البيئة المتخصصة البيئية. منافذ إيكولوجية مجردة

أحد المفاهيم الرئيسية في علم البيئة الحديث هو مفهوم المكانة البيئية. لأول مرة ، بدأ علماء الحيوان يتحدثون عن مكانة بيئية. في عام 1914 ، استخدم عالم الحيوان الطبيعي الأمريكي ج. غرينيل وفي عام 1927 عالم البيئة الإنجليزي سي إلتون مصطلح "مكانة" لتحديد أصغر وحدة لتوزيع الأنواع ، بالإضافة إلى مكان كائن حي معين في البيئة الحيوية ، موقعها في سلاسل الغذاء.

التعريف المعمم للمكانة البيئية هو ما يلي: هذا هو مكان الأنواع في الطبيعة ، بسبب مجموعة تراكمية من العوامل بيئة خارجية. المكانة البيئية لا تشمل فقط موقع الأنواع في الفضاء ، ولكن أيضًا دورها الوظيفي في المجتمع.

هي مجموعة من العوامل البيئية التي يعيش فيها نوع معين من الكائنات الحية ، ومكانها في الطبيعة ، والتي ضمنها هذه الأنواعيمكن أن توجد إلى أجل غير مسمى.

نظرًا لأنه يجب أخذ عدد كبير من العوامل في الاعتبار عند تحديد مكانة بيئية ، فإن مكان النوع في الطبيعة ، الموصوف بواسطة هذه العوامل ، هو مساحة متعددة الأبعاد. سمح هذا النهج لعالم البيئة الأمريكي ج. في الوقت نفسه ، خص هوتشينسون مكانة خاصة به أساسي، والتي يمكن أن يحتلها السكان في حالة عدم وجود منافسة (يتم تحديدها السمات الفسيولوجيةالكائنات الحية) ، ومكانة منفذ،أولئك. جزء من المكانة الأساسية التي يوجد فيها نوع ما بالفعل في الطبيعة والتي تحتلها في وجود منافسة مع الأنواع الأخرى. من الواضح أن المكانة المحققة ، كقاعدة عامة ، هي دائمًا أقل من المتخصصة الأساسية.

يؤكد بعض علماء البيئة على أنه ، في إطار تخصصهم البيئي ، لا يجب أن توجد الكائنات الحية فحسب ، بل يجب أن تكون أيضًا قادرة على التكاثر. نظرًا لوجود خصوصية الأنواع لأي عامل بيئي ، بقدر ما بيئات ايكولوجيةالأنواع محددة. كل نوع له مكانته البيئية الخاصة.

لا يمكن أن توجد معظم أنواع النباتات والحيوانات إلا في منافذ خاصة تدعم بعض العوامل الفيزيائية والكيميائية ودرجة الحرارة ومصادر الغذاء. بعد أن بدأ تدمير الخيزران في الصين ، على سبيل المثال ، كان الباندا ، الذي يتكون نظامه الغذائي من 99٪ من هذا النبات ، على وشك الانقراض.

يمكن للأنواع ذات المنافذ المشتركة أن تتكيف بسهولة مع ظروف الموائل المتغيرة ، وبالتالي فإن خطر انقراضها منخفض. الممثلون النموذجيون للأنواع ذات المنافذ المشتركة هم الفئران والصراصير والذباب والجرذان والبشر.

يمكن صياغة قانون Gause الخاص بالاستبعاد التنافسي للأنواع القريبة إيكولوجيًا في ضوء عقيدة المكانة البيئية على النحو التالي: لا يمكن أن تحتل الأنواع نفس المكانة البيئية.يتحقق الخروج من المنافسة من خلال تباين متطلبات البيئة ، أو بعبارة أخرى ، من خلال تحديد المنافذ البيئية للأنواع.

غالبًا ما "تشترك" الأنواع المتنافسة التي تعيش معًا في الموارد المتاحة لتقليل المنافسة. ومن الأمثلة النموذجية التقسيم إلى حيوانات نشطة أثناء النهار وتلك التي تنشط في الليل. الخفافيش(تنتمي كل رابع ثدييات في العالم إلى هذه الرتبة الفرعية من الخفافيش) تتشارك المجال الجوي مع صائدي الحشرات الآخرين - الطيور ، باستخدام تغيير النهار والليل. صحيح ، في الخفافيشهناك عدد قليل من المنافسين الضعفاء نسبيًا ، مثل البوم و Nightjars ، والتي تنشط أيضًا في الليل.

لوحظ تقسيم مماثل من المنافذ البيئية إلى "نوبات" ليلا ونهارا في النباتات. تتفتح بعض النباتات خلال النهار (معظمها الأنواع البرية) ، وآخرون - في الليل (حب ذو ورقتين ، تبغ معطر). في الوقت نفسه ، تنبعث من الأنواع الليلية أيضًا رائحة تجذب الملقحات.

السعات البيئية لبعض الأنواع صغيرة جدًا. نعم في أفريقيا الاستوائيةيعيش نوع واحد من الدودة تحت جفون فرس النهر ويتغذى حصريًا على دموع هذا الحيوان. من الصعب تخيل مكانة بيئية أضيق.

مفهوم المكانة البيئية للأنواع

موقع الأنواع التي تحتلها في النظام العام للتكاثر الحيوي ، بما في ذلك معقد علاقاتها الحيوية ومتطلباتها العوامل غير الحيويةالبيئات تسمى مكانة بيئية للأنواع.

لقد أثبت مفهوم المكانة البيئية أنه مفيد للغاية لفهم قوانين تعايش الأنواع. يجب التمييز بين مفهوم "الموطن البيئي" ومفهوم "الموطن". في الحالة الأخيرة ، يُقصد بهذا الجزء من الفضاء الذي يسكنه النوع والذي يتمتع بالظروف اللاأحيائية اللازمة لوجوده.

المكانة البيئية للأنواع لا تعتمد فقط على الظروف البيئية اللاأحيائية ، ولكن أيضًا ، إلى حدٍ ما ، على بيئتها الحيوية. هذه سمة من سمات نمط الحياة التي يمكن أن يقودها نوع ما في مجتمع معين. كم عدد أنواع الكائنات الحية الموجودة على الأرض - نفس عدد المنافذ البيئية.

قاعدة استبعاد تنافسيةيمكن التعبير عنها بطريقة لا تتوافق مع نوعين في نفس المكانة البيئية. يتم تحقيق الخروج من المنافسة بسبب اختلاف متطلبات البيئة ، وتغيير نمط الحياة ، وهو تحديد المنافذ البيئية للأنواع. في هذه الحالة ، يكتسبون القدرة على التعايش في تكاثر حيوي واحد.

فصل المنافذ البيئية عن طريق تعايش الأنواعمع تداخل جزئي إحدى آليات استدامة التكوينات الحيوية الطبيعية.إذا قلل أي من الأنواع أعداده بشكل كبير أو سقط خارج المجتمع ، يتولى الآخرون دوره.

للوهلة الأولى ، تكون المنافذ البيئية للنباتات أقل تنوعًا من تلك الخاصة بالحيوانات. يتم تحديدها بوضوح في الأنواع التي تختلف في التغذية. في عملية التكاثر ، تغير النباتات ، مثل العديد من الحيوانات ، مكانتها البيئية. مع تقدمهم في السن ، يستخدمون ويغيرون بيئتهم بشكل مكثف.

النباتات لها منافذ بيئية متداخلة. يتكثف في فترات معينة عندما تكون الموارد البيئية محدودة ، ولكن نظرًا لأن الأنواع تستخدم الموارد بشكل فردي وانتقائي وبكثافة مختلفة ، تضعف المنافسة في التكاثر النباتي المستقر.

يتأثر ثراء المنافذ البيئية في التكاثر الحيوي بمجموعتين من الأسباب. الأول هو الظروف البيئية التي يوفرها البيوتوب. كلما زادت فسيفساء وتنوع البيولوجيا الحيوية ، زاد عدد الأنواع التي يمكنها تحديد منافذها البيئية فيها.

أي كائن حي يتكيف (يتكيف) مع ظروف بيئية معينة. تغيير معاييرها ، وتجاوزها حدود معينة يقمع النشاط الحيوي للكائنات ويمكن أن يسبب موتهم. تحدد متطلبات كائن حي أو آخر للعوامل البيئية نطاق (حدود التوزيع) للأنواع التي ينتمي إليها الكائن الحي ، وداخل الموائل الخاصة بالمدى.

موطن- مجموعة محدودة مكانياً من الظروف البيئية (اللاأحيائية والأحيائية) ، توفر الدورة الكاملة لتطور وتكاثر الأفراد (أو مجموعات الأفراد) من نفس النوع. هذا ، على سبيل المثال ، هو سياج ، وبركة ، وبستان ، وشاطئ صخري ، وما إلى ذلك. في الوقت نفسه ، داخل الموائل ، يمكن تمييز الأماكن ذات الظروف الخاصة (على سبيل المثال ، تحت لحاء جذع شجرة متعفنة في بستان) ، وفي بعض الحالات تسمى الموائل الدقيقة.

من أجل التوصيف الشامل للمساحة المادية التي تشغلها الكائنات الحية من الأنواع ، ودورها الوظيفي في الموائل الحيوية ، بما في ذلك نمط التغذية (الحالة التغذوية) ، ونمط الحياة والعلاقات مع الأنواع الأخرى ، العالم الأمريكي ج.جرينيل في عام 1928. تم تقديم مصطلح "مكانة بيئية". تعريفه الحديث على النحو التالي.

