nișă ecologică - locul speciei in biogeocenoza, determinat de potentialul ei biotic si de o combinatie de factori Mediul extern la care este adaptat. Acesta nu este doar spațiul fizic ocupat de organism, ci și rolul său funcțional în comunitate (poziția în lanțul trofic), și locul său relativ la factori externi.

În structură nișă ecologică distinge 3 componente:

1. Nișă spațială (habitat) - „adresa” organismului;
2. Nișă trofică - caracteristici alimentația și rolul speciei în comunitate – „meserie”;
3. O nișă ecologică multidimensională (hiperspațială) este gama tuturor condițiilor în care un individ sau o populație trăiește și se reproduce.

Distinge nișă fundamentală (potențială)., pe care organismul sau specia le-ar putea ocupa în lipsa competiției, prădători, în care condițiile abiotice sunt optime; și nișă realizată- gama reală de condiții pentru existența unui organism, care este mai mică sau egală cu nișa fundamentală.

Regula obligației de a umple nișa ecologică.
O nișă ecologică goală este întotdeauna și neapărat umplută în mod natural. În biogeocenozele saturate, resursele de viață sunt utilizate cel mai pe deplin - în ele sunt ocupate toate nișele ecologice. În biogeocenozele nesaturate, resursele vitale sunt parțial utilizate; ele se caracterizează prin prezența unor nișe ecologice libere.

Dublarea mediului- ocuparea nişei ecologice eliberate de către o altă specie capabilă să îndeplinească aceleaşi funcţii în comunitate ca şi specia dispărută. De aici rezultă că cunoscând distribuția speciilor în funcție de nișa ecologică din comunitate și parametrii fiecărei nișe ecologice, se poate descrie în prealabil speciile care pot ocupa una sau alta nișă dacă este eliberată.

Diversificarea ecologică- fenomenul de divizare a nişei ecologice ca urmare a competiţiei interspecifice. Se realizează în funcție de trei parametri:
- prin amenajarea spatiala
- prin dieta
- în funcţie de distribuţia activităţii în timp.
Ca urmare a diversificării, are loc o schimbare a caracterelor - indivizii a două specii strâns înrudite sunt mai asemănători unul cu celălalt în acele părți ale zonelor în care apar separat decât în ​​zonele de reședință comună.

Caracteristicile unei nișe ecologice:
1. Latime
2. Suprapunerea acestei nise cu cele vecine

Lățimea nișei ecologice- un parametru relativ, care este estimat prin comparație cu lățimea nișei ecologice a altor specii. Eurybionts au, în general, nișe ecologice mai largi decât stenobionts. Totuși, aceeași nișă ecologică poate avea lățimi diferite. directii diferite: de exemplu, prin distribuție spațială, relații alimentare etc.

Acoperirea nișei ecologice apare dacă tipuri diferite locuința împreună folosesc aceleași resurse. Suprapunerea poate fi totală sau parțială, în funcție de unul sau mai mulți parametri ai nișei ecologice.

Dacă nișele ecologice ale organismelor a două specii sunt foarte diferite unele de altele, atunci aceste specii care au același habitat nu concurează între ele (Fig. 3).

Dacă nișele ecologice se suprapun parțial (Fig. 2), atunci coexistența lor va fi posibilă datorită prezenței unor adaptări specifice fiecărei specii.

Dacă nișa ecologică a unei specii include nișa ecologică a altei specii (Fig. 1), atunci apare o concurență intensă, concurentul dominant își va împinge rivalul la periferia zonei de fitness.

Concurența duce la important impact asupra mediului. În natură, indivizii fiecărei specii sunt supuși simultan competiției interspecifice și intraspecifice. Interspecific în consecințele sale este opus intraspecific, deoarece îngustează aria habitatelor și cantitatea și calitatea. resursele necesare mediu inconjurator.

Concurenţa intraspecifică promovează distributie teritoriala specii, adică extinderea nișei ecologice spațiale. Rezultatul final este raportul dintre competiția interspecifică și cea intraspecifică. Daca competitia interspecifica este mai mare, atunci raza unei specii date scade la un teritoriu cu conditii optime si, in acelasi timp, creste si specializarea speciei.

Conţinut:
Introducere………………………………………………………………………. 3
1. Nișă ecologică………………………………………………………………… 4
1.1. Conceptul de nișă ecologică……………………………………………. patru
1.2. Lățimea și suprapunerea nișelor……………………………………………. 5
1.3. Diferențierea de nișă……………………………………………………. opt
1.4. Evoluția nișelor…………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………
2. Aspecte ale nișei ecologice………………………………………………………….12
3. Concept modern nișă ecologică……………………………….... 13
4. Individualitatea și originalitatea nișelor ecologice………... 13
5. Tipuri de nișe ecologice…………………………………………………… 14
6. Spațiu de nișă……………………………………………………. cincisprezece
Concluzie……………………………………………………………………………… 16
Lista literaturii utilizate………………………………………………. 19

