Чем отличаются понятия местообитание и экологическая ниша

Разница между местообитанием и экологической нишей

Термин «местообитание» можно применить к любому живому существу. То же самое касается понятия «экологическая ниша». Что подразумевается под данными названиями, и чем отличается местообитание от экологической ниши? Об этом рассказывается ниже.

Определение

Местообитание – это конкретная территория вместе со всеми действующими на ней факторами, которую заселяет некая популяция.

Экологическая ниша – закрепленное положение вида в природе. Оно складывается из необходимых для жизни условий и роли, выполняемой в биологическом сообществе.

Сравнение

Обсуждаемые понятия в чем-то пересекаются. Однако существует заметное отличие местообитания от экологической ниши. Под первым названием подразумевается какое-либо пространство со своими условиями, в котором обитают особи определенной популяции.

В свою очередь, «экологическая ниша» – это более емкий термин. Он включает в себя и факторы среды, необходимые для существования вида, и место последнего в биоценозе. Особое значение здесь имеют пищевые связи, действующие между участниками природного сообщества.

Известно, что на одной территории может обитать множество разнообразных представителей живого мира. Ведется ли здесь конкурентная борьба и насколько она жесткая, зависит от того, как у этих видов соотносятся экологические ниши. В одних случаях они значительно перекрываются (и лисы, и волки охотятся на зверьков), в других – соприкасаются (сова преследует ту же добычу ночью, что ястреб днем), в третьих – полностью разделены (хищники и растения).

Выяснено, что два вида с идентичными потребностями преимущественно не способны разделять одну нишу. Подобное совмещение приводит к борьбе за основные ресурсы и выживание, в результате которой побеждает конкурент, хотя бы в чем-то превосходящий другого. Интересно и то, что пустующая по тем или иным причинам ниша не может оставаться такой долго. Ее обязательно занимает какой-либо вид, выполняющий соответствующие функции в сообществе. Так, на смену побежденным инфекционным заболеваниям приходят новые, тоже опасные.

Рассматривая, в чем разница между местообитанием и экологической нишей, следует заметить, что они могут сочетаться в нескольких вариантах. Например, местообитание обычно включает в себя ряд ниш. Это справедливо в отношении птиц, существующих на одном озере, но добывающих пищу в разных слоях воды.

В то же время в отдаленных друг от друга местах обитания могут располагаться сходные ниши, как в случае с американским бизоном и африканской зеброй, проводящими жизнь на просторах степей. Кроме того, есть виды, ниша которых меняется по мере их развития. Скажем, головастики предпочитают потреблять растительность, а сформировавшиеся лягушки являются плотоядными животными.

Источник

Экологическая ниша: что это такое, примеры

Содержание:

Экологическая ниша — важнейшее понятие в современной экологии и биологии. Первоначально некоторые исследователи отождествляли его с термином «местообитание». В современной науке четко определено, чем отличаются понятия местообитание и экологическая ниша. Первое — это положение организма в сообществе, второе — среда обитания вида или популяции.

Что такое экологическая ниша

Слово «ниша» в переводе с французского означает «гнездо». Термин ввёл в науку Р. Джонсон в самом начале XX века. Эколог Дж. Гриннел в 1917 году писал, что экологическая ниша — это комплекс адаптаций вида к условиям существования, определённому местообитанию.

Рассмотрим различия двух на первый взгляд похожих терминов. Местообитание — это всё многообразие абиотических и биотических условий, в которых обитает организм или популяция. Другими словами, это среда обитания особи или группы особей одного вида, которая характеризуется определёнными климатическими показателями, рельефом. Местообитание обеспечивает весь цикл развития особи или вида в целом, это место, где организм живёт, где его следует искать — «адрес» вида.

Экологическая ниша организмов определяется в основном трофическими и пространственными взаимоотношениями. К ним относятся состав и способ добывания пищи, кормовое поведение. Вид приобретает в экосистеме определённую пищевую специализацию. Следовательно, экологическая ниша — это в экологии функциональная роль, положение, занимаемое видом в экосистеме, его «профессия» в сообществе.

Дадим научное определение, что такое экологическая ниша, что характерно для этого понятия. Экологической нишей называется функциональное место вида в экосистеме, зависящее от биологических характеристик вида и совокупности факторов внешней среды, к которым он приспособился.

Для описания экологической ниши важны следующие характеристики:

Таким образом, местообитание — «адрес», а экологическая ниша — своего рода «профессия» вида. Оба понятия взаимосвязаны. Виды приспосабливаются к определённому набору жизненных условий, что необходимо для длительного существования в экосистеме. Если вид по какой-то причине исчезает из сообщества, то его ниша освобождается и может быть занята другой популяцией.