المكانة البيئية هي مجموعة

جميع متطلبات الكائن الحي لظروف البيئة (التكوين والأنماط العوامل البيئية) والمكان الذي يتم فيه استيفاء هذه المتطلبات ؛

· المجموعة الكاملة للخصائص البيولوجية والمعايير الفيزيائية للبيئة التي تحدد شروط وجود نوع معين ، وتحول طاقته ، وتبادل المعلومات مع البيئة ونوعها.

وهكذا ، فإن المكانة البيئية تميز درجة التخصص البيولوجي للأنواع. يمكن القول أن موطن الكائن الحي هو "عنوانه" ، في حين أن المكانة البيئية هي "المهنة" ، أو "نمط الحياة" ، أو "المهنة". على سبيل المثال ، موطن مرض القلاع يشمل الغابات والمتنزهات والمروج والبساتين وحدائق المطبخ والساحات. يشمل مكانتها البيئية عوامل مثل التعشيش والتفريخ للصيصان في الأشجار ، والتغذية على الحشرات وديدان الأرض والفواكه ، وحمل بذور الفاكهة والتوت مع فضلاتها.

تم التأكيد على الخصوصية البيئية للأنواع بديهية التكيف البيئي:يتم تكييف كل نوع مع مجموعة محددة ومحددة بدقة من شروط الوجود من أجلها - مكانة بيئية.

نظرًا لأن أنواع الكائنات الحية فردية بيئيًا ، فإن لها أيضًا منافذ بيئية محددة.

وبالتالي ، هناك العديد من أنواع الكائنات الحية على الأرض كما توجد منافذ بيئية.

الكائنات الحية التي تعيش أسلوبًا مشابهًا ، كقاعدة عامة ، لا تعيش في نفس الأماكن بسبب المنافسة بين الأنواع. بحسب المؤسسة عام 1934. عالم الأحياء السوفيتي جي إف غوز (1910-1986) مبدأ الاستبعاد المتبادل التنافسي:نوعان لا يشغلان نفس المكانة البيئية.

كما أنه يعمل في الطبيعة قاعدة الملء الإجباري للمنافذ البيئية:المكانة البيئية الفارغة ستُملأ دائمًا وبالتأكيد سيتم ملؤها.

صاغت الحكمة الشعبية هذين الافتراضين على النحو التالي: "لا يمكن لدبَّتين أن ينسقا في عرين واحد" و "الطبيعة لا تتسامح مع الفراغ".

تتحقق هذه الملاحظات المنهجية في تكوين المجتمعات الحيوية والتكاثر الحيوي. تمتلئ المنافذ البيئية دائمًا ، على الرغم من أن هذا يستغرق أحيانًا وقتًا طويلاً. التعبير الشائع "مكانة إيكولوجية حرة" تعني ذلك في مكان محددالمنافسة على أي نوع من الطعام ضعيفة وهناك مجموعة غير مستخدمة بشكل كاف من الشروط الأخرى لأنواع معينة مدرجة في النظم الطبيعية المماثلة ، ولكنها غائبة في النوع قيد الدراسة.

من المهم بشكل خاص مراعاة القوانين الطبيعية عند محاولة التدخل في وضع قائم (أو موجود في مكان معين) من أجل خلق ظروف أكثر ملاءمة للفرد. لذلك ، أثبت علماء الأحياء ما يلي: في المدن ، مع زيادة تلوث المنطقة بنفايات الطعام ، يزداد عدد الغربان. عند محاولة تحسين الوضع ، على سبيل المثال ، من خلال تدميرهم جسديًا ، قد يواجه السكان حقيقة أن المكانة البيئية في البيئة الحضرية ، التي أخلتها الغربان ، ستشغلها بسرعة أنواع لها مكانة بيئية قريبة ، وهي: الفئران. مثل هذه النتيجة بالكاد يمكن اعتبارها انتصارًا.

يلعب كل نوع بيولوجي دورًا محددًا في نظامه البيئي. لقد أثبت علماء البيئة أن بعض الأنواع تسمى الأنواع الرئيسية، تؤثر بشكل كبير على العديد من الكائنات الحية الأخرى في النظام البيئي. يمكن أن يؤدي اختفاء نوع رئيسي من النظام البيئي إلى حدوث سلسلة كاملة من الانخفاضات الحادة في عدد السكان وحتى انقراض تلك الأنواع التي اعتمدت عليها بشكل أو بآخر.

مثال على الأنواع الرئيسية هو سلحفاة الأرض. تعيش السلحفاة الأرضية في المرتفعات الرملية في فلوريدا والمناطق الجنوبية الأخرى من الولايات المتحدة. هذا الحيوان البطيء بحجم طبق العشاء يحفر حفرة يصل عمقها إلى 9 أمتار. في النظم البيئية الحارة غير المضيافة في جنوب الولايات المتحدة ، توفر هذه الجحور المأوى من الحرارة لما يقرب من 40 نوعًا من الحيوانات الأخرى مثل الثعلب الرمادي والأبوسوم والثعبان النيلي والعديد من الحشرات. عندما تم استئصال سلحفاة الأرض أو دفعها إلى حافة الانقراض من قبل العديد من الصيادين من أجل لحومها الرائعة ، فإن العديد من الأنواع التي تعتمد على السلحفاة لم تعد موجودة.

تنقسم المنافذ البيئية لجميع الكائنات الحية إلى متخصصة وعامة. يعتمد هذا التقسيم على مصادر الغذاء الرئيسية للأنواع المعنية ، وحجم الموطن ، والحساسية للعوامل البيئية اللاأحيائية.

منافذ متخصصة.تتكيف معظم أنواع النباتات والحيوانات لتعيش فقط في نطاق ضيق من الظروف المناخية والخصائص البيئية الأخرى ، فهي تتغذى على مجموعة محدودة من النباتات أو الحيوانات. هذه الأنواع لها مكانة متخصصة تحدد موائلها في البيئة الطبيعية.

لذلك ، الباندا العملاقة لديها مكانة متخصصة للغاية ، لأنها تتغذى على 99٪ من الأوراق وبراعم الخيزران. أدى الدمار الشامل لأنواع معينة من الخيزران في مناطق من الصين حيث تعيش الباندا إلى انقراض هذا الحيوان.

مجموعة متنوعة من أنواع وأشكال النباتات والحيوانات الموجودة في المناطق الرطبة الغابات الاستوائية، مع وجود عدد من المنافذ البيئية المتخصصة في كل من المستويات المحددة بوضوح للنباتات الحرجية. لذلك ، تسبب الإزالة المكثفة للغابات في انقراض ملايين الأنواع النباتية والحيوانية المتخصصة.

المنافذ العامة.تتميز الأنواع ذات المنافذ المشتركة بسهولة التكيف مع التغيرات في العوامل البيئية البيئية. يمكن أن تتواجد بنجاح في أماكن مختلفة ، وتتناول مجموعة متنوعة من الأطعمة وتتحمل التقلبات الحادة في الظروف الطبيعية. الذباب والصراصير والفئران والجرذان والبشر ، وما إلى ذلك ، لها منافذ بيئية مشتركة.

بالنسبة للأنواع التي لديها منافذ بيئية مشتركة ، هناك خطر أقل للانقراض بشكل ملحوظ مقارنة مع الأنواع ذات المنافذ المتخصصة.

طالما أن النظام البيئي لديه موارد مشتركة كافية ، أنواع مختلفةتستهلكهم معا. ومع ذلك ، إذا بدأ نوعان أو أكثر في نفس النظام البيئي في استهلاك نفس المورد النادر ، فسوف يجدون أنفسهم في علاقة المنافسة بين الأنواع.

تكتسب الأنواع ميزة في المنافسة بين الأنواع إذا كانت تتميز بها

تكاثر أكثر كثافة ؛

التكيف مع نطاق أوسع من درجات الحرارة والضوء وملوحة المياه أو

تركيزات بعض المواد الضارة ؛

حرمان منافس من الوصول إلى المورد.

طرق لتقليل المنافسة بين الأنواع:

الانتقال إلى منطقة أخرى ؛

التحول إلى طعام يصعب الوصول إليه أو يصعب هضمه ؛

التغيير في وقت ومكان البحث.

الشكل الأكثر تميزًا لتفاعل الأنواع في سلاسل الغذاءوالشبكات هي الافتراس ، حيث يتغذى فرد من نوع واحد (مفترس) على الكائنات الحية (أو أجزاء من الكائنات الحية) من نوع آخر (الفريسة) ، ويعيش المفترس بشكل منفصل عن الفريسة. هذان الكائنان متورطان في علاقة بين المفترس والفريسة.

تتمتع أنواع الفرائس بمجموعة من الات دفاعيةحتى لا تصبح فريسة سهلة للحيوانات المفترسة:

القدرة على الجري أو الطيران بسرعة ؛

حيازة جلد سميك أو قشرة ؛

حيازة تلوين واقي أو وسيلة لتغيير اللون ؛

القدرة على التظليل مواد كيميائيةبرائحة أو طعم يصد المفترس أو حتى يسممه.

