya hidup aktif di waktu yang berbeda(malam hari). Pemisahan ekologis dari spesies yang berkerabat dekat disebut prinsip pengecualian kompetitif atau prinsip gause dinamai ahli biologi Rusia yang secara eksperimental mendemonstrasikan pengoperasian prinsip ini pada tahun 1932. Dalam kesimpulannya, Gause menggunakan konsep Elton tentang posisi suatu spesies dalam suatu komunitas tergantung pada spesies lain.

9. ruang khusus. Relung ekologi spesies lebih dari sekadar hubungan spesies dengan gradien lingkungan tunggal. Sangat banyak tanda atau sumbu ruang multidimensi (hipervolume) yang sangat sulit diukur atau tidak dapat diungkapkan dengan vektor linier (misalnya, perilaku, kecanduan, dll). Oleh karena itu, perlu, sebagaimana dikemukakan oleh R. Whittaker (1980), untuk beralih dari konsep sumbu relung (mengingat lebar relung dalam satu atau lebih parameter) ke konsep definisi multidimensi, yang akan mengungkapkan sifat hubungan spesies dengan berbagai hubungan adaptif mereka.

Jika ceruk adalah "tempat" atau "posisi" suatu spesies dalam suatu komunitas menurut konsep Elton, maka tepat untuk memberikannya beberapa pengukuran. Menurut Hutchinson, ceruk dapat ditentukan oleh beberapa nomor kondisi variabel lingkungan dalam komunitas di mana spesies harus beradaptasi. Variabel-variabel ini mencakup indikator biologis (misalnya, ukuran makanan) dan indikator non-biologis (iklim, orografis, hidrografi, dll.). Variabel-variabel ini dapat berfungsi sebagai sumbu di mana ruang multidimensi, yang disebut ruang ekologis atau ruang khusus. Masing-masing spesies dapat beradaptasi atau tahan terhadap beberapa rentang nilai dari masing-masing variabel. Batas atas dan bawah dari semua variabel ini menggambarkan ruang ekologis yang dapat ditempati oleh suatu spesies. Ini adalah ceruk mendasar dalam pemahaman Hutchinson. Dalam bentuk yang disederhanakan, ini dapat dibayangkan sebagai "kotak bersisi-n" dengan sisi-sisi yang sesuai dengan batas stabilitas pandangan pada sumbu ceruk.

Dengan menerapkan pendekatan multidimensi pada ruang relung komunitas, kita dapat mengetahui posisi spesies dalam ruang, sifat respons spesies terhadap dampak lebih dari satu variabel, ukuran relatif ceruk

Sinekologi mempelajari hubungan antara individu dari populasi berbagai spesies dan kemampuan beradaptasi mereka terhadap kondisi. lingkungan luar. Ahli ekologi telah menetapkan bahwa organisme yang membentuk komunitas hidup terikat pada koordinat spasial tertentu di mana mereka berinteraksi satu sama lain dan dengan bagian biosfer: air, tanah, atmosfer.

Tempat di biogeocenosis ini memiliki nama - ceruk ekologis. Contoh-contoh yang dipertimbangkan dalam artikel kami dimaksudkan untuk membuktikan bahwa itu melekat pada setiap spesies biologis dan merupakan konsekuensi dari interaksi organisme dengan individu lain dan faktor lingkungan.

Karakteristik ekologi spesies

Semua, tanpa kecuali, dalam proses filogenesis beradaptasi dengan faktor abiotik tertentu. Mereka membatasi habitat populasi. Bagaimana komunitas organisme berinteraksi dengan habitat dan dengan populasi lain membentuknya? karakteristik ekologi, yang namanya adalah ceruk ekologis. contoh hewan, lingkaran kehidupan yang terjadi di berbagai daerah spasial dan trofik biogeocenosis adalah capung yang termasuk dalam jenis Arthropoda, kelas Serangga. Dewasa - dewasa, menjadi predator aktif, telah menguasai cangkang udara, sedangkan larva mereka - naiad, bernapas dengan insang, adalah hidrobion.