Примеры

Разные виды в природе могут обитать на одной территории. Это возможно только в том случае, когда отличаются экологические ниши. Примеры: в лесу деревья, кустарники и травы размещаются в несколько ярусов. Растения имеют разную высоту, не препятствуют фотосинтезу и дыханию, потому что не затеняют друг друга полностью. Корни располагаются в разных горизонтах почвы, где есть возможность всасывать воду.

Различные виды могут занимать сходные экологические ниши. Например, в саваннах и редколесьях Австралии обитает кенгуру, в такой же природной зоне Африки — зебра. Эти систематически далёкие друг от друга виды животных питаются сходной по составу пищей.

Однако есть такие животные, которые конкурируют за одну и ту же экологическую нишу. Они не могут одновременно существовать на одной и той же территории. Пример: при совместном обитании серой и чёрной крыс популяция первой спустя некоторое время полностью вытесняет популяцию второй.

Выживаемость вида повышается, если разные поколения способны занимать неодинаковые экологические ниши. Примеры таких приспособлений — имаго и личиночные стадии насекомых. Бабочки высасывают нектар из цветков, гусеницы поедают зелёные части растений. Так, личинки капустной белянки питаются листьями крестоцветных, имаго — нектаром луговых цветов.

Источник

Чем отличаются понятия местообитание и экологическая ниша

Подробное решение параграф § 53 по биологии для учащихся 11 класса, авторов А.В. Теремов, Р.А. Петросова Углубленный уровень 2017

Вопрос. Вспомните, что означает экологический критерий вида. Чем отличаются местообитания разных видов организмов?

Ответ. Экологический критерий – это совокупность характерных факторов среды, необходимых для существования вида. Каждый вид может обитать в той среде, где климатические условия, особенности почвы, характер рельефа и источники пищи соответствуют его пределам толерантности.

Местообитание (место обитания) – совокупность биотических, абиотических и антропогенных (при их наличии) экологических факторов на любой определённой территории или акватории, формирующаяся на месте первичного комплекса абиотических факторов – экотопа.

Места обитания разных видов организмов отличаются площадью, комплексом абиотических факторов, комплексом биотических факторов, временем действия полезного фактора, временем проживания на данной территории или акватории и пр.

Вопрос 1. Что такое экологическая ниша вида? В чём её отличие от местообитания? Приведите примеры экологических ниш разных видов.

Ответ. В сложной системе взаимоотношений с экологическими факторами среды каждый вид занимает строго определённое место – экологическую нишу. Согласно современным представлениям экологическая ниша – совокупность всех абиотических и биотических факторов, в пределах которых возможно существование вида. По образному выражению американского учёного Юджина Одума, экологическую нишу можно представить как «профессию» вида, тогда как местообитание – «адрес» его местожительства.

Например, в саваннах Африки встречается несколько видов травоядных копытных млекопитающих. Местообитание у них общее, но они по-разному используют имеющиеся кормовые ресурсы. Жирафы объедают листву деревьев на высоте 5–6 м, зебры обрывают верхушки высоких трав, антилопы гну питаются средней частью злаков и их семенами, газели выщипывают самые низкие растения, а антилопы дик-дики едят молодую листву с небольших кустарников. Таким образом, в одном местообитании разные виды копытных млекопитающих специализируются на питании растениями, произрастающими в разных ярусах, т. е. занимают разные экологические ниши.

Другой пример – в разных сообществах одну и ту же «профессию» могут иметь разные виды. Так, экологическую нишу крупных растительноядных млекопитающих в саваннах Африки занимают антилопы, в Австралии – кенгуру, а в Евразии – лоси, благородные олени и косули.

Вопрос 2. Охарактеризуйте многомерную модель экологической ниши. Какие параметры в ней учитываются? Постройте такую модель для конкретного вида.

Ответ. Многомерная модель экологической ниши. Экологическая ниша может быть охарактеризована по множеству параметров (температура, влажность, солёность, кислотность и т. п.), определяющих возможность существования того или иного вида в конкретных условиях среды. Более полное представление об экологической нише даёт её многомерная модель, разработанная в 1957 г. американским учёным Джорджем Хатчинсоном. Согласно ей под экологической нишей следует понимать весь диапазон экологических факторов среды, в пределах которых данный вид живёт и размножается.