لدى الحيوانات المفترسة أيضًا عدة طرق للافتراس:

القدرة على الجري بسرعة (على سبيل المثال ، الفهد) ؛

الصيد في مجموعات (مثل الضباع المرقطة والأسود والذئاب) ؛

القبض على الضحايا في الغالب من المرضى والجرحى وغيرهم من الأفراد الأدنى مرتبة ؛

الطريقة الرابعة لتزويد نفسك بالطعام الحيواني هي الطريقة التي ذهب بها الشخص العاقل ، وطريقة اختراع أدوات الصيد والفخاخ ، وكذلك تربية الحيوانات.

غالبًا ما يحدث أن يتفاعل نوعان مختلفان من الكائنات الحية بشكل مباشر بطريقة تجعلهما يحققان منفعة متبادلة لبعضهما البعض. تسمى هذه التفاعلات المفيدة للطرفين بين الأنواع بالمتبادلة. على سبيل المثال ، الزهور والحشرات الملقحة.

يتميز التعايش بحقيقة أن أحد النوعين يستفيد من التفاعل بين الأنواع ، في حين أن الآخر لا ينعكس عمليًا بأي شكل من الأشكال (لا إيجابًا ولا سلبًا). على سبيل المثال ، القشريات في فكي الحوت.

يرتبط مفهوم التكاثر الحيوي المشبع وغير المشبع ارتباطًا وثيقًا بمفهوم المكانة البيئية. الأول هو النظم البيئية التي تستخدم فيها موارد الحياة في كل مرحلة من مراحل الكتلة الحيوية وتحويل الطاقة إلى أقصى حد. عندما يتم استخدام الموارد الحيوية جزئيًا ، يمكن تسمية التكاثر الحيوي بأنها غير مشبعة. تتميز بوجود منافذ بيئية مجانية. ومع ذلك ، فإن هذا أمر تعسفي للغاية ، حيث لا يمكن أن توجد منافذ بيئية بمفردها ، بغض النظر عن الأنواع التي تحتلها.

تتوفر الاحتياطيات غير المستخدمة ، والفرص غير المحققة لتكثيف تدفق المواد والطاقة في أي تكاثر حيوي تقريبًا (وإلا لا يمكن تنفيذ تطورها المستمر في الزمان والمكان!) ، يمكن اعتبار جميع التكوينات الحيوية مشروطًا. كلما انخفض تشبع التكاثر الحيوي ، كان من الأسهل إدخال أنواع جديدة في تكوينه والتأقلم بشكل أكثر نجاحًا.

من الخصائص المهمة جدًا للتكوين الحيوي ، كنظم بيولوجية ، التنظيم الذاتي - القدرة على تحمل الأحمال الكبيرة من التأثيرات الخارجية السلبية ، والقدرة على العودة إلى الحالة الأولية المشروطة بعد حدوث انتهاكات كبيرة لهيكلها (مبدأ Le Chatelier). ولكن فوق عتبة معينة من التأثير ، لا تعمل آليات الشفاء الذاتي ، ويتم تدمير التكاثر الحيوي بشكل لا رجعة فيه.

في سياق العملية التطورية ، توسع المكانة البيئية العالمية للمحيط الحيوي. عندما استنفد أحد الأنواع الإمكانات المحددة وراثيًا لتطور المكانة البيئية التي ولدت فيها ، فإنها إما أزاحت الأنواع الأخرى ، أو قهرت منافذها البيئية ، أو أتقن مكانة لا حياة لها سابقًا ، وإعادة تنظيم نفسها وراثيًا تحتها ، وربما تولد النوع الجديدالكائنات الحية.

في مرحلة ما من تطور المحيط الحيوي ، نشأ نوع من الإنسان العاقل ، ممثلوه هم جميع البشر ، على الرغم من كل تنوع الأعراق والشعوب والجنسيات والقبائل.

يتم تحديد إمكانية تطور البالغين من كل نوع بيولوجي لجميع صفات الفرد وراثيًا ، على الرغم من أنه قد لا يتم الكشف عنها ، ولا يتم ملؤها بالمحتوى الحقيقي إذا كانت الظروف البيئية لا تفضل ذلك. فيما يتعلق بالسكان ، يخضع التكييف الجيني وإمكانية تطويره لتقديرات مسبقة احتمالية ، تنعكس في الأنماط الإحصائية لما حدث. ينطبق هذا تمامًا على البشر - وهو نوع بيولوجي يحمل أكبر حجم مطلق ونسبي (مقارنة بأنواع الكائنات الحية الأخرى في المحيط الحيوي للأرض) للمعلومات السلوكية غير المحددة وراثيًا ، مما يوفر أكبر قدر من المرونة للسلوك في بيئة سريعة التغير.


محتوى:
مقدمة………………………………………………………………………. 3
1. مكانة بيئية …………………………………………………………… ..... 4
1.1 مفهوم المكانة البيئية …………………………………………. 4
1.2 عرض وتداخل المنافذ …………………………………………. خمسة
1.3 التمايز المتخصص …………………………………………………. 8
1.4 تطور المنافذ ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………
2. جوانب المكانة البيئية ……………………………………………………… .12
3. المفهوم الحديث للموضع البيئي ……………………… .... 13
4. الفردية والأصالة من المنافذ البيئية ……… ... 13
5. أنواع المنافذ البيئية …………………………………………………………… 14
6. مساحة متخصصة ………………………………………………………………. 15
الخلاصة ……………………………………………………………………………………. 16
قائمة الأدب المستعمل ………………………………………… ... 19

2
مقدمة.
في هذه الورقة ، تم النظر في موضوع "المنافذ البيئية". المكانة البيئية هي مكان يشغله نوع (بتعبير أدق ، عدد سكانه) في مجتمع ما ، وهو مجمع من العلاقات الحيوية ومتطلبات العوامل البيئية اللاأحيائية. تم تقديم هذا المصطلح في عام 1927 من قبل تشارلز إلتون.
المكانة البيئية هي مجموع العوامل لوجود نوع معين ، وأهمها مكانه في السلسلة الغذائية.
الغرض من العمل هو الكشف عن جوهر مفهوم "المكانة البيئية".
تأتي أهداف الدراسة من الهدف:
- إعطاء مفهوم المكانة البيئية ؛
- تحليل سمات المنافذ البيئية ؛
- النظر في المنافذ البيئية للأنواع في المجتمعات.
المكانة البيئية هي مكان تشغله الأنواع في المجتمع. إن تفاعل نوع معين (مجتمع) مع شركاء في المجتمع الذي ينتمي إليه كعضو يحدد مكانه في دورة المواد بسبب الغذاء والروابط التنافسية في التكاثر الحيوي. مصطلح "مكانة بيئية" اقترحه العالم الأمريكي ج. غرينيل (1917). قدم عالم البيئة الإنجليزي C. Elton (1927) تفسير المكانة البيئية باعتبارها موضع نوع ما لغرض إطعام واحد أو أكثر من الكائنات الحية الحيوية. مثل هذا التفسير لمفهوم المكانة البيئية يجعل من الممكن إعطاء وصف كمي للمكانة البيئية لكل نوع أو لسكانه الفرديين. للقيام بذلك ، في نظام الإحداثيات ، تتم مقارنة وفرة الأنواع (عدد الأفراد أو الكتلة الحيوية) مع
3
مؤشرات درجة الحرارة أو الرطوبة أو أي عامل بيئي آخر. بهذه الطريقة ، يمكن تحديد المنطقة المثلى وحدود الانحرافات التي تتحملها الأنواع - الحد الأقصى والأدنى لكل عامل أو مجموعة من العوامل. كقاعدة عامة ، يحتل كل نوع مكانة بيئية معينة ، من أجل الوجود الذي يتم فيه تكييفه من خلال المسار الكامل للتطور التطوري. غالبًا ما يُطلق على المكان الذي يشغله نوع (سكانه) في الفضاء (مكانة بيئية مكانية) موطنًا.
دعونا نلقي نظرة فاحصة على المنافذ البيئية.