Karakteristik relung ekologi spesies

Penulis karya klasik "Fundamentals of Ecology" Y. Odum mengusulkan istilah "relung ekologi", yang ia gunakan untuk mempelajari hubungan biotik suatu populasi di semua tingkat organisasinya. Menurut ilmuwan, posisi individu dalam satwa liar, yaitu: status vital adalah ceruk ekologis. Contoh ilustrasi definisi ini, - komunitas tumbuhan yang disebut pionir. Mereka memiliki sifat fisiologis dan vegetatif khusus yang memungkinkan mereka untuk dengan mudah menaklukkan wilayah bebas. Ini termasuk rumput sofa yang merayap, Mereka membentuk biocenosis primer, yang berubah seiring waktu. Odum menyebut tempat organisme di alam sebagai alamatnya, dan cara hidup - sebuah profesi.

Model J. Hutchinson

Mari kita kembali ke definisi istilah "relung ekologi". Contoh yang menggambarkannya adalah rusa berekor putih, yang siklus hidupnya dikaitkan dengan ruang sub-kanopi - semak belukar abadi. Mereka melayani hewan tidak hanya sebagai sumber nutrisi, tetapi juga sebagai perlindungan. Model hipervolume dari area biogeocenosis yang dibuat oleh Hutchinson adalah sel pendukung kehidupan untuk individu dari suatu populasi. Organisme dapat hidup di dalamnya lama menghindari lingkungan luar. Penelitian ilmuwan, yang dilakukan olehnya atas dasar ciptaan model matematika, memberikan wawasan tentang batas optimal keberadaan komunitas organisme hidup dalam ekosistem.

prinsip gause

Ini juga disebut aturan pengecualian kompetitif dan digunakan untuk menggambarkan dua bentuk perjuangan untuk eksistensi - intraspesifik dan interspesifik, dipelajari pada abad ke-19 oleh Charles Darwin. Jika populasi memiliki kebutuhan yang tumpang tindih, misalnya, trofik (yaitu, pasokan makanan umum) atau spasial (habitat yang tumpang tindih - rentang), di mana jumlah mereka bergantung, maka waktu koeksistensi komunitas tersebut terbatas. itu di hasil akhir akan menyebabkan pengusiran (penumpukan populasi yang kurang beradaptasi) dan pemukiman kembali organisme spesies lain yang lebih beradaptasi dan bereproduksi dengan cepat.

Misalnya, individu spesies secara bertahap menggantikan populasi tikus hitam. Mereka saat ini sedikit jumlahnya dan tinggal di dekat badan air. Tiga parameter mencirikan konsep "ceruk ekologis". Contoh yang menjelaskan pernyataan ini telah kami pertimbangkan sebelumnya, yaitu: spesies tikus abu-abu menetap di mana-mana (distribusi spasial), omnivora (jatah makanan), dan berburu siang dan malam (pemisahan aktivitas dalam waktu).

Contoh lain yang mencirikan aturan pengecualian kompetitif: pemukim pertama yang datang ke Australia membawa populasi lebah Eropa bersama mereka. Sehubungan dengan perkembangan perlebahan, jumlah serangga ini meningkat tajam, dan mereka secara bertahap menggantikan lebah asli Australia dari habitat permanennya, yang menempatkan spesies ini di ambang kepunahan.

Kasus serupa terjadi dengan populasi kelinci domestik, yang diperkenalkan oleh penemu benua yang sama. Banyak makanan, luar biasa kondisi iklim dan kurangnya persaingan mengarah pada fakta bahwa individu-individu dari spesies ini mulai menangkap habitat populasi lain dan berkembang biak dalam jumlah sedemikian rupa sehingga mereka mulai menghancurkan tanaman.

Tempat spesies biologis dalam suatu ekosistem

Mari kita lanjutkan menjawab pertanyaan tentang apa itu ceruk ekologis. Contoh yang memberikan jawaban terlengkap adalah status kehidupan tanaman semanggi merah. Daerah distribusinya adalah Eropa, Afrika Utara, Asia Tengah. Populasi tumbuh optimal di padang rumput yang cukup lembab, pada suhu +12...+21 °С. Mereka membentuk herba abadi atau serasah hutan dan merupakan produsen dalam rantai makanan biogeocenosis.