2
Introducere.
În această lucrare este luată în considerare tema „Nișe ecologice”. O nișă ecologică este un loc ocupat de o specie (mai precis, populația ei) într-o comunitate, un complex al relațiilor sale biocenotice și al cerințelor pentru factori abiotici mediu inconjurator. Acest termen a fost introdus în 1927 de Charles Elton.
Nișa ecologică este suma factorilor de existență a unei anumite specii, principalul lor loc în lanțul trofic.
Scopul lucrării este de a dezvălui esența conceptului de „nișă ecologică”.
Obiectivele studiului decurg din scop:
- să dea conceptul de nișă ecologică;
- analizați caracteristicile nișelor ecologice;
- luați în considerare nișele ecologice ale speciilor din comunități.
O nișă ecologică este un loc ocupat de o specie într-o comunitate. Interacțiunea unei anumite specii (populații) cu partenerii din comunitatea căreia îi aparține în calitate de membru determină locul acesteia în ciclul substanțelor datorită hranei și legăturilor competitive în biocenoză. Termenul de „nișă ecologică” a fost propus de omul de știință american J. Grinnell (1917). Interpretarea unei nișe ecologice ca poziție a unei specii în scopul hrănirii uneia sau mai multor biocenoze a fost dată de ecologistul englez C. Elton (1927). O astfel de interpretare a conceptului de nișă ecologică face posibilă o descriere cantitativă a nișei ecologice pentru fiecare specie sau pentru populațiile sale individuale. Pentru a face acest lucru, în sistemul de coordonate, abundența speciei (număr de indivizi sau biomasă) este comparată cu
3
indicatori de temperatură, umiditate sau orice alt factor de mediu. În acest fel, este posibil să se evidențieze zona optimă și limitele abaterilor tolerate de specie - maximul și minimul fiecărui factor sau set de factori. De regulă, fiecare specie ocupă o anumită nișă ecologică, pentru existența în care este adaptată de întregul curs de dezvoltare evolutivă. Locul ocupat de o specie (populația ei) în spațiu (nisa ecologică spațială) este mai des numit habitat.
Să aruncăm o privire mai atentă la nișele ecologice.

1. Nișă ecologică
Orice tip de organisme este adaptat pentru anumite condiții de existență și nu poate schimba în mod arbitrar habitatul, dieta, timpul de hrănire, locul de reproducere, adăpostul etc. Întregul complex de relații cu astfel de factori determină locul pe care natura l-a alocat unui anumit organism și rolul pe care trebuie să-l joace în procesul general al vieții. Toate acestea sunt combinate în concept nișă ecologică.
1.1 Conceptul de nișă ecologică.
O nișă ecologică este înțeleasă ca locul unui organism în natură și întregul mod de viață al activității sale, a acestuia starea vitală ancorat în organizarea şi adaptările sale.
LA timp diferit Conceptului de nișă ecologică i sa dat semnificații diferite. La început, cuvântul „nișă” desemna unitatea de bază de distribuție a unei specii în spațiul unui ecosistem, dictată de structura și
4
limitări instinctive de acest fel. De exemplu, veverițele trăiesc în copaci, elanii trăiesc pe pământ, unele specii de păsări cuibăresc pe ramuri, altele în goluri etc. Aici conceptul de nișă ecologică este interpretat în principal ca un habitat sau o nișă spațială. Mai târziu, termenului „nișă” i s-a dat sensul „statutului funcțional al unui organism într-o comunitate”. Aceasta a vizat în principal locul acestei specii în structura trofică a ecosistemului: tipul de hrană, momentul și locul hrănirii, cine este prădătorul pt. organismul dat etc. Aceasta se numește acum o nișă trofică. Apoi s-a demonstrat că o nișă poate fi considerată ca un fel de hipervolum într-un spațiu multidimensional construit pe baza factorilor de mediu. Acest hipervolum a limitat gama de factori în care această specie(nișă hiperspațială).
Adică în înțelegere modernă nișa ecologică poate fi identificată prin macar trei aspecte: spațiul fizic ocupat de un organism în natură (habitat), relația acestuia cu factorii de mediu și organismele vii adiacente acestuia (conexiuni) și rol functionalîn ecosistem. Toate aceste aspecte se manifestă prin structura organismului, adaptările acestuia, instinctele, ciclurile vieții, „interesele” vieții etc. Dreptul unui organism de a-și alege nișa ecologică este limitat de limite destul de înguste care i-au fost atribuite încă de la naștere. Cu toate acestea, descendenții săi pot revendica și alte nișe ecologice dacă au suferit modificări genetice corespunzătoare.
1.2. Lățimea nișei și suprapunere.
Folosind conceptul de nișă ecologică, regula lui Gause de excludere competitivă poate fi reformulată astfel: două specii diferite nu pot ocupa aceeași nișă ecologică mult timp și chiar nu pot intra în același ecosistem; unul dintre ei trebuie fie să moară, fie
5
schimba si ocupa o noua nisa ecologica. Apropo, competiția intraspecifică este adesea mult redusă, tocmai pentru că diferite etape ciclului de viață, multe organisme ocupă nișe ecologice diferite. De exemplu, un mormoloc este un erbivor, în timp ce broaștele adulte care trăiesc în același iaz sunt prădători. Un alt exemplu: insecte în stadiul larvar și adult.
Poate trăi într-o zonă dintr-un ecosistem un numar mare de organisme de diferite tipuri. Acestea pot fi specii strâns înrudite, dar fiecare dintre ele trebuie să ocupe propria nișă ecologică unică. În acest caz, aceste specii nu intră în relații competitive și în într-un anumit sens deveniți neutri unul față de celălalt. Cu toate acestea, adesea nișe ecologice tipuri diferite se poate suprapune în cel puțin un aspect, cum ar fi habitatul sau dieta. Acest lucru duce la o competiție interspecifică, care de obicei nu este dură și contribuie la delimitarea clară a nișelor ecologice. Pentru a caracteriza o nișă, se folosesc de obicei două. măsurători standard– lățimea nișei și nișa se suprapun cu nișele învecinate.
Lățimea nișei se referă la gradienți sau intervalul unui factor de mediu, dar numai într-un hiperspațiu dat. Lățimea unei nișe poate fi determinată de intensitatea luminii, pe lungime lant trofic, în funcție de intensitatea de acțiune a oricărui factor abiotic. Suprapunerea nișelor ecologice înseamnă suprapunerea pe lățimea nișelor și suprapunerea hipervolumelor.Lățimea nișei ecologice este un parametru relativ, care este estimat prin comparație cu lățimea nișei ecologice a altor specii. Eurybionts au, în general, nișe ecologice mai largi decât stenobionts. Cu toate acestea, aceeași nișă ecologică poate avea lățimi diferite în funcție de diferite
6
direcții: de exemplu, prin distribuție spațială, relații alimentare etc.
Suprapunerea nișelor ecologice are loc atunci când specii diferite cohabitează folosind aceleași resurse. Suprapunerea poate fi totală sau parțială, în funcție de unul sau mai mulți parametri ai nișei ecologice.