1. مكانة بيئية
يتم تكييف أي نوع من الكائنات الحية لظروف معينة من الوجود ولا يمكن أن تغير بشكل تعسفي الموائل ، والنظام الغذائي ، ووقت التغذية ، ومكان التكاثر ، والمأوى ، إلخ. تحدد المجموعة الكاملة للعلاقات مع هذه العوامل المكان الذي خصصته الطبيعة لكائن حي معين ، والدور الذي يجب أن يلعبه في عملية الحياة العامة. يتم الجمع بين كل هذا في المفهوم مكانة بيئية.
1.1 مفهوم المكانة البيئية.
يُفهم المكانة البيئية على أنها مكان الكائن الحي في الطبيعة والطريقة الكاملة لنشاط حياته ، أي الوضع الحيويراسخة في تنظيمها وتكييفها.
في وقت مختلفتم إعطاء مفهوم المكانة البيئية معاني مختلفة. في البداية ، تشير كلمة "مكانة" إلى الوحدة الأساسية لتوزيع نوع ما داخل فضاء نظام بيئي ، والتي تمليها البنية و
4
قيود غريزية من هذا النوع. على سبيل المثال ، تعيش السناجب في الأشجار ، وتعيش الموظ على الأرض ، وتعشش بعض أنواع الطيور على الأغصان ، والبعض الآخر في أجوف ، وما إلى ذلك. هنا يتم تفسير مفهوم المكانة البيئية بشكل أساسي على أنها موطن أو مكانة مكانية. في وقت لاحق ، تم إعطاء مصطلح "مكانة" معنى "الوضع الوظيفي للكائن الحي في المجتمع." يتعلق هذا بشكل أساسي بمكان نوع معين في الهيكل الغذائي للنظام البيئي: نوع الطعام ، ووقت ومكان التغذية ، ومن هو المفترس لهذا الكائن الحي ، وما إلى ذلك. هذا يسمى الآن مكانة غذائية. ثم تبين أنه يمكن اعتبار المكانة المتخصصة نوعًا من زيادة الحجم في مساحة متعددة الأبعاد مبنية على أساس العوامل البيئية. حد هذا الحجم الزائد من نطاق العوامل التي يمكن أن يوجد فيها نوع معين (مكانة الفضاء الفائق).
بمعنى أنه في الفهم الحديث للمكانة البيئية ، يمكن التمييز بين ثلاثة جوانب على الأقل: المساحة المادية التي يشغلها كائن في الطبيعة (الموطن) ، وعلاقته بالعوامل البيئية والكائنات الحية المجاورة له (الروابط) ، وكذلك كدور وظيفي في النظام البيئي. تتجلى كل هذه الجوانب من خلال بنية الكائن الحي ، وتكيفاته ، وغرائزه ، ودورات حياته ، و "اهتماماته" ، إلخ. إن حق الكائن الحي في اختيار مكانته البيئية مقيد بحدود ضيقة نوعا ما مخصصة له منذ ولادته. ومع ذلك ، يمكن لأحفادها المطالبة بمنافذ بيئية أخرى إذا خضعوا للتغييرات الجينية المناسبة.
1.2 عرض المتخصصة والتداخل.
باستخدام مفهوم المكانة البيئية ، يمكن إعادة صياغة قاعدة غوز للإقصاء التنافسي على النحو التالي: لا يمكن لنوعين مختلفين احتلال نفس المكانة البيئية لفترة طويلة وحتى دخول نفس النظام البيئي ؛ يجب إما أن يموت أحدهم أو
5
التغيير واحتلال مكانة بيئية جديدة. بالمناسبة ، غالبًا ما يتم تقليل المنافسة غير المحددة إلى حد كبير ، على وجه التحديد لأنه في مراحل مختلفة من دورة الحياة ، تحتل العديد من الكائنات الحية مجالات بيئية مختلفة. على سبيل المثال ، يعتبر الشرغوف من الحيوانات العاشبة ، في حين أن الضفادع البالغة التي تعيش في نفس البركة هي حيوانات مفترسة. مثال آخر: الحشرات في طور اليرقات والبلوغ.
يمكن أن يعيش عدد كبير من الكائنات الحية من أنواع مختلفة في منطقة واحدة في نظام بيئي. قد تكون هذه الأنواع مرتبطة ارتباطًا وثيقًا ، ولكن يجب أن يحتل كل منها مكانته البيئية الفريدة. في هذه الحالة ، لا تدخل هذه الأنواع في علاقات تنافسية ، وبمعنى ما ، تصبح محايدة لبعضها البعض. ومع ذلك ، غالبًا ما تتداخل المنافذ البيئية للأنواع المختلفة في جانب واحد على الأقل من الجوانب ، مثل الموائل أو النظام الغذائي. هذا يؤدي إلى منافسة بين الأنواع ، والتي عادة ما تكون غير قاسية وتساهم في التحديد الواضح للمنافذ البيئية. لتوصيف مكانة ما ، عادة ما يتم استخدام قياسين قياسيين - عرض المكان المناسب وتداخل الكوة مع المنافذ المجاورة.
يشير العرض المخصص إلى التدرجات أو نطاق بعض العوامل البيئية ، ولكن فقط ضمن مسافة زائدة معينة. يمكن تحديد عرض مكانه من خلال شدة الإضاءة ، وطول السلسلة الغذائية ، وشدة تأثير بعض العوامل اللاأحيائية. يعني تداخل المنافذ البيئية التداخل على طول عرض المنافذ وتداخل الأحجام الفائقة.عرض المكانة البيئية هو معلمة نسبية ، والتي يتم تقديرها من خلال المقارنة مع عرض المكانة البيئية للأنواع الأخرى. تتمتع Eurybionts عمومًا بمنافذ بيئية أوسع من Stenobionts. ومع ذلك ، يمكن أن يكون لنفس المكانة البيئية عروض مختلفة وفقًا للاختلاف
6
الاتجاهات: على سبيل المثال ، عن طريق التوزيع المكاني ، والعلاقات الغذائية ، وما إلى ذلك.
يحدث التداخل البيئي عندما تتعايش الأنواع المختلفة باستخدام نفس الموارد. يمكن أن يكون التداخل كليًا أو جزئيًا ، وفقًا لواحد أو أكثر من معايير المكانة البيئية.

إذا كانت المنافذ البيئية لكائنات من نوعين مختلفة تمامًا عن بعضها البعض ، فإن هذه الأنواع التي لها نفس الموطن لا تتنافس مع بعضها البعض (الشكل 3).

إذا تداخلت المنافذ البيئية جزئيًا (الشكل 2) ، فسيكون تعايشها ممكنًا بسبب وجود تكيفات محددة لكل نوع.

إذا كانت المكانة البيئية لأحد الأنواع تشتمل على مكانة بيئية أخرى (الشكل 1) ، فعندئذ تنشأ منافسة شديدة ، سيدفع المنافس المهيمن منافسه إلى محيط منطقة اللياقة البدنية.
المنافسة لها عواقب بيئية مهمة. في الطبيعة ، يتعرض الأفراد من كل نوع في وقت واحد لمنافسة بين الأنواع وغير المحددة. بين الأنواع في عواقبه
7
إنه عكس ما هو غير محدد ، لأنه يضيق مساحة الموائل وكمية ونوعية الموارد البيئية الضرورية. تعزز المنافسة غير المحددة التوزيع الإقليمي للأنواع ، أي التوسع في المكانة البيئية المكانية. والنتيجة النهائية هي نسبة المنافسة بين النوعية وداخل النوعية. إذا المنافسة بين الأنواعأكثر من ذلك ، فإن نطاق هذا النوع يتناقص إلى المنطقة ذات الظروف المثلى وفي نفس الوقت يزداد تخصص الأنواع.

1.3 التمايز المتخصصة.
وهكذا ، يتم تطبيق قانون مشابه لمبدأ استبعاد باولي في النظم البيئية. فيزياء الكم: في نظام كمي معين ، لا يمكن أن يكون أكثر من فيرميون واحد (جسيمات ذات عدد لفين نصف صحيح ، مثل الإلكترونات ، والبروتونات ، والنيوترونات ، وما إلى ذلك) في نفس الحالة الكمية. في النظم البيئية ، يتم تكميم المنافذ البيئية أيضًا ، والتي تميل إلى أن تكون محددة بوضوح فيما يتعلق بالمنافذ البيئية الأخرى. داخل مكانة بيئية معينة ، أي داخل السكان الذين يشغلون هذا الموضع ، يستمر التمايز بشكل أكثر تحديدًا
8
المنافذ التي يشغلها كل فرد محدد ، والتي تحدد مكانة هذا الفرد في حياة هذه الفئة من السكان.
هل يحدث مثل هذا التمايز لأكثر من ذلك مستويات منخفضةالتسلسل الهرمي للنظام ، على سبيل المثال ، على مستوى كائن متعدد الخلايا؟ هنا ، يمكن للمرء أيضًا التمييز بين "أنواع" مختلفة من الخلايا و "أجسام" أصغر ، يحدد هيكلها الغرض الوظيفي داخل الجسم. بعضها غير متحرك ، وتشكل مستعمراتها أعضاء ، يكون الغرض منها منطقيًا فقط فيما يتعلق بالكائن الحي ككل. هناك أيضًا كائنات حية بسيطة متحركة يبدو أنها تعيش حياتها "الشخصية" الخاصة بها ، والتي مع ذلك تلبي تمامًا احتياجات الكائن متعدد الخلايا بأكمله. على سبيل المثال ، خلايا الدم الحمراء تفعل ما "تستطيع" فقط: فهي تربط الأكسجين في مكان واحد و صدر في مكان آخر. هذا هو "مكانتهم البيئية". يتم بناء النشاط الحيوي لكل خلية من خلايا الجسم بطريقة "تعيش لنفسها" ، وتعمل في نفس الوقت لصالح الكائن الحي بأكمله. مثل هذا العمل لا يرهقنا على الإطلاق ، تمامًا كما أن عملية تناول الطعام ، أو فعل ما نحبه لا يرهقنا (ما لم يكن كل هذا بالطبع باعتدال). يتم ترتيب الخلايا بطريقة تجعلها ببساطة لا تستطيع العيش بأي طريقة أخرى ، تمامًا كما لا تستطيع النحلة أن تعيش دون جمع الرحيق وحبوب اللقاح من الزهور (على الأرجح ، هذا يجلب لها نوعًا من المتعة).
وهكذا ، يبدو أن كل الطبيعة "من أعلى إلى أسفل" تتخللها فكرة التمايز ، والتي تشكلت في علم البيئة في مفهوم المكانة البيئية ، والتي تشبه إلى حد ما عضوًا أو نظامًا فرعيًا لكائن حي. الكائن الحي. تتشكل هذه "الأعضاء" نفسها تحت تأثير البيئة الخارجية ، أي أن تكوينها يخضع لمتطلبات النظام الفائق ، في حالتنا ، المحيط الحيوي.