Doktrin Ceruk Ekologis

Ruang yang optimal dan nyata bagi keberadaan suatu populasi

Ingatlah bahwa totalitas koneksi organisme dengan individu dari populasi lain dan dengan kondisi lingkungan adalah ceruk ekologis. Contoh bakteri saprotrofik tanah yang memakan bahan organik mati dan memurnikan bumi, serta meningkatkan sifat agrokimianya, menegaskan pembentukan sejumlah besar ikatan biotik dengan penghuni tanah lainnya: larva serangga, akar tanaman, jamur. Aktivitas vital bakteri tanah secara langsung tergantung pada suhu dan kadar air tanah, komposisi fisik dan kimianya.

Penghuni lain - bakteri kemotrofik nitrifikasi - terbentuk stabil dengan populasi tanaman dari keluarga kacang-kacangan: alfalfa, vetch umum, lupin. Semua parameter di atas, baik kondisi biotik dan lingkungan, membentuk relung ekologis bakteri yang terwujud. Ini adalah bagian dari biogeocenosis potensial (ceruk mendasar), yang merupakan kompleks kondisi optimal di mana suatu spesies dapat hidup tanpa batas.

Aturan untuk pengisian wajib area ekosistem multidimensi

Jika biogeocenosis telah mengalami dampak yang tajam dari fenomena abiotik yang ekstrim, misalnya kebakaran, banjir, gempa bumi atau aktivitas negatif manusia, beberapa wilayahnya menjadi bebas, yaitu kehilangan populasi tumbuhan dan hewan yang sebelumnya hidup di sini. Munculnya bentuk kehidupan baru - suksesi - menyebabkan perubahan di bagian biogeocenosis itu, yang namanya merupakan relung ekologi tanaman. Contoh penyelesaiannya setelah kebakaran menunjukkan bahwa hutan berdaun lebar digantikan oleh tanaman herba dua tahunan dengan energi vegetatif tinggi: fireweed, willow-herb, coltsfoot, dan lainnya, yaitu, bagian ruang yang dikosongkan segera diisi. oleh populasi spesies baru.

Dalam artikel ini, kami telah mempelajari secara rinci konsep seperti ceruk ekologis tubuh. Contoh-contoh yang dipertimbangkan oleh kami mengkonfirmasi bahwa itu adalah kompleks multidimensi yang disesuaikan untuk kondisi kehidupan yang optimal untuk populasi tumbuhan dan hewan.

Setiap organisme selama keberadaannya dipengaruhi oleh berbagai kondisi lingkungan. Ini bisa menjadi faktor alam hidup atau mati. Di bawah pengaruh mereka, melalui adaptasi, setiap spesies mengambil tempatnya - ceruk ekologisnya.

karakteristik umum

Karakteristik umum sel yang ditempati oleh hewan atau tumbuhan terdiri dari definisi dan deskripsi modelnya.

Relung ekologis adalah tempat yang ditempati oleh suatu spesies atau organisme individu dalam biocenosis. Itu ditentukan dengan mempertimbangkan kompleks hubungan biocenotic, faktor abiotik dan biotik lingkungan. Ada banyak interpretasi dari istilah ini. Menurut definisi berbagai ilmuwan, relung ekologi juga disebut spasial atau trofik. Ini karena, menetap di selnya, individu menempati wilayah yang dia butuhkan dan menciptakan rantai makanannya sendiri.

Model hipervolume J.E. Hudchence mendominasi saat ini. Ini adalah kubus, pada sumbunya ada faktor lingkungan yang memiliki jangkauan (valensi) sendiri. Ilmuwan membagi relung menjadi 2 kelompok:

• Fundamental adalah mereka yang menciptakan kondisi optimal dan dilengkapi sumber daya yang diperlukan untuk menjaga populasi tetap hidup.
• Diimplementasikan. Mereka memiliki sejumlah sifat yang disebabkan oleh spesies yang bersaing.