Dacă nișele ecologice ale organismelor a două specii sunt foarte diferite unele de altele, atunci aceste specii care au același habitat nu concurează între ele (Fig. 3).

Dacă nișele ecologice se suprapun parțial (Fig. 2), atunci coexistența lor va fi posibilă datorită prezenței unor adaptări specifice fiecărei specii.

Dacă nișa ecologică a unei specii include nișa ecologică a altei specii (Fig. 1), atunci apare o concurență intensă, concurentul dominant își va împinge rivalul la periferia zonei de fitness.
Concurența are consecințe importante asupra mediului. În natură, indivizii fiecărei specii sunt supuși simultan competiției interspecifice și intraspecifice. Interspecii în consecințele sale
7
este opus intraspecific, deoarece restrânge suprafața habitatelor și cantitatea și calitatea resurselor de mediu necesare. Competiția intraspecifică promovează distribuția teritorială a speciilor, adică extinderea nișei ecologice spațiale. Rezultatul final este raportul dintre competiția interspecifică și cea intraspecifică. Daca competitia interspecifica este mai mare, atunci raza unei specii date scade la un teritoriu cu conditii optime si, in acelasi timp, creste si specializarea speciei.

1.3. Diferențierea de nișă.
Astfel, o lege similară principiului excluderii Pauli este implementată în ecosisteme. fizică cuantică: într-un sistem cuantic dat, mai mult de un fermion (particule cu spin semiîntreg, cum ar fi electroni, protoni, neutroni etc.) nu pot fi în aceeași stare cuantică. În ecosisteme are loc și cuantizarea nișelor ecologice, care tind să fie clar localizate în raport cu alte nișe ecologice. Într-o anumită nișă ecologică, adică în cadrul populației care ocupă această nișă, diferențierea continuă în
8
nișele ocupate de fiecare individ specific, ceea ce determină statutul acestui individ în viața acestei populații.
Are loc o astfel de diferențiere pentru mai mult niveluri scăzute ierarhia sistemului, de exemplu, la nivelul unui organism multicelular? Aici, se pot distinge, de asemenea, diverse „tipuri” de celule și „corpuri” mai mici, a căror structură determină scopul lor funcțional în interiorul corpului. Unele dintre ele sunt imobile, coloniile lor formează organe, al căror scop are sens numai în raport cu organismul în ansamblu. Există, de asemenea, organisme simple mobile care par să-și trăiască propria viață „personală”, care totuși satisface pe deplin nevoile întregului organism multicelular. De exemplu, celulele roșii din sânge fac doar ceea ce „pot”: leagă oxigenul într-un singur loc și eliberat în altă parte. Aceasta este „nisa lor ecologică”. Activitatea vitală a fiecărei celule a corpului este construită în așa fel încât, „trăind pentru sine”, funcționează simultan în beneficiul întregului organism. O astfel de muncă nu ne obosește deloc, la fel cum procesul de a mânca alimente sau de a face ceea ce ne place nu ne obosește (cu excepția cazului în care, desigur, toate acestea sunt cu moderație). Celulele sunt aranjate în așa fel încât pur și simplu nu pot trăi în niciun alt mod, la fel cum o albină nu poate trăi fără a colecta nectar și polen din flori (probabil, acest lucru îi aduce un fel de plăcere).
Astfel, toată natura „de sus în jos” pare să fie pătrunsă de ideea de diferențiere, care în ecologie a prins contur în conceptul de nișă ecologică, care într-un anumit sens este analog cu un organ sau subsistem al unui organism viu. Aceste „organe” în sine sunt formate sub influența mediului extern, adică formarea lor este supusă cerințelor supersistemului, în cazul nostru, biosferei.

9
1.4. Evoluție de nișă.
Deci se știe că în condiții similare se formează ecosisteme similare cu același set de nișe ecologice, chiar dacă aceste ecosisteme sunt situate în regiuni diferite. zone geografice despărţite de obstacole de netrecut. Cel mai frapant exemplu în acest sens este lumea vie a Australiei, pentru mult timp dezvoltat în afară de restul lumii terestre. În ecosistemele din Australia, pot fi identificate nișe funcționale care sunt echivalente cu nișele corespunzătoare ale ecosistemelor de pe alte continente. Aceste nișe sunt ocupate de acele grupuri biologice care sunt prezente în fauna și flora unei anumite zone, dar sunt în mod similar specializate pentru aceleași funcții în ecosistem care sunt caracteristice acestei nișe ecologice. Astfel de tipuri de organisme sunt numite echivalente ecologic. De exemplu, cangurii mari din Australia sunt echivalenti cu zimbrii și antilopele din America de Nord (pe ambele continente, aceste animale sunt acum înlocuite în principal de vaci și oi). Fenomene similare din teoria evoluției se numesc paralelism. Foarte des, paralelismul este însoțit de convergența (convergența) multor caracteristici morfologice (din cuvântul grecesc morphe - formă). Deci, în ciuda faptului că întreaga lume a fost cucerită de plantele, în Australia, din anumite motive, aproape toate mamiferele sunt marsupiale, cu excepția câtorva specii de animale aduse mult mai târziu decât a luat în sfârșit contur lumea vie a Australiei. Totuși, aici se găsesc și alunița marsupială și veverița marsupială și lup marsupial etc. Toate aceste animale sunt nu numai similare din punct de vedere funcțional, ci și morfologic cu animalele corespunzătoare din ecosistemele noastre, deși nu există nicio relație între ele. Toate acestea mărturisesc în favoarea prezenței unui anumit „program” de formare a ecosistemelor în aceste specifice
10
conditii. Toată materia, fiecare particulă a cărei galogramă stochează informații despre întregul Univers, poate acționa ca „gene” care stochează acest program. Această informație se realizează în lumea actuală sub forma unor legi ale naturii, care contribuie la faptul că diverse elemente naturale potpliază în structuri ordonate deloc într-un mod arbitrar, ci în singurul mod posibil, sau cel puțin în mai multe moduri posibile. Deci, de exemplu, o moleculă de apă, obținută dintr-un atom de oxigen și doi atomi de hidrogen, are aceeași formă spațială, indiferent dacă reacția a avut loc în țara noastră sau în Australia, deși conform calculelor lui Isaac Asimov, o singură șansă este realizat.din 60 de milioane. Probabil, ceva asemănător se întâmplă și în cazul formării ecosistemelor.
Astfel, în orice ecosistem există un anumit set de nișe ecologice potențial posibile (virtuale) strict legate între ele, menite să asigure integritatea și sustenabilitatea ecosistemului. Această structură virtuală este un fel de „biocâmp” al acestui ecosistem, care conține „standardul” structurii sale reale (reale). Și, în general, nici măcar nu contează care este natura acestui biocâmp: electromagnetic, informațional, ideal sau altele. Însuși faptul existenței sale este important. În orice ecosistem format natural care nu a suferit impact uman, toate nișele ecologice sunt umplute. Aceasta se numește regula obligației de a umple nișele ecologice. Mecanismul său se bazează pe proprietatea vieții de a umple dens tot spațiul disponibil (prin spațiu, în acest caz, înțelegem hipervolumul factorilor de mediu). Una dintre principalele condiții care asigură implementarea acestei reguli este prezența unei diversități suficiente de specii. Numărul de nișe ecologice și interconectarea lor este supusă unui singur scop
11
funcționarea ecosistemului în ansamblu, având mecanismele de homeostazie (stabilitate), de legare și eliberare a energiei și de circulație a substanțelor. De fapt, subsistemele oricărui organism viu sunt concentrate pe aceleași scopuri, ceea ce indică încă o dată necesitatea revizuirii înțelegerii tradiționale a termenului „ființă vie”. Așa cum un organism viu nu poate exista în mod normal fără unul sau altul organ, tot așa un ecosistem nu poate fi stabil dacă toate nișele sale ecologice nu sunt umplute.
2. Aspecte de nișă ecologică.