9
1.4 تطور المتخصصة.
لذلك من المعروف أنه في ظل ظروف مماثلة ، تتشكل النظم البيئية المماثلة مع نفس مجموعة المنافذ البيئية ، حتى لو كانت هذه النظم البيئية موجودة في مناطق جغرافية مختلفة مفصولة بعقبات لا يمكن التغلب عليها. المثال الأبرز في هذا الصدد هو العالم الحي في أستراليا ، منذ وقت طويلتطورت بصرف النظر عن بقية العالم الأرضي. في النظم الإيكولوجية لأستراليا ، يمكن تحديد المنافذ الوظيفية التي تعادل المنافذ المناظرة للنظم البيئية في القارات الأخرى. يتم احتلال هذه المنافذ من قبل تلك المجموعات البيولوجية الموجودة في الحيوانات والنباتات في منطقة معينة ، ولكنها متخصصة بالمثل في نفس الوظائف في النظام البيئي التي تتميز بها هذه المكانة البيئية. تسمى هذه الأنواع من الكائنات الحية المكافئة من الناحية البيئية. على سبيل المثال ، الكنغر الكبير في أستراليا يعادل البيسون والظباء في أمريكا الشمالية (في القارتين ، يتم الآن استبدال هذه الحيوانات بشكل أساسي بالأبقار والأغنام). تسمى الظواهر المماثلة في نظرية التطور بالتوازي. في كثير من الأحيان ، يكون التوازي مصحوبًا بتقارب (تقارب) العديد من السمات المورفولوجية (من الكلمة اليونانية morphe - form). لذلك ، على الرغم من حقيقة أن العالم كله قد غزاه نباتات نباتية ، في أستراليا ، لسبب ما ، فإن جميع الثدييات تقريبًا جرابيات ، باستثناء عدد قليل من أنواع الحيوانات التي تم إحضارها في وقت متأخر جدًا عن العالم الحي في أستراليا الذي تشكل أخيرًا. ومع ذلك ، تم العثور هنا أيضًا على الخلد الجرابي ، والسنجاب الجرابي ، والذئب الجرابي ، وما إلى ذلك. كل هذه الحيوانات ليست وظيفية فحسب ، بل هي أيضًا متشابهة شكليًا مع الحيوانات المقابلة في أنظمتنا البيئية ، على الرغم من عدم وجود علاقة بينها. كل هذا يشهد لصالح وجود "برنامج" معين لتشكيل النظم البيئية في هذه محددة
10
الظروف. كل مادة ، كل جسيم يخزن غالوغرام منه معلومات حول الكون بأكمله ، يمكن أن يعمل "كجينات" تخزن هذا البرنامج. يتم تحقيق هذه المعلومات في العالم الفعلي في شكل قوانين الطبيعة ، والتي تساهم في حقيقة أن العناصر الطبيعية المختلفة تستطيع ذلكطيها في هياكل منظمة ليس على الإطلاق بطريقة عشوائية ، ولكن بالطريقة الوحيدة الممكنة ، أو على الأقل بعدة طرق ممكنة. لذلك ، على سبيل المثال ، جزيء الماء ، الذي تم الحصول عليه من ذرة أكسجين واحدة وذرتين من الهيدروجين ، له نفس الشكل المكاني ، بغض النظر عما إذا كان التفاعل قد حدث في بلدنا أو في أستراليا ، على الرغم من أنه وفقًا لحسابات إسحاق أسيموف ، هناك فرصة واحدة فقط هي أدركت. من 60 مليون. ربما يحدث شيء مشابه في حالة تكوين النظم البيئية.
وبالتالي ، في أي نظام بيئي ، توجد مجموعة معينة من المنافذ البيئية المحتملة (الافتراضية) المرتبطة ارتباطًا وثيقًا ببعضها البعض ، والمصممة لضمان سلامة واستدامة النظام البيئي. هذا الهيكل الافتراضي هو نوع من "المجال الحيوي" لهذا النظام البيئي ، يحتوي على "معيار" هيكله الفعلي (الحقيقي). بشكل عام ، لا يهم حتى طبيعة هذا المجال الحيوي: كهرومغناطيسي ، إعلامي ، مثالي أو غير ذلك. حقيقة وجودها مهمة. في أي نظام بيئي يتكون بشكل طبيعي ولم يتعرض لتأثير الإنسان ، تمتلئ جميع المنافذ البيئية. وهذا ما يسمى بقاعدة الالتزام لملء المنافذ البيئية. تعتمد آليتها على خاصية الحياة لملء كل المساحة المتاحة لها بكثافة (حسب المساحة ، في هذه الحالة ، نعني الحجم المفرط للعوامل البيئية). أحد الشروط الرئيسية التي تضمن تنفيذ هذه القاعدة هو وجود تنوع كافٍ في الأنواع. عدد المنافذ البيئية وترابطها يخضع لهدف واحد
11
عمل النظام البيئي ككل ، مع وجود آليات التوازن (الاستقرار) ، وربط وإطلاق الطاقة وتداول المواد. في الواقع ، تركز الأنظمة الفرعية لأي كائن حي على نفس الأهداف ، مما يشير مرة أخرى إلى الحاجة إلى مراجعة الفهم التقليدي لمصطلح "كائن حي". مثلما لا يمكن أن يوجد كائن حي بشكل طبيعي بدون عضو أو آخر ، كذلك لا يمكن أن يكون النظام البيئي مستقرًا إذا لم يتم ملء جميع منافذ البيئة.
2. جوانب المكانة البيئية.

همكانة بيئية - مفهوم ، وفقًا لـ Y. Odum , أكثر رحابة. المكانة البيئية ، كما أوضح العالم الإنجليزي سي إلتون (1927) ، لا تشمل فقط المساحة المادية التي يشغلها الكائن الحي ، ولكن أيضًا الدور الوظيفي للكائن الحي في المجتمع. ميز إلتون المنافذ باعتبارها موضع الأنواع فيما يتعلق بالأنواع الأخرى في المجتمع. إن فكرة Ch. Elton القائلة بأن المكانة المتخصصة ليست مرادفًا للموئل قد حظيت باعتراف وتوزيع على نطاق واسع. يعتبر الموقع الغذائي وطريقة الحياة والصلات مع الكائنات الحية الأخرى وما إلى ذلك مهمة جدًا للكائن الحي. وموقعها بالنسبة لتدرجات العوامل الخارجية كظروف الوجود (درجة الحرارة ، الرطوبة ، درجة الحموضة ، تكوين التربة ونوعها ، إلخ).
يمكن تحديد هذه الجوانب الثلاثة للمكانة البيئية (الفضاء ، والدور الوظيفي للكائن الحي ، والعوامل الخارجية) بشكل ملائم كمكان مكاني (مكان مناسب للمكان) ، مكانة غذائية (مكانة وظيفية) ، في فهم الفصل. Elton ، ومكانة متعددة الأبعاد (يتم أخذ الحجم الكامل ومجموعة الخصائص الحيوية واللاأحيائية في الاعتبار). ، زيادة الحجم). لا يعتمد المكانة البيئية للكائن الحي على المكان الذي يعيش فيه فحسب ، بل يشمل أيضًا المقدار الإجمالي لمتطلباته البيئية.
12
لا يختبر الجسم عمل العوامل البيئية فحسب ، بل يطالبها أيضًا بمطالبه الخاصة.

3. المفهوم الحديث للمكانة البيئية.

تم تشكيلها على أساس النموذج الذي اقترحه J.Hutchinson (1957). وفقًا لهذا النموذج ، فإن المكانة البيئية هي جزء من فضاء خيالي متعدد الأبعاد (حجم مفرط) ، تتوافق أبعاده الفردية مع العوامل اللازمة للوجود الطبيعي والتكاثر الطبيعي للكائن الحي. يمكن وصف مكانة هاتشينسون ، التي سنسميها متعدد الأبعاد (الفضاء الفائق) ، باستخدام الخصائص الكمية والعمل معها باستخدام الحسابات والنماذج الرياضية. يعرف R. Whittaker (1980) المكانة البيئية بأنها موضع نوع ما في مجتمع ما ، مما يعني ضمناً أن المجتمع مرتبط بالفعل بنوع حيوي معين ، أي مع مجموعة معينة من المعلمات الفيزيائية والكيميائية. لذلك ، فإن المكانة البيئية هي مصطلح يستخدم للإشارة إلى تخصص مجموعة من الأنواع داخل المجتمع.
تسمى مجموعات الأنواع في التكاثر الحيوي التي لها وظائف ومنافذ متشابهة من نفس الحجم النقابات. الأنواع التي تحتل نفس المنافذ في مناطق جغرافية مختلفة تسمى مكافئات بيئية.

4. الفردية والأصالة من المنافذ البيئية.