Karakteristik relung ekologis

Karakteristik relung ekologi mencakup tiga komponen utama:

• Karakteristik perilaku adalah cara merespons suatu spesies terhadap rangsangan. Dan juga bagaimana dia mendapatkan makanan, fitur perlindungannya dari musuh, kemampuan beradaptasi dengan faktor abiotik (misalnya, kemampuan menahan dingin atau panas).
• Karakteristik spasial. Ini adalah koordinat lokasi populasi. Misalnya, penguin hidup di Antartika, Selandia Baru, Amerika Selatan.
• Sementara. Ini menggambarkan aktivitas spesies dalam periode tertentu waktu: hari, tahun, musim.

Prinsip pengecualian kompetitif

Prinsip pengecualian kompetitif menyatakan bahwa ada banyak relung ekologis sebanyak spesies organisme yang berbeda. Penulisnya adalah ilmuwan terkenal Gause. Dia menemukan pola saat bekerja dengan ciliates jenis yang berbeda. Ilmuwan menumbuhkan organisme pertama dalam monokultur, menyelidiki kepadatan dan cara nutrisi mereka, dan kemudian menggabungkan spesies untuk berkembang biak dalam satu wadah. Terlihat bahwa setiap spesies secara signifikan mengurangi jumlahnya, dan sebagai hasil dari perjuangan untuk mendapatkan makanan, setiap organisme menempati ceruk ekologisnya sendiri.

Tidak mungkin dua spesies berbeda menempati sel yang sama dalam biocenosis. Untuk menjadi pemenang dalam perjuangan kompetitif ini, salah satu spesies harus memiliki beberapa keunggulan di atas yang lain, lebih beradaptasi dengan faktor lingkungan, karena spesies yang sangat mirip pun selalu memiliki beberapa perbedaan.

Hukum kekekalan

Hukum keteguhan didasarkan pada teori bahwa biomassa semua organisme di planet ini harus tetap tidak berubah. Pernyataan ini dikonfirmasi oleh V. I. Vernadsky. Dia - pendiri doktrin biosfer dan noosfer - mampu membuktikan bahwa dengan peningkatan atau penurunan jumlah organisme di satu ceruk, itu harus dikompensasikan di ceruk lain.

Ini berarti bahwa spesies yang punah digantikan oleh spesies lain yang dapat dengan mudah dan cepat beradaptasi dengan kondisi lingkungan dan meningkatkan populasinya. Atau, sebaliknya, dengan peningkatan yang signifikan dalam jumlah beberapa organisme, jumlah yang lain berkurang.

Aturan wajib

aturan pengisian wajib mengatakan bahwa ceruk ekologis tidak pernah kosong. Ketika suatu spesies punah karena alasan apa pun, tempatnya segera diambil oleh spesies lain. Organisme yang menempati sel memasuki perjuangan kompetitif. Jika dia ternyata lebih lemah, dia dipaksa keluar dari wilayah itu dan terpaksa mencari tempat lain untuk menetap.

Cara hidup berdampingan organisme

Cara hidup berdampingan organisme dapat secara kondisional dibagi menjadi positif - yang menguntungkan semua organisme, dan negatif, yang hanya bermanfaat bagi satu spesies. Yang pertama disebut "simbiosis", yang kedua - "mutualisme".

Komensalisme adalah hubungan di mana organisme tidak saling merugikan, tetapi juga tidak membantu. Ini bisa intraspesifik dan interspesifik.

Amensalisme adalah mode koeksistensi antarspesies di mana satu spesies ditindas oleh spesies lain. Namun, salah satunya tidak menerima jumlah yang dibutuhkan nutrisi, yang memperlambat pertumbuhan dan perkembangannya.

Predasi - Spesies predator dengan metode koeksistensi ini memakan tubuh korban.

Persaingan dapat terjadi dalam spesies yang sama atau di antara spesies yang berbeda. Tampaknya di bawah kondisi bahwa organisme membutuhkan makanan atau wilayah yang sama dengan kondisi iklim yang optimal untuk mereka.