E nișă ecologică - un concept, conform lui Y. Odum , mai incapatoare. Nișa ecologică, așa cum a arătat omul de știință englez C. Elton (1927), include nu numai spațiul fizic ocupat de organism, ci și rolul funcțional al organismului în comunitate. Elton a distins nișele ca poziție a unei specii în raport cu alte specii dintr-o comunitate. Ideea lui Ch. Elton că o nișă nu este un sinonim pentru un habitat a primit o largă recunoaștere și răspândire. Poziția trofică, modul de viață, legăturile cu alte organisme etc. sunt foarte importante pentru organism. şi poziţia acesteia în raport cu gradienţii factorilor externi ca condiţii de existenţă (temperatura, umiditatea, pH-ul, compoziţia şi tipul solului etc.).
Aceste trei aspecte ale nișei ecologice (spațiul, rolul funcțional al organismului, factorii externi) pot fi desemnate convenabil ca nișă spațială (nișă de loc), nișă trofică (nișă funcțională), în înțelegerea lui Ch. Elton și o nișă multidimensională (întregul volum și set de biotice și caracteristici abiotice, hipervolum). Nișa ecologică a unui organism depinde nu numai de locul în care trăiește, ci include și valoare totală cerințele sale pentru mediu.
12
Corpul nu numai că experimentează acțiunea factorilor de mediu, ci își face și propriile cerințe față de aceștia.

3. Conceptul modern de nișă ecologică.

S-a format pe baza modelului propus de J. Hutchinson (1957). Conform acestui model, o nișă ecologică este o parte a unui spațiu imaginar multidimensional (hipervolum), ale cărui dimensiuni individuale corespund factorilor necesari existenței și reproducerii normale a unui organism. Nișa lui Hutchinson, pe care o vom numi multidimensională (hiperspațiu), poate fi descrisă folosind caracteristici cantitative și operată cu ea folosind calcule și modele matematice. R. Whittaker (1980) definește o nișă ecologică ca fiind poziția unei specii într-o comunitate, implicând faptul că comunitatea este deja asociată cu un anumit biotop, i.e. cu un anumit set de parametri fizici și chimici. Prin urmare, o nișă ecologică este un termen folosit pentru a desemna specializarea unei populații a unei specii în cadrul unei comunități.
Grupurile de specii dintr-o biocenoză cu funcții similare și nișe de aceeași dimensiune sunt numite bresle. Speciile care ocupă aceleași nișe în zone geografice diferite sunt numite echivalente ecologice.

4. Individualitatea și originalitatea nișelor ecologice.

Oricât de apropiate sunt organismele în habitat (sau speciile în general), oricât de apropiate sunt caracteristicile lor funcționale în biocenoze, ele nu vor ocupa niciodată aceeași nișă ecologică. Astfel, numărul de nișe ecologice de pe planeta noastră este de nenumărat.
13
În mod figurat, ne putem imagina o populație umană, toți indivizii care au doar propria lor nișă unică. Este imposibil să ne imaginăm două absolut aceiași oameni, având caracteristici morfofiziologice și funcționale absolut identice, inclusiv mintale, atitudine față de propria specie, nevoie absolută de tipul și calitatea hranei, relații sexuale, norme de comportament etc. Dar nișe individuale diverse persoane se pot suprapune pe parametri individuali de mediu. De exemplu, studenții pot fi legați de o singură universitate, profesori specifici și, în același timp, pot diferi în comportamentul lor în societate, în alegerea alimentelor, a activității biologice etc.