Предположим, что известны верхние и нижние пределы температуры среды, приемлемые для культивирования хлореллы. Схематически их можно представить в одном измерении (например, на числовой прямой, буква Т). Дополним температурный фактор другим – концентрацией углекислого газа, буква V, тогда описание экологической ниши вида будет представлено в двух измерениях (координатная плоскость) – по оси абцисс показывают пределы температуры среды, а по оси ординат – концентрацию углекислого газа. Если к этой схеме добавить ещё какой-нибудь параметр абиотической среды, например кислотность воды, буква Р, то осей станет три, а экологическая ниша на графике примет форму объёмной фигуры – параллелепипеда (трехмерное измерение). Например, для хлореллы, культивируемой в искусственных условиях) ограничивающие факторы (температура от 15 градусов тепла до 37), кислотность (5,5 – 6,5), концентрация углекислого газа от 2 до 5 %..

Вопрос 3. С чем связаны различия в размерах экологической ниши у разных видов? Какие виды имеют преимущества в эволюции – с широкой или узкой экологической нишей? Ответ обоснуйте и проиллюстрируйте примерами.

Ответ. Существуют виды с широкими и узкими экологическими нишами. Например, сумчатое млекопитающее коала питается только листьями пяти видов эвкалиптов, произрастающих в Австралии. О таком виде говорят, что он имеет пищевую специализацию, т. е. узкую пищевую нишу. Другой вид, серая крыса, наоборот, всеядна, питается разнообразными кормами как растительного, так и животного происхождения. Экологическая пластичность крыс в питании, т. е. их пищевая ниша, проявляется и в запасании корма. Там, где он находится в достатке, запасов не делается, но при малейших «перебоях в снабжении» крысы запасают корм впрок. В их норах находили до 6 ведёр картофеля, до 25 кг моркови, до 38 куриных яиц и даже около 3 кг пельменей.

Следует подчеркнуть, что вид, имеющий широкую экологическую нишу, и вид, широко распространённый на нашей планете – не одно и то же. Например, бактерия кишечная палочка (Escherichia coli) встречается на всех континентах, во всех климатических зонах, населённых людьми. Однако этот микроорганизм имеет узкую экологическую нишу, определяемую условиями существования в кишечнике человека.

Вопрос 4. Предположите, что произойдёт с видами, если их экологические ниши совпадут. Почему реально в природе такое совпадение происходит крайне редко?

Ответ. Согласно принципу конкурентного исключения (принципу Гаузе) организмы двух видов не могут занимать абсолютно одинаковые экологические ниши, так как в этом случае они вступают в конкурентные взаимоотношения, приводящие к вытеснению одного вида другим, более приспособленным, или к приобретению им другой экологической ниши.

В природе это происходит крайне редко, потому что формирование ниши определённого вида в процессе происходит в условиях борьбы за существование, сопровождаемой вытеснением одних видов другими.

Вопрос 5. Опишите, что может произойти с экологической нишей вида, если он исчезнет по естественным причинам в процессе эволюции.

Ответ. Экологическая ниша возникает в процессе эволюции вместе с приобретением конкретным видом приспособлений к совокупности абиотических и биотических факторов среды. С исчезновением вида исчезает и его экологическая ниша. Примером тому может служить следующий факт. В 30-х годах XX в. из фауны Австралии исчез крупный хищник – сумчатый волк, или тилацин, полностью истреблённый в результате охоты. Вместе с его исчезновением исчезла и образованная им экологическая ниша: ночной образ жизни и одиночная охота на более мелких по размеру животных. Сейчас возникла новая экологическая ниша, похожая на прежнюю, но образованная другим видом – дикой собакой динго, предки которой проникли в Австралию вместе с первыми поселенцами и впоследствии одичали. Динго – стайные животные, ведут в основном дневной образ жизни и охотятся сообща на различных млекопитающих, в том числе и на более превосходящих их по размерам кенгуру и домашних овец.