بغض النظر عن مدى قرب كائنات الموائل (أو الأنواع بشكل عام) ، بغض النظر عن مدى قرب خصائصها الوظيفية في التكوينات الحيوية ، فإنها لن تشغل أبدًا نفس المكانة البيئية. وبالتالي ، فإن عدد المنافذ البيئية على كوكبنا لا يحصى.
13
من الناحية المجازية ، يمكن للمرء أن يتخيل سكانًا بشريين ، يتمتع جميع الأفراد بمكانتهم الفريدة فقط. من المستحيل تخيل شخصين متطابقين تمامًا لهما خصائص وظيفية وصرفية متطابقة تمامًا ، بما في ذلك مثل العقلية ، والموقف تجاه نوعهما ، والحاجة المطلقة لنوع وجودة الطعام ، والعلاقات الجنسية ، وقواعد السلوك ، إلخ. لكن المجالات الفردية لأشخاص مختلفين يمكن أن تتداخل في معايير بيئية معينة. على سبيل المثال ، يمكن ربط الطلاب من قبل جامعة واحدة ، ومعلمين محددين ، وفي نفس الوقت ، يمكن أن يختلفوا في سلوكهم في المجتمع ، في اختيار الطعام ، والنشاط البيولوجي ، وما إلى ذلك.

5. أنواع المنافذ البيئية.

هناك نوعان رئيسيان من المنافذ البيئية. أولاً ، هذا
مكانة أساسية (رسمية) - أكبر مكانة "مجردة من السكان
Hypervolume "، حيث يضمن عمل العوامل البيئية دون تأثير المنافسة أقصى وفرة وعمل الأنواع. ومع ذلك ، فإن الأنواع تواجه تغيرات مستمرة في العوامل البيئية ضمن مداها. بالإضافة إلى ذلك ، كما نعلم بالفعل ، يمكن أن تؤدي الزيادة في عمل أحد العوامل إلى تغيير علاقة النوع بعامل آخر (نتيجة لقانون Liebig) ، ويمكن أن يتغير نطاقه. يمكن أن يؤدي عمل عاملين في نفس الوقت إلى تغيير موقف الأنواع تجاه كل منها على وجه التحديد. هناك دائمًا قيود حيوية (الافتراس ، المنافسة) داخل المنافذ البيئية. كل هذه الإجراءات تؤدي إلى حقيقة أن الأنواع في الواقع تحتل مساحة بيئية أصغر بكثير من المساحة الزائدة للمكانة الأساسية. في هذه الحالة ، نتحدث عن مكانة محققة ، أي مكانة حقيقية.

14
6. مساحة متخصصة.

المنافذ البيئية للأنواع هي أكثر من علاقة الأنواع بتدرج بيئي واحد. من الصعب جدًا قياس العديد من العلامات أو المحاور الخاصة بالفضاء متعدد الأبعاد (حجم مفرط) أو لا يمكن التعبير عنها بواسطة ناقلات خطية (على سبيل المثال ، السلوك ، والإدمان ، وما إلى ذلك). لذلك ، من الضروري ، كما أشار بحق R. Whittaker (1980) ، الانتقال من مفهوم المحور المتخصص (تذكر عرض المكانة من حيث واحد أو أكثر من المعلمات) إلى مفهوم تعريفها متعدد الأبعاد ، والذي سيكشف عن طبيعة علاقات الأنواع مع مجموعة كاملة من العلاقات التكيفية.
إذا كان الموضع هو "مكان" أو "موقع" لأحد الأنواع في مجتمع وفقًا لمفهوم إلتون ، فمن المناسب إعطائه بعض القياسات. وفقًا لهتشينسون ، يمكن تحديد مكانة معينة من خلال عدد من المتغيرات البيئية داخل المجتمع الذي يجب أن تتكيف الأنواع معه. تشمل هذه المتغيرات كلاً من المؤشرات البيولوجية (على سبيل المثال ، حجم الغذاء) والمؤشرات غير البيولوجية (المناخية ، الأوروغرافية ، الهيدروغرافية ، إلخ). يمكن أن تعمل هذه المتغيرات كمحاور يتم من خلالها إعادة إنشاء مساحة متعددة الأبعاد ، والتي تسمى الفضاء البيئي أو الفضاء المناسب. يمكن لكل نوع أن يتكيف أو يقاوم مجموعة معينة من القيم لكل متغير. تحدد الحدود العليا والسفلى لكل هذه المتغيرات المساحة البيئية التي يمكن أن يشغلها النوع. هذا هو المكانة الأساسية في فهم هاتشينسون. بطريقة مبسطة ، يمكن اعتبار هذا على أنه "مربع من جانب n" مع جوانب مقابلة لحدود الاستقرار
عرض على محاور المتخصصة. من خلال تطبيق نهج متعدد الأبعاد على مساحة المجتمع المتخصصة ، يمكننا معرفة موقع الأنواع في الفضاء ، وطبيعة استجابة الأنواع للتعرض لأكثر من متغير واحد ، نسبي
15
أحجام متخصصة.
خاتمة.

18
فهرس:

تشيرنوفا إن إم ، بيلوفا أ.م. علم البيئة. - م: التعليم ، 1988.
برودسكي إيه. دورة قصيرة في علم البيئة العام كتاب مدرسي للجامعات - سانت بطرسبرغ: "دين" 2000. - 224 ص.
إلخ.................

مكانة بيئيةاستدعاء موقف الأنواع ، ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ أويتحتل في النظام العام للتكاثر الحيوي ، مجمعًا من اتصالاته الحيوية ومتطلبات العوامل البيئية اللاأحيائية. يعكس المكانة البيئية مشاركة الأنواع في التكاثر الحيوي. هذا لا يعني موقعه الإقليمي ، ولكن المظهر الوظيفي للكائن الحي في المجتمع. على حد تعبير C. Elton (1934) ، فإن المكانة البيئية هي "هذا مكان في بيئة معيشية ، وعلاقة نوع ما بالطعام والأعداء". تبين أن مفهوم المكانة البيئية كان مثمرًا للغاية لفهم قوانين تعايش الأنواع. بالإضافة إلى C. Elton ، عمل العديد من علماء البيئة على تطويره ، ومن بينهم D.Grinnell و G. Hutchinson و Y. Odum وغيرهم.

يتم تحديد وجود نوع في المجتمع من خلال الجمع بين العديد من العوامل وفعلها ، ولكن في تحديد انتماء الكائنات الحية إلى أي مكانة ، فإنها تنطلق من طبيعة تغذية هذه الكائنات ، من قدرتها على الحصول على الغذاء أو توفيره. . وبالتالي ، فإن النبات الأخضر ، الذي يشارك في تكوين التكاثر الحيوي ، يضمن وجود عدد من المنافذ البيئية. هذه هي المنافذ التي تغطي الكائنات الحية التي تتغذى على أنسجة الجذر أو أنسجة الأوراق ، والزهور ، والفواكه ، وإفرازات الجذور ، وما إلى ذلك (الشكل 11.11).

أرز. 11.11. وضع المنافذ البيئية المخصصة للنبات:

1 - خنافس الجذر. 2 - أكل إفرازات الجذور. 3 - خنافس الأوراق. 4 - خنافس الساق ، 5 - خنافس الفاكهة ؛ 6 - أكلة البذور ؛ 7 - خنافس الزهور. 8 - أكلة حبوب اللقاح. 9 - أكلة العصير. 10 - الديدان

(وفقًا لـ I.N. Ponomareva ، 1975)

يتضمن كل من هذه المنافذ مجموعات من الكائنات الحية غير المتجانسة في تكوين الأنواع. لذا ، فإن المجموعة البيئية لخنافس الجذر تشمل كلاً من الديدان الخيطية ويرقات بعض الخنافس (خنفساء النقر ، خنفساء مايو) ، وتدخل الحشرات وحشرات المن إلى مكانة النباتات التي تمتص العصائر. تغطي المنافذ البيئية لـ "خنافس السيقان" أو "خنافس الساق" مجموعة كبيرة من الحيوانات ، من بينها الحشرات كثيرة بشكل خاص (حفار الخشب ، وديدان الخشب ، وخنافس اللحاء ، والحديد ، وما إلى ذلك).

تجدر الإشارة إلى أنه من بينها تلك التي تتغذى فقط على خشب النباتات الحية أو على اللحاء فقط - كلاهما ينتميان إلى منافذ بيئية مختلفة. إن تخصص الأنواع فيما يتعلق بالموارد الغذائية يقلل المنافسة ويزيد من استقرار بنية المجتمع.

يخرج أنواع مختلفةتقسيم الموارد.

1. تخصص التشكل والسلوك وفقًا لنوع الطعام: على سبيل المثال ، يجب تكييف منقار الطيور لاصطياد الحشرات ، وحفر الثقوب ، وتكسير المكسرات ، وتمزيق اللحوم ، إلخ.

2. الفصل الرأسي ، على سبيل المثال ، بين سكان المظلة وأرض الغابة.

3. الفصل الأفقي ، على سبيل المثال ، بين سكان مختلف الموائل الدقيقة. يؤدي كل نوع من هذه الأنواع أو مجموعة منها إلى تقسيم الكائنات الحية إلى مجموعات أقل قدرة على المنافسة مع بعضها البعض ، حيث يحتل كل منها مكانته الخاصة. على سبيل المثال ، هناك تقسيم للطيور إلى مجموعات بيئية، بناءً على مكان طعامهم: الهواء ، أوراق الشجر ، الجذع ، التربة. يتم عرض تقسيم فرعي إضافي لهذه المجموعات بناءً على النوع الرئيسي للطعام في الشكل. 11.12.