5. Tipuri de nișe ecologice.

Există două tipuri principale de nișe ecologice. În primul rând, aceasta
nișă fundamentală (formală) – cea mai mare „populată în mod abstract
hipervolum”, unde acțiunea factori de mediu fără influenţa competiţiei asigură abundenţa şi funcţionarea maximă a speciei. Cu toate acestea, specia se confruntă cu schimbări constante ale factorilor de mediu în raza sa. În plus, după cum știm deja, o creștere a acțiunii unui factor poate modifica relația dintre o specie și un alt factor (o consecință a legii lui Liebig), iar aria sa se poate modifica. Acțiunea a doi factori în același timp poate schimba atitudinea speciei față de fiecare dintre ei în mod specific. Există întotdeauna restricții biotice (predare, competiție) în cadrul nișelor ecologice. Toate aceste acțiuni duc la faptul că în realitate specia ocupă un spațiu ecologic mult mai mic decât hiperspațiul nișei fundamentale. În acest caz, vorbim despre o nișă realizată, adică. adevărată nișă.

14
6. spațiu de nișă.

Nișele ecologice ale speciilor sunt mai mult decât relația dintre o specie și un singur gradient de mediu. Multe semne sau axe ale spațiului multidimensional (hipervolum) sunt foarte greu de măsurat sau nu pot fi exprimate prin vectori liniari (de exemplu, comportament, dependență etc.). Prin urmare, este necesar, după cum a remarcat pe bună dreptate R. Whittaker (1980), să trecem de la conceptul de axă a nișei (rețineți lățimea nișei în termeni de unul sau mai mulți parametri) la conceptul de definiție multidimensională a acesteia, care va dezvălui natura relațiilor dintre specii cu întreaga lor gamă de relații adaptative.
Dacă o nișă este un „loc” sau „poziție” a unei specii într-o comunitate conform conceptului lui Elton, atunci este corect să îi dam niște măsurători. Potrivit lui Hutchinson, o nișă poate fi definită printr-un număr de variabile de mediu în cadrul unei comunități la care o specie trebuie să fie adaptată. Aceste variabile includ atât indicatori biologici (de exemplu, dimensiunea alimentelor), cât și pe cei nebiologici (climatici, orografici, hidrografici etc.). Aceste variabile pot servi drept axe de-a lungul cărora este recreat un spațiu multidimensional, care se numește spațiu ecologic sau spațiu de nișă. Fiecare dintre specii se poate adapta sau poate fi rezistentă la o gamă de valori ale fiecărei variabile. Limitele superioare și inferioare ale tuturor acestor variabile delimitează spațiul ecologic pe care îl poate ocupa o specie. Aceasta este nișa fundamentală în înțelegerea lui Hutchinson. Într-o formă simplificată, aceasta poate fi imaginată ca o „cutie cu n fețe” cu laturile corespunzătoare limitelor de stabilitate
vedere pe axele nişei. Aplicând o abordare multidimensională a spațiului de nișă comunitară, putem afla poziția speciilor în spațiu, natura răspunsului unei specii la expunerea la mai mult de o variabilă relativă.
15
dimensiuni de nișă.
Concluzie.

18
Bibliografie:

Chernova N.M., Bylova A.M. Ecologie.- M.: Educaţie, 1988.
Brodsky A.K. Curs scurt ecologie generală, Manual pentru universităţi.- Sankt Petersburg: „Decan”, 2000.- 224 p.
etc.................

Sinecologia studiază relațiile dintre indivizii din populații diferite feluriși adaptarea acestora la condițiile de mediu. Ecologiștii au stabilit că organismele care fac parte din comunitățile vii sunt legate de anumite coordonate spațiale în care interacționează între ele și cu părți ale biosferei: apa, solul, atmosfera.

Acest loc din biogeocenoze are un nume - o nișă ecologică. Exemplele luate în considerare în articolul nostru sunt menite să demonstreze că este inerentă fiecărei specii biologice și este o consecință a interacțiunii organismului cu alți indivizi și factori de mediu.

Caracteristicile ecologice ale speciei

Toate, fără excepție, în procesul de filogeneză se adaptează la factori abiotici specifici. Ele limitează habitatul populației. Modul în care o comunitate de organisme interacționează cu habitatele și cu alte populații îl constituie caracteristica ecologica, al cărui nume este o nișă ecologică. exemple de animale, ciclu de viață care apare în diferite zone spațiale și trofice ale biogeocenozei sunt libelule aparținând tipului Artropode, clasa Insectelor. Adulți - adulții, fiind prădători activi, au stăpânit carcasă de aer, în timp ce larvele lor - naiadele, care respiră cu branhii, sunt hidrobionte.

Caracteristicile nișei ecologice a speciilor

Autorul lucrării clasice „Fundamentals of Ecology” Y. Odum a propus termenul de „nișă ecologică”, pe care îl folosește pentru a studia relațiile biotice ale unei populații la toate nivelurile de organizare a acesteia. Potrivit omului de știință, poziția unui individ în viața sălbatică, adică starea sa de viață, este o nișă ecologică. Un exemplu ilustrativ această definiție, - o comunitate de plante numită pionieri. Au proprietăți fiziologice și vegetative speciale care le permit să cucerească cu ușurință teritorii libere. Acestea includ iarba de canapea târâtoare, formează biocenoze primare, care se schimbă în timp. Odum a numit locul organismului în natură adresa sa, iar modul de viață - o profesie.

Modelul J. Hutchinson

Să revenim din nou la definiția termenului „nișă ecologică”. Un exemplu care o ilustrează este cerbul cu coadă albă, al cărui ciclu de viață este asociat cu spațiul sub-baldachin - desișuri de arbuști pereni. Ele servesc animalului nu numai ca sursă de hrană, ci și ca protecție. Modelul hipervolum al unei zone de biogeocenoză creat de Hutchinson este o celulă de susținere a vieții pentru un individ dintr-o populație. Organismele pot trăi în el perioadă lungă de timp evitarea mediului extern. Cercetările omului de știință, efectuate de el pe baza creatului model matematic, oferă o perspectivă asupra limite optime existența comunităților de organisme vii în ecosisteme.