Evolusi relung ekologi manusia

Evolusi relung ekologi manusia dimulai dengan keberadaan archanthropes. Mereka menjalani cara hidup kolektif, hanya menggunakan kelimpahan alam yang paling mudah diakses oleh mereka. Menggunakan makanan binatang di segmen ini keberadaannya dikurangi seminimal mungkin. Untuk mencari makanan, para archanthropes harus menguasai sejumlah besar daerah pakan.

Setelah manusia menguasai alat kerja, orang mulai berburu, sehingga memiliki dampak yang cukup besar pada lingkungan. Begitu seseorang terbakar, ia melakukan transisi ke tahap perkembangan berikutnya. Setelah peningkatan populasi, pertanian muncul - sebagai salah satu cara untuk beradaptasi dengan kekurangan makanan di tempat-tempat di mana perburuan dan pengumpulan intensif Sumber daya alam hampir kelelahan. Pada periode yang sama, peternakan dimulai. Hal ini menyebabkan cara hidup menetap.

Kemudian ada penggembalaan nomaden. Sebagai hasil dari aktivitas manusia nomaden jumlah yang banyak padang rumput menipis, hal ini memaksa para nomaden untuk pindah dan mengembangkan semakin banyak lahan baru.

Relung ekologi manusia

Ceruk ekologis seseorang berubah seiring dengan perubahan cara hidup orang. Dari organisme hidup lain Homo sapiens memiliki kemampuan untuk mengartikulasikan ucapan, berpikir abstrak, level tinggi perkembangan budaya material dan non material.

Pria suka jenis didistribusikan di daerah tropis dan subtropis, di tempat-tempat di mana ketinggiannya mencapai 3-3,5 km. Karena ciri-ciri tertentu yang dimiliki seseorang, ukuran habitatnya telah meningkat pesat. Tetapi sejauh menyangkut ceruk ekologis fundamental, itu hampir tidak berubah. Keberadaan seseorang menjadi lebih rumit di luar ruang aslinya, ia harus menghadapi berbagai faktor yang tidak menguntungkan. Hal ini dimungkinkan tidak hanya melalui proses adaptasi, tetapi juga melalui penemuan berbagai mekanisme pertahanan dan perangkat. Misalnya, manusia menemukan jenis yang berbeda sistem pemanas untuk memerangi faktor abiotik seperti dingin.

Dengan demikian, kita dapat menyimpulkan bahwa relung ekologis ditempati oleh setiap organisme setelah kompetisi dan mematuhi aturan tertentu. Harus memiliki luas wilayah yang optimal, kondisi iklim yang sesuai dan dilengkapi dengan organisme hidup yang termasuk dalam rantai makanan tipe dominan. Semua makhluk hidup yang berada dalam ceruk pasti berinteraksi.

ceruk ekologis- satu set semua faktor lingkungan di mana keberadaan spesies di alam dimungkinkan. konsep ceruk ekologis biasanya digunakan dalam studi tentang hubungan spesies yang dekat secara ekologis yang termasuk dalam tingkat trofik yang sama. Istilah "ceruk ekologis" diusulkan oleh J. Grinell (1917) untuk mengkarakterisasi distribusi spasial spesies (yaitu ceruk ekologis didefinisikan sebagai konsep yang dekat dengan habitat).

Kemudian, Ch. Elton (1927) mendefinisikan ceruk ekologis sebagai posisi spesies dalam suatu komunitas, yang menekankan pentingnya hubungan trofik. Kembali pada akhir abad ke-19 dan awal abad ke-20, banyak peneliti memperhatikan bahwa dua spesies yang secara ekologis dekat dan menempati posisi yang sama dalam komunitas tidak dapat hidup berdampingan secara stabil di wilayah yang sama. Generalisasi empiris ini dikonfirmasi dalam model matematika persaingan dua spesies untuk satu makanan (V. Volterra) dan pekerjaan eksperimental G.F. gaes ( prinsip gause).