Источник

Местообитание и экологическая ниша

ПОНЯТИЯ МЕСТООБИТАНИЯ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ НИШИ

Определения

Местообитание данного организма — это место, где он живет, или ме-сто, где его обычно можно найти. Экологическая ниша — понятие бо¬лее емкое, включающее в себя не только физическое пространство, за-нимаемое организмом, но и функциональную роль организма в сооб-ществе (например, его трофический статус) и его положение относи-тельно градиентов внешних факторов — температуры, влажности, рН, почвы и других условий существования. Эти три аспекта экологической ниши удобно обозначить как пространственную нишу, трофическую ни-шу и многомерную, или гиперпространственную, нишу. Следовательно, экологическая ниша некоторого организма зависит не только от того, где он живет, но и от того, что он делает (как он преобразует энергию, каково его поведение, как он реагирует на физическую и биотическую среду и изменяет ее) и как он ограничен другими видами. Можно при-вести такую аналогию: местообитание — это «адрес» организма, а эко-логическая ниша — это, говоря биологически, его «профессия». Полное описание экологической ниши вида вылилось бы в бесконечный ряд биологических характеристик и физических параметров. Поэтому наи-более полезной и количественно наиболее применимой была бы кон-цепция ниши, основанная на различиях между видами (или — в преде-лах одного вида — в двух или большем числе разных мест) по одной или нескольким важным (т. е. операционально значимым) характери-стикам.

Объяснения

Термин местообитание широко используется не только в экологии, но и в повседневной жизни. В общем понятно, что он означает просто место, где живет некоторый организм. Таким образом, местообитание водяного клопа-гладыша (Notonecta) — это мелководные, заросшие ра-стительностью участки (литоральная зона) прудов и озер; здесь обыч¬но и собирают этих клопов. Местообитание растения Trillium — влаж¬ный затененный участок в спелом листопадном лесу; обычно здесь и находят растения Trillium. Разные виды родов Notonecta или Trillium могут встречаться в одних и тех же в общем местообитаниях, но про-являть небольшие различия в размещении. В этих случаях можно гово-рить о различных микростациях (microhabitat). Между другими видами этих родов обнаруживаются значительные различия в местообитаниях; при этом говорят о различных макростациях (macrohabitat).

Местообитанием называют пространство, занимаемое целым сооб-ществом. Например, местообитание «полынного сообщества песчаной степи» — это гряды холмов с песчаной почвой, тянущиеся вдоль се- верных берегов рек на юге Великих равнин в США. В этом случае ме-стообитание слагается преимущественно из физических, или абиотиче-ских, комплексов, тогда как в местообитание применительно к упомя-нутым выше видам Notonecta или Trillium входят как неживые, так в равной мере и живые объекты. Местообитание одного или группы (популяции) организмов включает, таким образом, помимо абиотиче-ской среды, также и другие организмы. Описание же местообитания сообщества включает только эту среду. Во избежание недоразумений важно различать эти два применения термина местообитание.

Вернемся теперь к простой аналогии с «адресом» и «профессией», упоминавшейся выше. Если в нашем человеческом обществе мы хотим с кем-то познакомиться, то для начала нам необходимо узнать адрес этого человека, т. е. место, где его можно найти. Однако, чтобы дейст-вительно узнать человека, нам недостаточно сведений о том, где он живет или работает. Было бы желательно знать род его занятий, инте¬ресы, знакомых и вообще роль, которую он играет в жизни общества. Так же обстоит дело с изучением организмов: знание местообитания — это только начало. Чтобы определить положение организма в природ¬ном сообществе, мы должны располагать некоторыми сведениями о его активности, в частности о питании и источниках энергии; о скоростях метаболизма и роста; о его влиянии на другие организмы, с которыми он вступает в контакт, и о тех пределах, в которых он влияет или спо¬собен влиять на важные процессы в экосистеме.

При сравнении ниш часто можно пользоваться в качестве индексов результатами измерений морфологических признаков крупных расте¬ний и животных. Например, ван Вален (1965) нашел, что длина и ши¬рина клюва у птиц (клюв, конечно, отражает характер поедаемой пи¬щи) представляют собой показатель «широты ниши» (фиг. 103). Ока¬залось, что у островных популяций шести видов птиц коэффициент вариации ширины клюва больше, чем у материковых популяций, что со-ответствует большей широте нишы (большему разнообразию занимае-мых местообитаний и поедаемой пищи) на островах (гл. 7, разд. 18). Конкуренция в пределах вида значительно снижается, если разные возрастные стадии занимают разные ниши. Головастики, например, растительноядные, а взрослые лягушки, обитающие в том же самом пруду, — хищники. Иногда встречается разделение ниш между полами. У дятлов рода Dendrocopus самцы и самки различаются размерами клюва и пищедобывательным поведением (Лайгон, 1968). У пернатых хищников, так же как и у многих насекомых, самцы и самки заметно различаются по величине и по размерам пищевой «иши.

Источник

Местообитание и экологическая ниша

Любая популяция (вид) занимает определенное местообитание и определенную экологическую нишу.