Principiul Gause

Se mai numește și regula de excludere competitivă și este folosită pentru a descrie două forme ale luptei pentru existență - intraspecifică și interspecifică, studiate încă din secolul al XIX-lea de Charles Darwin. Dacă populațiile au nevoi care se suprapun, de exemplu, trofice (adică o aprovizionare comună cu hrană) sau spațiale (habitate suprapuse - intervale), de care depinde numărul lor, atunci timpul de coexistență a unor astfel de comunități este limitat. Este înăuntru rezultat final va duce la expulzarea (izolarea unei populații mai puțin adaptate) și relocarea unor organisme mai adaptate și cu reproducere rapidă ale unei alte specii.

De exemplu, indivizii speciei au înlocuit treptat populațiile de șobolani negri. În prezent sunt puțini la număr și trăiesc în apropierea corpurilor de apă. Trei parametri caracterizează conceptul de „nișă ecologică”. Un exemplu care explică această afirmație a fost luat în considerare de noi mai devreme și anume: specia de șobolan cenușiu s-a stabilit peste tot (distribuție spațială), este omnivor (rație de hrană) și vânează atât ziua cât și noaptea (separarea activității în timp).

Un alt exemplu care caracterizează regula excluderii competitive: primii coloniști veniți în Australia au adus cu ei populații de albine europene. În legătură cu dezvoltarea apiculturii, numărul acestor insecte a crescut brusc și au forțat treptat albina australiană nativă din zonele habitatului său permanent, ceea ce a pus această specie în pragul dispariției.

Un caz similar s-a întâmplat cu populațiile de iepure domestic, introduse de aceiași descoperitori ai continentelor. Mâncare din belșug, excelentă condiții climatice iar lipsa concurenței a dus la faptul că indivizii acestei specii au început să capteze habitatele altor populații și s-au înmulțit în așa număr încât au început să distrugă culturile.

Locul unei specii biologice într-un ecosistem

Să continuăm să răspundem la întrebarea ce este o nișă ecologică. Un exemplu care oferă cel mai complet răspuns este starea de viață a unei plante de trifoi roșu. Zona sa de distribuție este Europa, Africa de Nord, Asia de mijloc. Populațiile cresc optim în pajiști suficient de umede, la temperaturi de +12...+21 °C. Formează ierburi perene sau așternut forestier și sunt producători în lanțurile trofice ale biogeocenozei.

Doctrina de nișă ecologică

Spațiu optim și real pentru existența unei populații

Amintiți-vă că totalitatea conexiunilor organismelor cu indivizii altor populații și cu condițiile de mediu este o nișă ecologică. Un exemplu de bacterii saprotrofe din sol care se hrănesc cu materie organică moartă și purifică pământul, precum și îi îmbunătățesc proprietățile agrochimice, confirmă faptul formării. un numar mare relații biotice cu alți locuitori ai solului: larve de insecte, rădăcini de plante, ciuperci. Activitatea vitală a bacteriilor din sol depinde în mod direct de temperatura și conținutul de umiditate al solului, de compoziția sa fizică și chimică.

Alți locuitori - bacterii chimiotrofe nitrificatoare - se formează stabil cu populații de plante din familia leguminoaselor: lucernă, măzică comună, lupin. Toți parametrii de mai sus, atât condițiile biotice, cât și cele de mediu, alcătuiesc nișa ecologică realizată a bacteriilor. Face parte dintr-o biogeocenoză potențială (nișă fundamentală), care este un complex conditii optime unde specia ar putea exista la infinit.

Reguli pentru umplerea obligatorie a unei zone multidimensionale a ecosistemului

Dacă biogeocenoza a suferit un impact puternic al fenomenelor abiotice extreme, de exemplu, incendii, inundații, cutremure sau activități umane negative, unele dintre zonele sale devin libere, adică lipsite de populațiile de plante și animale care au trăit anterior aici. Apariția unor noi forme de viață - succesiunea - duce la o schimbare a acelei părți a biogeocenozei, al cărei nume este nișa ecologică a plantelor. Exemple de așezare a acesteia după un incendiu indică faptul că pădurea cu frunze late este înlocuită cu plante erbacee bianuale cu energie vegetativă mare: iarba de foc, iarba de salcie, ierburi și altele, adică partea liberă a spațiului este imediat. populate de populaţii de specii noi.

În acest articol, am studiat în detaliu un astfel de concept precum nișa ecologică a corpului. Exemplele luate în considerare de noi confirmă că este un complex multidimensional adaptat pentru condiții optime de viață pentru populațiile de plante și animale.

Ministerul Educației și Științei al Federației Ruse

Instituția de învățământ bugetară de stat federală

studii profesionale superioare

„Universitatea Industrială de Stat Siberian”

Departamentul de Ecologie

disciplina: Ecologie socială

pe tema: „Nișă ecologică”

Efectuat:

Student gr. ERM-12

Belichenko Ya.V.

Verificat:

conf. univ. Dugin

Novokuznețk

Introducere………………………………………………………..……………….…. 3

1. Nișă ecologică……………………………………………………………………………… 4

1.1. Conceptul de nișă ecologică……………………………………………………. patru

1.2. Lățimea și suprapunerea nișelor…………….………………………………. 5

1.3. Evoluția de nișă…………………………………………………………………….…10

2. Aspecte ale nișei ecologice………………………………………………………….….….12

3. Conceptul modern de nișă ecologică……………..………................................ 13

Concluzie…………………………………………………………………………………… 16

Lista literaturii utilizate…………………………………………….………...... 19

Introducere

În această lucrare este luată în considerare tema „Nișe ecologice”. O nișă ecologică este un loc ocupat de o specie (mai precis, populația ei) într-o comunitate, un complex al relațiilor sale biocenotice și al cerințelor pentru factorii de mediu abiotici. Acest termen a fost introdus în 1927 de Charles Elton. Nișa ecologică este suma factorilor de existență a unei anumite specii, principalul lor loc în lanțul trofic.