Konsep modern ceruk ekologis dibentuk atas dasar model relung ekologi yang diusulkan oleh J. Hutchinson (1957, 1965). Menurut model ini, ceruk ekologis dapat direpresentasikan sebagai bagian dari ruang multidimensi imajiner (hipervolume), dimensi individu yang sesuai dengan faktor-faktor yang diperlukan untuk keberadaan normal suatu spesies.

Divergensi relung ekologi dari spesies yang berbeda melalui divergensi terjadi untuk sebagian besar karena pengurungan pada habitat yang berbeda, makanan yang berbeda dan waktu yang berbeda menggunakan habitat yang sama. Metode untuk memperkirakan lebar relung ekologi dan tingkat tumpang tindih relung ekologi dari berbagai spesies telah dikembangkan. Liter: Giller P. Struktur komunitas dan ceruk ekologis. - M.: 1988 (menurut BES, 1995).

Dalam pemodelan lingkungan, konsep ceruk ekologis mencirikan bagian tertentu dari ruang (abstrak) faktor lingkungan, hipervolume di mana tidak ada faktor lingkungan yang melampaui toleransi spesies (populasi) tertentu. Himpunan kombinasi nilai faktor lingkungan di mana keberadaan spesies (populasi) secara teoritis dimungkinkan disebut ceruk ekologis mendasar.

Ceruk ekologis yang terwujud sebutkan bagian dari ceruk mendasar, hanya kombinasi nilai faktor yang memungkinkan keberadaan spesies (populasi) yang stabil atau makmur. Konsep berkelanjutan atau sejahtera keberadaan memerlukan pengenalan pembatasan formal tambahan dalam pemodelan (misalnya, kematian tidak boleh melebihi tingkat kelahiran).

Jika, dengan kombinasi nilai faktor lingkungan tertentu, tanaman dapat bertahan hidup, tetapi tidak dapat bereproduksi, maka orang tidak dapat berbicara tentang kesejahteraan atau keberlanjutan. Oleh karena itu, kombinasi faktor lingkungan ini mengacu pada relung ekologi yang mendasar, tetapi tidak pada relung ekologi yang direalisasikan.

Di luar kerangka pemodelan matematika, tentu saja, tidak ada ketelitian dan kejelasan seperti itu dalam definisi konsep. Di zaman modern sastra lingkungan Ada empat aspek utama dalam gagasan ceruk ekologis:

1) ceruk spasial termasuk kompleks kondisi lingkungan yang menguntungkan. Misalnya, burung pemakan serangga dari blueberry spruce hidup, makan dan bersarang di lapisan hutan yang berbeda, yang sebagian besar memungkinkan mereka untuk menghindari persaingan;

2) ceruk trofik. Ini menonjol terutama karena pentingnya makanan sebagai faktor lingkungan. Pembagian relung makanan pada organisme satu tingkat trofik hidup bersama, memungkinkan tidak hanya untuk menghindari persaingan, tetapi juga berkontribusi pada penggunaan sumber daya makanan yang lebih lengkap dan, akibatnya, meningkatkan intensitas siklus biologis zat.

Misalnya, populasi "pasar burung" yang bising menciptakan kesan absen total ada pesanan. Faktanya, setiap spesies burung menempati relung trofik yang ditentukan secara ketat oleh karakteristik biologisnya: beberapa mencari makan di dekat pantai, yang lain pada jarak yang cukup jauh, beberapa ikan di permukaan, yang lain di kedalaman, dll.

Relung trofik dan spasial dari spesies yang berbeda mungkin tumpang tindih (ingat: prinsip duplikasi ekologis). Relung bisa luas (tidak terspesialisasi) atau sempit (khusus).

3) ceruk multidimensi, atau niche sebagai hypervolume. Konsep ceruk ekologi multidimensi dikaitkan dengan pemodelan matematika. Seluruh rangkaian kombinasi nilai faktor lingkungan dianggap sebagai ruang multidimensi. Karena banyak sekali kami hanya tertarik pada kombinasi nilai-nilai faktor lingkungan di mana keberadaan suatu organisme dimungkinkan - hipervolume ini sesuai dengan konsep ceruk ekologis multidimensi.