أرز. 11.12. تقسيم الطيور إلى مجموعات بيئية على أساس

في مكان طعامهم: الهواء ، أوراق الشجر ، الجذع ، الأرض

(وفقًا لـ N. Green et al. ، 1993)

يتميز تخصص نوع ما من حيث التغذية ، واستخدام الفضاء ، ووقت النشاط ، وظروف أخرى بأنه تضييق لمكانته البيئية ، والعمليات العكسية كتوسعها.

يتأثر تضييق أو توسيع المكانة البيئية للأنواع في المجتمع بشكل كبير بالمنافسين. يجب التعبير عن قاعدة الاستبعاد التنافسي التي صاغها G. يتحقق الخروج من المنافسة من خلال تباين متطلبات البيئة ، أو تغيير نمط الحياة ، أو بعبارة أخرى ، تحديد المجالات البيئية للأنواع. في هذه الحالة ، يكتسبون القدرة على التعايش في تكاثر حيوي واحد. وهكذا ، تعيش مجموعة متنوعة من مالك الحزين في غابات المانغروف على ساحل جنوب فلوريدا ، وغالبًا ما يتغذى ما يصل إلى تسعة أنواع مختلفة على الأسماك في نفس المياه الضحلة. في الوقت نفسه ، لا يتدخلون عمليًا مع بعضهم البعض ، لأنه في سلوكهم - في أي مناطق الصيد التي يفضلونها وكيف يصطادون ، تم تطوير تكيفات تسمح لهم باحتلال منافذ مختلفة داخل نفس الضحلة. ينتظر مالك الحزين الأخضر بشكل سلبي الأسماك ، ويجلس على جذور أشجار المنغروف البارزة من الماء. لويزيانا يفعل مالك الحزين حركات متشنجةيهز الماء ويخيف الأسماك المخفية. يتحرك مالك الحزين الثلجي ببطء من مكان إلى آخر بحثًا عن فريسة.

يستخدم مالك الحزين الأحمر أكثر طرق الصيد تعقيدًا ، حيث يحرك الماء أولاً ، ثم ينتشر أجنحته على نطاق واسع ، مما يخلق الظل. في الوقت نفسه ، أولاً ، ترى هي نفسها جيدًا كل ما يحدث في الماء ، وثانيًا ، تأخذ السمكة الخائفة الظل بحثًا عن ملجأ ، وتندفع إليه ، وتسقط مباشرة في منقار العدو. يسمح حجم مالك الحزين الأزرق الكبير بالصيد في الأماكن التي يتعذر الوصول إليها من قبل أقاربه الصغار وذوي الأرجل القصيرة. الطيور الآكلة للحشرات في غابات الشتاءتغذية الأشجار الروس على حساب طبيعة مختلفةالبحث عن العلف أيضا تجنب المنافسة مع بعضها البعض. تجمع الجوزيات والبيكا الطعام على جذوعها. يفحص طائر خازنات البندق الأشجار بسرعة ، ويمسك الحشرات بسرعة ، والبذور الموجودة في الشقوق الكبيرة في اللحاء ، وتنقب البيكا الصغيرة بعناية من خلال أصغر الشقوق الموجودة على سطح الجذع ، والتي يخترق منقارها الرقيق الشكل. في الجزء الأوروبي من روسيا ، توجد أنواع قريبة من الثدي ، ويعزى عزلها عن بعضها البعض إلى الاختلافات في الموائل وأماكن التغذية وأحجام الفرائس. تنعكس الاختلافات البيئية في عدد من التفاصيل الصغيرة. الهيكل الخارجي، بما في ذلك. في التغيرات في طول وسمك المنقار (الشكل 11.13).

في الشتاء ، في القطعان المختلطة ، تُجري الأثداء الكبيرة بحثًا واسعًا عن الطعام في الأشجار والشجيرات والجذوع ، وغالبًا في الثلج. فحص الثدي الحلمة في الغالب الفروع الكبيرة. تبحث الأثداء طويلة الذيل عن الطعام في نهايات الفروع ، وتفحص الملوك الصغيرة بعناية الأجزاء العلوية من التيجان الصنوبرية.

العديد من الحيوانات التي تأكل العشب تشمل التكاثر الحيوي في السهوب. من بينها العديد من الثدييات الكبيرة والصغيرة ، مثل ذوات الحوافر (الخيول ، الأغنام ، الماعز ، السايجا) والقوارض (السناجب المطحونة ، الغرير ، الشبيهة بالفأر). كل منهم يشكل مجموعة وظيفية كبيرة من التكاثر الحيوي (النظام البيئي) - العواشب. في الوقت نفسه ، تظهر الدراسات أن دور هذه الحيوانات في استهلاك الكتلة النباتية ليس هو نفسه ، لأنها تستخدم مكونات مختلفة من غطاء العشب في نظامها الغذائي.

أرز. 11.13. أسباب الغذاء في أنواع مختلفة من الثدي

(وفقًا لـ E. A. Kriksunov et al. ، 1995)

لذلك ، ذوات الحوافر الكبيرة (حاليًا هي حيوانات أليفة وسايجاس ، وقبل التطور البشري في السهوب - فقط الأنواع البرية) تناول الطعام بشكل انتقائي جزئيًا ، وخاصة الأعشاب الطويلة والمغذية ، وقضمها على ارتفاع كبير (4-7 سم) من سطح التربة. تختار حيوانات الغرير التي تعيش هنا الطعام بين الأراضي العشبية ، ويخففها ويغيرها ذوات الحوافر ، ويأكلها ، وهو ما لم يكن في متناولهم. يستقر المرموط ويتغذى فقط في حالة عدم وجود عشب طويل. تفضل الحيوانات الصغيرة - السناجب المطحونة - العلف حيث يكون الأعشاب أكثر إزعاجًا. هنا يجمعون ما تبقى من تغذية ذوات الحوافر والغرير. بين هذه المجموعات الثلاث من العواشب التي تشكل التكاثر الحيواني ، هناك تقسيم للوظائف في استخدام الكتلة الحيوية للغطاء العشبي. العلاقات التي تطورت بين هذه المجموعات من الحيوانات ليست ذات طبيعة تنافسية. كل هذه الأنواع الحيوانية تستخدم مكونات مختلفة من الغطاء النباتي ، "أكل" ما هو غير متاح للحيوانات العاشبة الأخرى. توفر المشاركة ذات الجودة المختلفة في تناول العشب أو وضع الكائنات الحية في منافذ بيئية مختلفة بنية أكثر تعقيدًا للتكاثر الحيوي في منطقة معينة ، مما يضمن استخدامًا أكمل لظروف المعيشة في النظم البيئية الطبيعية والاستهلاك الأقصى لمنتجاتها. يتسم الوجود المشترك لهذه الحيوانات ليس فقط بغياب العلاقات التنافسية ، بل على العكس من ذلك ، يضمن وفرتها العالية. لذلك ، فإن الزيادة في أعداد السناجب الأرضية التي لوحظت في العقود الأخيرة وإعادة توطينها هي نتيجة لزيادة رعي الحيوانات الأليفة في مناطق السهوب بسبب زيادة الثروة الحيوانية. في الأماكن المحرومة من الرعي (على سبيل المثال ، الأراضي المحمية) ، هناك انخفاض في عدد الغرير والسناجب المطحونة. في المناطق ذات النمو السريع للأعشاب (خاصة في المناطق العشبية الطويلة) ، يغادر الغرير تمامًا ، وتبقى السناجب الأرضية بأعداد صغيرة.

في النباتات التي تعيش في نفس الطبقة ، تتشابه المنافذ البيئية ، مما يساهم في إضعاف المنافسة بين النباتات ذات الطبقات المختلفة ويحدد تطوير منافذ بيئية مختلفة من خلالهم. في التكاثر الحيوي ، تحتل الأنواع النباتية المختلفة منافذ بيئية مختلفة ، مما يضعف التوتر التنافسي بين الأنواع. نفس الأنواع النباتية مختلفة مناطق طبيعيةيمكن أن تحتل مجالات بيئية مختلفة. لذا ، الصنوبر والتوت في غابة العنبية ، نباتات مائية(البرك ، القرون البيض ، الفودوكرا ، الأعشاب البط) تستقر معًا ، لكن يتم توزيعها في منافذ مختلفة. في الغابات المعتدلة ، تعتبر العنب البري والتوت من الأشكال الظليلة النموذجية ، بينما تنمو في غابات التندرا والتندرا في المساحات المفتوحة وتصبح خفيفة. يتأثر المكانة البيئية للأنواع بالمنافسة بين الأنواع وداخلها.

في ظل وجود منافسة ذات صلة وثيقة أو بيئيًا الأنواع المماثلةيتم تقليل مساحة الموائل إلى otschحدود صغيرة (الشكل 11.14) ، أي يتم توزيع الأنواع في معظمها< благоприятных для него зонах, где он обладает преимуществом пс сравнению со своими конкурентами. В случае если межвидовая конкуренция сужает экологическую нишу вида, не давая проявиться в полном объёме, то منافسة غير محددة، على العكس من ذلك ، يساهم في توسيع المنافذ البيئية. مع زيادة عدد الأنواع ، يبدأ استخدام العلف الإضافي ، وتطوير موائل جديدة ، وظهور علاقات بيوكينية جديدة.