O nișă ecologică este un loc ocupat de o specie într-o comunitate. Interacțiunea unei anumite specii (populații) cu partenerii din comunitatea căreia îi aparține în calitate de membru determină locul acesteia în ciclul substanțelor datorită hranei și legăturilor competitive în biocenoză. Termenul de „nișă ecologică” a fost propus de omul de știință american J. Grinnell (1917). Interpretarea unei nișe ecologice ca poziție a unei specii în scopul hrănirii uneia sau mai multor biocenoze a fost dată de ecologistul englez C. Elton (1927). O astfel de interpretare a conceptului de nișă ecologică face posibilă o descriere cantitativă a nișei ecologice pentru fiecare specie sau pentru populațiile sale individuale. Pentru a face acest lucru, abundența speciei (număr de indivizi sau biomasă) este comparată în sistemul de coordonate cu indicatori de temperatură, umiditate sau orice alt factor de mediu.

În acest fel, este posibil să se evidențieze zona optimă și limitele abaterilor tolerate de specie - maximul și minimul fiecărui factor sau set de factori. De regulă, fiecare specie ocupă o anumită nișă ecologică, pentru existența în care este adaptată de întregul curs de dezvoltare evolutivă. Locul ocupat de o specie (populația ei) în spațiu (nisa ecologică spațială) este mai des numit habitat.

Să aruncăm o privire mai atentă la nișele ecologice.

1. nișă ecologică

Orice tip de organisme este adaptat pentru anumite condiții de existență și nu poate schimba în mod arbitrar habitatul, dieta, timpul de hrănire, locul de reproducere, adăpostul etc. Întregul complex de relații cu astfel de factori determină locul pe care natura l-a alocat unui anumit organism și rolul pe care trebuie să-l joace în procesul general al vieții. Toate acestea sunt combinate în conceptul de nișă ecologică.

1.1 Conceptul de nișă ecologică

O nișă ecologică este înțeleasă ca locul unui organism în natură și întregul mod al activității sale de viață, statutul său de viață, fixat în organizarea și adaptările sale.

În momente diferite, conceptului de nișă ecologică i-au fost atribuite semnificații diferite. La început, cuvântul „nișă” desemna unitatea de bază de distribuție a unei specii în spațiul unui ecosistem, dictată de limitările structurale și instinctive ale unei anumite specii. De exemplu, veverițele trăiesc în copaci, elanii trăiesc pe pământ, unele specii de păsări cuibăresc pe ramuri, altele în goluri etc. Aici conceptul de nișă ecologică este interpretat în principal ca un habitat sau o nișă spațială. Mai târziu, termenului „nișă” i s-a dat sensul „statutului funcțional al unui organism într-o comunitate”. Aceasta se referea în principal la locul unei anumite specii în structura trofică a ecosistemului: tipul de hrană, timpul și locul hrănirii, cine este prădătorul acestui organism etc. Aceasta se numește acum o nișă trofică. Apoi s-a demonstrat că o nișă poate fi considerată ca un fel de hipervolum într-un spațiu multidimensional construit pe baza factorilor de mediu. Acest hipervolum a limitat gama de factori în care ar putea exista o anumită specie (nișa hiperspațială).

Adică, în înțelegerea modernă a nișei ecologice, se pot distinge cel puțin trei aspecte: spațiul fizic ocupat de un organism în natură (habitat), relația acestuia cu factorii de mediu și organismele vii adiacente acestuia (conexiuni), precum și ca rolul său funcţional în ecosistem. Toate aceste aspecte se manifestă prin structura organismului, adaptările acestuia, instinctele, ciclurile vieții, „interesele” vieții etc. Dreptul unui organism de a-și alege nișa ecologică este limitat de limite destul de înguste care i-au fost atribuite încă de la naștere. Cu toate acestea, descendenții săi pot revendica și alte nișe ecologice dacă au suferit modificări genetice corespunzătoare.

nișă ecologică- un ansamblu al tuturor factorilor de mediu în cadrul cărora este posibilă existența unei specii în natură. concept nișă ecologică este folosită de obicei în studiul relaţiei dintre speciile apropiate ecologic aparţinând aceluiaşi nivel trofic. Termenul de „nișă ecologică” a fost propus de J. Grinell (1917) pentru a caracteriza distributie spatiala specii (adică nișa ecologică a fost definită ca un concept apropiat de habitat).

Mai târziu, Ch. Elton (1927) a definit o nișă ecologică ca fiind poziția unei specii într-o comunitate, subliniind importanța deosebită a relațiilor trofice. Înapoi la sfârșitul secolului al XIX-lea și începutul secolului al XX-lea, mulți cercetători au observat că două specii care sunt apropiate ecologic și ocupă o poziție similară în comunitate nu pot coexista stabil pe același teritoriu. Această generalizare empirică a fost confirmată în modelul matematic al competiției a două specii pentru un aliment (V. Volterra) și munca experimentala G.F. Gause ( Principiul Gause).

Concept modern nișă ecologică format pe baza modelului de nișă ecologică propus de J. Hutchinson (1957, 1965). Conform acestui model, o nișă ecologică poate fi reprezentată ca parte a unui spațiu imaginar multidimensional (hipervolum), ale cărui dimensiuni individuale corespund factorilor necesari existenței normale a unei specii.

Se produce divergența nișelor ecologice ale diferitelor specii prin divergență în majoritatea cazurilor datorită limitării în habitate diferite, hrană diferită și timpuri diferite de utilizare a aceluiași habitat. Au fost elaborate metode de estimare a lăţimii nişei ecologice şi a gradului de suprapunere a nişelor ecologice ale diferitelor specii. Litru: Giller P. Structura comunitară și nișa ecologică. - M .: 1988 (conform BES, 1995).

În modelarea mediului, conceptul nișă ecologică caracterizează o anumită parte a spațiului (abstract) al factorilor de mediu, hipervolum în care niciunul dintre factorii de mediu nu depășește toleranța unei anumite specii (populații). Setul de astfel de combinații de valori ale factorilor de mediu sub care existența unei specii (populații) este teoretic posibilă se numește nișă ecologică fundamentală.