4) fungsional gagasan tentang ceruk ekologis. Representasi ini melengkapi yang sebelumnya dan didasarkan pada kesamaan fungsional dari berbagai sistem ekologi. Misalnya, mereka berbicara tentang relung ekologi herbivora, atau predator kecil, atau hewan yang memakan plankton, atau hewan penggali, dll. representasi fungsional tentang ceruk ekologis menekankan peran organisme dalam ekosistem dan sesuai dengan konsep biasa "pekerjaan" atau bahkan "posisi dalam masyarakat". Tepat di rencana fungsional membicarakan tentang setara lingkungan– spesies menempati relung yang secara fungsional serupa di wilayah geografis yang berbeda.

“Habitat suatu organisme adalah tempat ia hidup, atau tempat di mana ia biasanya dapat ditemukan. ceruk ekologis- konsep yang lebih luas, termasuk tidak hanya ruang fisik yang ditempati oleh suatu spesies (populasi), tetapi juga peran fungsional spesies ini dalam komunitas (misalnya, posisi trofiknya) dan posisinya relatif terhadap gradien faktor eksternal - suhu, kelembaban, pH, tanah, dll. kondisi keberadaan lainnya. Ketiga aspek relung ekologi ini dengan mudah disebut sebagai relung spasial, relung trofik, dan relung multidimensi, atau relung hipervolume. Oleh karena itu, relung ekologi suatu organisme tidak hanya bergantung pada tempat tinggalnya, tetapi juga mencakup jumlah total kebutuhan lingkungannya.

Spesies yang menempati relung yang sama di wilayah geografis yang berbeda disebut setara lingkungan(Yu. Odum, 1986).

V.D. Fedorov dan T.G. Gilmanov (1980, hlm. 118-127) catatan:

“Studi tentang relung yang direalisasikan dengan menggambarkan perilaku fungsi kesejahteraan pada bagian garis lurus dan bidangnya yang sesuai dengan beberapa faktor ekologi yang dipilih secara luas digunakan dalam ekologi (Gbr. 5.1). Pada saat yang sama, tergantung pada sifat dari faktor-faktor yang dipertimbangkan fungsi pribadi kesejahteraan, seseorang dapat membedakan antara relung "iklim", "trofik", "edafik", "hidrokimia" dan lainnya, yang disebut ceruk pribadi.

Kesimpulan positif dari analisis relung pribadi dapat menjadi kesimpulan sebaliknya: jika proyeksi relung pribadi pada beberapa (terutama beberapa) sumbu tidak berpotongan, maka relung itu sendiri tidak berpotongan dalam ruang dimensi yang lebih tinggi. ...

Ada tiga kemungkinan logis posisi relatif relung dari dua jenis dalam ruang faktor lingkungan: 1) pemisahan (ketidakcocokan lengkap); 2) simpang sebagian (tumpang tindih); 3) penyertaan lengkap dari satu ceruk ke ceruk lain. ...

Pemisahan relung adalah kasus yang agak sepele, yang mencerminkan keberadaan spesies yang beradaptasi dengan kondisi ekologi yang berbeda. Yang jauh lebih menarik adalah kasus perpotongan sebagian relung. Seperti disebutkan di atas, tumpang tindih proyeksi bahkan dalam beberapa koordinat sekaligus, secara tegas, tidak menjamin tumpang tindih sebenarnya dari relung multidimensi itu sendiri. Namun, di kerja praktek keberadaan perpotongan tersebut dan data tentang keberadaan spesies di lingkungan yang sama sering dianggap sebagai argumen yang cukup untuk mendukung relung spesies yang tumpang tindih.

Untuk pengukuran kuantitatif tingkat relung yang tumpang tindih dari dua jenis, adalah wajar untuk menggunakan nilai rasio volume persimpangan set ... dengan volume penyatuan mereka. ... Dalam beberapa kasus khusus, menarik untuk menghitung ukuran persimpangan proyeksi ceruk.”

TES PEMBELAJARAN UNTUK TOPIK 5