أرز. 11.14. تقسيم الموائل بسبب المنافسة

(وفقًا لـ E. A. Kriksunov ، 1995)

المنافذ البيئية - المفهوم والأنواع. تصنيف وميزات فئة "المنافذ البيئية" 2017 ، 2018.

يدرس Synecology العلاقة بين أفراد مجموعات من مختلف الأنواع وقدرتها على التكيف مع الظروف البيئية. لقد أثبت علماء البيئة أن الكائنات الحية التي تشكل المجتمعات الحية مرتبطة ببعض الإحداثيات المكانية التي تتفاعل فيها مع بعضها البعض ومع أجزاء من المحيط الحيوي: الماء والتربة والجو.

هذا المكان في التكاثر الحيوي له اسم - مكانة بيئية. تهدف الأمثلة التي تم تناولها في مقالتنا إلى إثبات أنها متأصلة في كل نوع بيولوجي وهي نتيجة لتفاعل الكائن الحي مع الأفراد الآخرين والعوامل البيئية.

الخصائص البيئية للأنواع

كل شيء ، دون استثناء ، في عملية التطور النسبي يتكيف مع عوامل غير حيوية محددة. أنها تحد من موطن السكان. كيف يتفاعل مجتمع الكائنات الحية مع الموائل ومع المجموعات السكانية الأخرى يشكل مجتمعه خاصية بيئية، واسمه مكانة بيئية. أمثلة على الحيوانات ، دورة الحياةالتي تحدث في المناطق المكانية والغذائية المختلفة للتكاثر الحيوي هي حشرات اليعسوب التي تنتمي إلى نوع مفصليات الأرجل ، فئة الحشرات. البالغون - يتقن البالغون ، كونهم مفترسين نشطين قذيفة الهواء، في حين أن يرقاتهم - naiads ، تتنفس مع الخياشيم ، هي hydrobionts.

خصائص المكانة البيئية للأنواع

اقترح مؤلف العمل الكلاسيكي "أساسيات علم البيئة" Y. Odum مصطلح "مكانة بيئية" ، والتي يستخدمها لدراسة العلاقات الحيوية للسكان على جميع مستويات تنظيمهم. وفقًا للعالم ، فإن مكانة الفرد في الحياة البرية ، أي حالة حياته ، هي مكانة بيئية. مثال يوضح هذا التعريف هو مجتمع من النباتات يسمى الرواد. لديهم خصائص فسيولوجية ونباتية خاصة تسمح لهم بغزو الأراضي الحرة بسهولة. وهي تشمل عشب الأريكة الزاحف ، وتشكل التكوينات الحيوية الأولية ، والتي تتغير بمرور الوقت. دعا أودوم مكان الكائن الحي في الطبيعة عنوانه ، وطريقة حياته - مهنة.

نموذج J. Hutchinson

لنعد مرة أخرى إلى تعريف مصطلح "مكانة إيكولوجية". مثال يوضح ذلك هو الغزلان أبيض الذيل ، الذي ترتبط دورة حياته بمساحة المظلة الفرعية - غابة من الشجيرات المعمرة. إنهم يخدمون الحيوان ليس فقط كمصدر للتغذية ، ولكن أيضًا كحماية. يعد نموذج الحجم الفائق لمنطقة التكاثر الحيوي الذي أنشأه Hutchinson بمثابة خلية لدعم الحياة لفرد من السكان. يمكن للكائنات الحية أن تعيش فيه لفترة طويلة ، متجنبة البيئة الخارجية. تعطي دراسات العالم ، التي أجراها على أساس النموذج الرياضي الذي تم إنشاؤه ، فكرة عن الحدود المثلى لوجود مجتمعات الكائنات الحية في النظم البيئية.

مبدأ الشفقة

يطلق عليه أيضًا قاعدة الاستبعاد التنافسي ويستخدم لوصف شكلين من النضال من أجل الوجود - غير محدد ومتعدد الأنواع ، درسه تشارلز داروين في القرن التاسع عشر. إذا كان لدى السكان احتياجات متداخلة ، على سبيل المثال ، غذائية (أي إمدادات غذائية مشتركة) أو مكانية (موائل - نطاقات متداخلة) ، والتي تعتمد عليها أعدادهم ، فإن وقت تعايش هذه المجتمعات يكون محدودًا. سيؤدي هذا في النهاية إلى الطرد (إزاحة السكان الأقل تكيفًا) وإعادة توطين كائنات أكثر تكيفًا وتكاثرًا سريعًا لأنواع أخرى.

على سبيل المثال ، حل أفراد هذا النوع تدريجيًا محل الفئران السوداء. هم حاليا قليل العدد ويعيشون بالقرب من المسطحات المائية. ثلاث معايير تميز مفهوم "المكانة البيئية". تم أخذ مثال يوضح هذا البيان من قبلنا في وقت سابق ، وهو: أنواع الفئران الرمادية المستقرة في كل مكان (التوزيع المكاني) ، وهي آكلة اللحوم (الحصة الغذائية) وتطارد ليلًا ونهارًا (فصل النشاط في الوقت المناسب).

مثال آخر يميز قاعدة الاستبعاد التنافسي: جلب المستوطنون الأوائل الذين قدموا إلى أستراليا مجموعات من النحل الأوروبي معهم. فيما يتعلق بتطور تربية النحل ، زاد عدد هذه الحشرات بشكل حاد ، واستبدلت تدريجياً النحل الأسترالي الأصلي من مناطق موطنها الدائم ، مما وضع هذا النوع على شفا الانقراض.

حدثت حالة مماثلة مع مجموعات الأرانب الأليفة ، التي قدمها نفس مكتشفو القارات. الكثير من الطعام ، ممتاز الظروف المناخيةوأدى قلة المنافسة إلى حقيقة أن الأفراد من هذا النوع بدأوا في الاستيلاء على موائل السكان الآخرين وتضاعفوا في هذه الأعداد لدرجة أنهم بدأوا في تدمير المحاصيل.

مكان الأنواع البيولوجية في النظام البيئي

دعنا نواصل الإجابة على السؤال حول ماهية المكانة البيئية. المثال الذي يعطي الإجابة الأكثر اكتمالا هو حالة حياة نبات البرسيم الأحمر. منطقة توزيعها هي أوروبا وشمال إفريقيا وآسيا الوسطى. ينمو السكان على النحو الأمثل في المروج الرطبة بدرجة كافية ، عند درجات حرارة +12 ... + 21 درجة مئوية. وهي تشكل أعشابًا معمرة أو نفايات حرجية وهي منتجة في سلاسل الغذاء للتكاثر الحيوي.

عقيدة مكانة بيئية

مساحة مثالية وحقيقية لوجود السكان

تذكر أن مجمل صلات الكائنات الحية بأفراد من مجموعات سكانية أخرى ومع الظروف البيئية هو مكانة بيئية. مثال على بكتيريا التربة الرمية التي تتغذى على المواد العضوية الميتة وتنقي الأرض ، فضلاً عن تحسين خصائصها الكيميائية الزراعية ، يؤكد حقيقة التكوين عدد كبيرالعلاقات الحيوية مع سكان التربة الآخرين: يرقات الحشرات ، جذور النباتات ، الفطريات. يعتمد النشاط الحيوي لبكتيريا التربة بشكل مباشر على درجة حرارة التربة ومحتوى الرطوبة فيها وتكوينها الفيزيائي والكيميائي.

مجموعات سكانية أخرى - بكتريا آزوتية كيميائية - تتشكل مستقرة مع مجموعات نباتية من عائلة البقوليات: البرسيم ، البيقية الشائعة ، الترمس. تشكل جميع المعلمات المذكورة أعلاه ، سواء الحيوية أو الظروف البيئية ، المكانة البيئية المحققة للبكتيريا. إنه جزء من التكاثر الحيوي المحتمل (المتخصص الأساسي) ، وهو عبارة عن مجموعة من الظروف المثلى التي يمكن أن توجد فيها الأنواع إلى أجل غير مسمى.

قواعد الملء الإلزامي لمنطقة متعددة الأبعاد من النظام البيئي

إذا كان التكاثر الحيوي قد خضع لتأثير حاد من الظواهر اللاأحيائية المتطرفة ، على سبيل المثال ، الحرائق والفيضانات والزلازل أو النشاط البشري السلبي ، تصبح بعض مناطقه خالية ، أي محرومة من مجموعات النباتات والحيوانات التي عاشت هنا سابقًا. ظهور جديد اشكال الحياة- الخلافة - يؤدي إلى تغيير في ذلك الجزء من التكاثر الحيوي ، واسمه هو المكانة البيئية للنباتات. ومن الأمثلة على استيطانها بعد الحريق تدل على ذلك غابة عريضة الأوراقتأتي النباتات العشبية ذات الطاقة النباتية العالية مرة كل سنتين: الأعشاب النارية ، وعشب الصفصاف ، وحشيشة السعال وغيرها ، أي أن الجزء الذي تم إخلاؤه من الفراغ يسكنه على الفور مجموعات من الأنواع الجديدة.

في هذه المقالة ، درسنا بالتفصيل مفهومًا مثل المكانة البيئية للجسم. تؤكد الأمثلة التي درسناها أنه مركب متعدد الأبعاد يتكيف مع الظروف المعيشية المثلى للنباتات والحيوانات.