Nișă ecologică realizată numiți o parte a nișei fundamentale, numai acele combinații de valori factori în care este posibilă o existență stabilă sau prosperă a unei specii (populații). Concepte durabil sau prosper existența necesită introducerea unor restricții formale suplimentare în modelare (de exemplu, mortalitatea nu ar trebui să depășească rata natalității).

Dacă, cu o anumită combinație de valori ale factorilor de mediu, o plantă poate supraviețui, dar nu este capabilă să se reproducă, atunci cu greu se poate vorbi de bunăstare sau durabilitate. Prin urmare, această combinație de factori de mediu se referă la nișa ecologică fundamentală, dar nu la nișa ecologică realizată.

În afara cadrului modelării matematice, desigur, nu există o asemenea rigoare și claritate în definirea conceptelor. În modern literatura de mediu Există patru aspecte principale în ideea de nișă ecologică:

1) nișă spațială inclusiv un complex de condiţii de mediu favorabile. De exemplu, păsările insectivore de molid afine trăiesc, se hrănesc și cuibăresc în diferite straturi de pădure, ceea ce le permite în mare măsură să evite competiția;

2) nișă trofică. Se remarcă mai ales prin marea importanță a alimentelor ca factor de mediu. Împărțirea nișelor alimentare în organismele unuia nivel trofic conviețuirea, permite nu numai evitarea concurenței, dar contribuie și la o utilizare mai completă a resurselor alimentare și, în consecință, crește intensitatea ciclu biologic substante.

De exemplu, populația zgomotoasă a „piețelor de păsări” creează impresia absenta totala orice ordine. De altfel, fiecare specie de pasare ocupa o nisa trofica strict definita de caracteristicile sale biologice: unele se hranesc in apropierea coastei, altele la o distanta considerabila, unii pesti la suprafata, altii la adancime etc.

Nișele trofice și spațiale ale diferitelor specii se pot suprapune (rețineți: principiul duplicării ecologice). Nișele pot fi largi (nespecializate) sau înguste (specializate).

3) nișă multidimensională, sau o nișă ca hipervolum. Conceptul de nișă ecologică multidimensională este asociat modelare matematică. Întregul set de combinații de valori ale factorilor de mediu este considerat ca spațiu multidimensional. În aia mare multitudine ne interesează doar astfel de combinații de valori ale factorilor de mediu sub care existența unui organism este posibilă - acest hipervolum corespunde conceptului de nișă ecologică multidimensională.

4) funcţional ideea de nișă ecologică. Această reprezentare le completează pe cele anterioare și se bazează pe asemănarea funcțională a unei varietăți de sisteme ecologice. De exemplu, ei vorbesc despre nișa ecologică a ierbivorelor, sau a micilor prădători, sau a animalelor care se hrănesc cu plancton, sau a animalelor care se găsesc, etc. vedere functionala despre nișa ecologică subliniază rol organisme dintr-un ecosistem și corespunde conceptului obișnuit de „ocupație” sau chiar „poziție în societate”. Exact la plan functional vorbind despre echivalente de mediu– specii care ocupă nișe similare funcțional în regiuni geografice diferite.

„Habitatul unui organism este locul în care trăiește sau locul în care poate fi găsit de obicei. nișă ecologică- un concept mai încăpător, care include nu numai spațiul fizic ocupat de o specie (populație), ci și rolul funcțional al acestei specii în comunitate (de exemplu, poziția sa trofică) și poziția ei în raport cu gradienții factorilor externi - temperatura, umiditatea, pH-ul, solul etc alte conditii de existenta. Aceste trei aspecte ale nișei ecologice sunt denumite în mod convenabil nișa spațială, nișa trofică și nișa multidimensională sau nișa de hipervolum. Prin urmare, nișa ecologică a unui organism depinde nu numai de locul în care trăiește, ci include și cantitatea totală a cerințelor sale de mediu.

Se numesc specii care ocupă aceeași nișă în zone geografice diferite echivalente de mediu„(Yu. Odum, 1986).

V.D. Fedorov și T.G. Gilmanov (1980, p. 118-127) notează:

„Studiul nișelor realizate prin descrierea comportamentului funcției de bunăstare pe o secțiune a liniilor și planurilor lor drepte corespunzătoare unor factori de mediu selectați este utilizat pe scară largă în ecologie (Fig. 5.1). În același timp, în funcție de natura factorilor la care s-a luat în considerare funcţie privată bunăstare, se pot distinge între nișe „climatice”, „trofice”, „edafice”, „hidrochimice” și altele, așa-numitele nișe private.

O concluzie pozitivă din analiza nișelor private poate fi o concluzie din sens invers: dacă proiecțiile nișelor private pe unele (mai ales unele) dintre axe nu se intersectează, atunci nișele în sine nu se intersectează în spațiu dimensiune superioară. ...

Există trei posibilități logice poziție relativă nişe de două tipuri în spaţiul factorilor de mediu: 1) separare (nepotrivire completă); 2) intersecție parțială (suprapunere); 3) includerea completă a unei nișe în alta. ...

Separarea nișelor este un caz destul de banal, reflectând existența unor specii adaptate la diferite condiții ecologice. De un interes mult mai mare sunt cazurile de intersecție parțială a nișelor. După cum sa menționat mai sus, suprapunerea proiecțiilor chiar și în mai multe coordonate simultan, strict vorbind, nu garantează suprapunerea efectivă a nișelor multidimensionale în sine. Cu toate acestea, în munca practica prezența unor astfel de intersecții și date privind apariția speciilor în medii similare este adesea considerată argumente suficiente în favoarea suprapunerii nișelor de specii.

Pentru măsurare cantitativă gradul de suprapunere a nișelor de două tipuri, este firesc să se folosească valoarea raportului dintre volumul intersecției mulțimilor ... la volumul unirii lor. ... În unele cazuri speciale, este interesant să se calculeze măsura intersecției proiecțiilor nișei.”

TESTE DE ÎNVĂȚARE PENTRU TEMA 5