Местообитание – это территория или акватория, занимае­мая популяцией (видом), с комплексом присущих ей экологи­ческих факторов. Местообитание вида является компонентом его экологической ниши. Применительно к наземным живот­ным местообитание вида называется стация. Местообитание сообщества – биотоп.

Экологическая ниша – совокупность всех факторов среды, в пределах которых возможно существование вида в природе. То есть экологическая ниша – это место вида в природе, вклю­чающее не только его положение в пространстве и отношение к абиотическим факторам, но и его функциональную роль в сообществе (прежде всего трофический статус). Местообита­ние – это как бы «адрес» организма, а экологическая ниша – это его «профессия».

Для характеристики экологической ниши обычно использу­ют два важных показателя: ширина ниши и степень перекрывания ее с соседними. Экологические ниши разных видов могут быть разной ширины и перекрываться в различной степени.

Разделение экологических ниш между видами происходит за счет приуроченности разных видов к разным местообитаниям, разной пищи и разному времени использования одного и того же местообитания. Принцип конкурентного исключения (принцип Гаузе) гласит: «Два вида не могут сосуществовать в одной и той же местности, если их экологические потребнос­ти идентичны. Такие виды обязательно должны быть разоб­щены в пространстве или во времени».

Несовместимость конкурирующих видов еще раньше была подчеркнута Ч. Дарвином, который считал конкуренцию од­ной из важнейших составных частей борьбы за существование, играющей большую роль в эволюции видов.

В опытах Г. Ф. Гаузе с культурами инфузорий Paramecium aurelia и Р. caudatum каждый из видов, помещенных отдельно в пробирки с сенным настоем, успешно размножался, достигая определенного уровня численности. Если же оба вида со сходным характером питания помещали совместно, то первое время наблюдался рост численности каждого из них, но затем количе­ство Р. caudatum постепенно сокращалось, и они исчезали из настоя, тогда как количество Р. aurelia оставалось постоянным.

Победителем в конкурентной борьбе оказывается, как пра­вило, тот вид, который в данной экологической обстановке имеет хотя бы небольшие преимущества перед другим, т. е. больше приспособлен к условиям окружающей среды, посколь­ку даже близкие виды никогда не совпадают по всему экологи­ческому спектру.

У близкородственных видов, живущих вместе, обычно на­блюдаются очень тонкие разграничения экологических ниш. Так, пасущиеся в африканских саваннах копытные по-разному используют пастбищный корм: зебры обрывают в основном верхушки трав, антилопы гну кормятся тем, что оставляют им зебры, выбирая при этом определенные виды растений, газели выщипывают самые низкие травы, а антилопы топи довольст­вуются высокими сухими стеблями, оставшимися после других травоядных. Такое же «разделение труда» в южноевропейских степях осуществляли когда-то дикие лошади, сурки и суслики. В наших зимних лесах насекомоядные птицы, кормящиеся на деревьях, также избегают конкуренции друг с другом за счет разного характера поиска.

Принцип «плотной упаковки» экологических ниш (дифференциации экологических ниш) – виды, объединенные в сообщество (экосистему), стремятся использовать все возможности для существования, представляемые средой и биотическим окружением, и максимизировать биопродуктивность в конкретном биотопе. Процесс упаковки ниш (называемый также дифференциацией экологических ниш) – один из основных процессов, ведущий к снижению конкуренции в сообществе в ходе сукцессии, заключающийся в разделе ресурсов, пространства, специализации биотических факторов (например, опылителей).

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

Группы видов в сообществе, обладающие сходными функ­циями и нишами одинакового размера, то есть роль которых в сообществе одинакова или сравнима, называются гильдиями. Например, лианы тропического леса представлены многими видами растений. Между видами внутри гильдии наблюдается особенно острая конкуренция.

Виды, занимающие одинаковые ниши в разных географи­ческих областях, называются экологическими эквивалентами. Например, крупные кенгуру Австралии, бизоны Северной Америки, зебры и антилопы Африки и т. д. являются экологи­ческими эквивалентами. В настоящее время они значительно замещены коровами и овцами.

Правило обязательности заполнения экологических ниш – пустующая экологическая ниша, как правило, естественно заполняется. Примером заполнения «свободного» нишевого пространства может служить возникновение новых заболеваний (ВИЧ–инфекция) – победа над многими инфекционными заболеваниями «освободило место» для новых.

Правило географического оптимума – в центре видового ареала, как правило, имеются оптимальные для вида условия существования, которые ухудшаются к периферии области его обитания.

Источник