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文档简介
生态位理论及其测度研究进展一、本文概述生态位理论是生态学中的一个核心概念,它描述了一个物种在其所在生态环境中所占据的特定位置和所发挥的功能。随着生态学研究的深入,生态位理论逐渐被应用于多个领域,包括生物多样性保护、物种共存机制、群落结构分析以及生态系统服务等。本文旨在全面综述生态位理论的发展历程,以及近年来在生态位测度方法上的研究进展。我们将首先回顾生态位理论的基本概念和研究背景,然后重点介绍当前生态位测度的主要方法和技术,包括生态位宽度、生态位重叠、生态位分离等指标的测量方法和应用。我们还将探讨生态位理论在生态学实践中的应用及其面临的挑战,以期为未来生态位研究的深入和发展提供参考和借鉴。二、生态位理论的基本概念与内涵生态位理论是生态学中的一个核心概念,它描述了生物体在特定生态环境中所占据的位置及其与其他生物和环境因素之间的相互关系。生态位不仅反映了生物体在生态系统中的空间位置,还涵盖了其在食物链中的角色、对资源的利用方式以及与其他物种的竞争和共生关系。生态位的概念最早由Grinnell在1917年提出,他强调物种在地理空间上的分布和占据。随后,Hutchinson在1957年从空间、资源和生物学特征等多维角度扩展了生态位的内涵,认为生态位是多维资源空间的超体积,是一个生物单元生存条件的总集合体。这一定义强调了生态位的多维性和动态性,即生物体不仅占据特定的地理空间,还利用特定的资源,并与其他物种发生相互作用。生态位的内涵包括物种在生态系统中的功能角色、对资源的利用和适应策略,以及与其他物种的竞争和共生关系。物种的生态位决定了其在生态系统中的地位和作用,也反映了物种对环境的适应能力和生存策略。随着生态学研究的深入,生态位理论不断发展和完善。现代生态位理论不仅关注物种在生态系统中的位置和关系,还强调物种与环境的相互作用和共同进化。生态位理论也被广泛应用于生物多样性保护、生态系统恢复和生态工程等领域,为生态学研究和实践提供了重要的理论支撑和指导。生态位理论是生态学中的一个核心概念,它描述了生物体在特定生态环境中所占据的位置及其与其他生物和环境因素之间的相互关系。生态位的内涵包括物种在生态系统中的功能角色、对资源的利用和适应策略,以及与其他物种的竞争和共生关系。随着生态学研究的深入,生态位理论将不断发展和完善,为生态学研究和实践提供更为深入和全面的指导。三、生态位测度方法的研究进展生态位理论的核心在于对生物在环境中所占据的空间和资源的描述,而生态位测度方法则是量化这一描述的关键工具。近年来,随着科学技术的进步和生态学研究的深入,生态位测度方法也取得了显著的研究成果。经典生态位测度方法,如Levins的宽度指数、Hurlbert的体积指数等,一直是生态学研究的基础。近年来,学者们对这些经典方法进行了深化和拓展,通过引入更多的环境变量和考虑生物间的相互作用,提高了测度的准确性和有效性。除了经典方法外,一些新兴的生态位测度方法也逐渐受到关注。例如,基于机器学习算法的生态位预测模型,能够综合考虑多种因素,对生物生态位进行高精度预测。基于遥感技术和地理信息系统(GIS)的生态位分析方法,也为生态位研究提供了新的视角和手段。随着生态学研究的尺度不断扩大,跨尺度生态位测度方法的研究也成为热点。这类方法旨在从多个尺度(如个体、种群、群落等)综合评估生物的生态位,以揭示生物在不同尺度下的适应策略和生存机制。整合性生态位测度方法强调将不同维度的生态位信息进行综合考量,以全面反映生物在环境中的生存状态。这类方法不仅考虑了生物对资源的利用情况,还结合了生物的行为、生理和遗传等多方面的信息,为生态位研究提供了新的视角。尽管生态位测度方法已经取得了显著的研究成果,但仍面临着许多挑战和机遇。随着全球气候变化和生态系统退化等问题的加剧,如何准确评估生物的生态位变化并制定相应的保护策略成为亟待解决的问题。随着新技术和新方法的不断涌现,生态位测度方法也将迎来更多的发展机遇和创新空间。生态位测度方法的研究进展不仅深化了我们对生物与环境关系的理解,也为生态学研究的深入和发展提供了新的动力。未来,我们期待更多的创新方法和研究成果能够为生态保护和可持续发展提供有力支持。四、生态位理论在生态学领域的应用研究生态位理论作为生态学领域的重要基础理论,其在实际研究和应用中发挥着越来越重要的作用。近年来,随着科学技术的进步和研究方法的不断创新,生态位理论在生态学领域的应用研究取得了显著的进展。在物种共存与竞争方面,生态位理论为解释物种间复杂关系提供了有力的工具。研究者通过定量和定性分析,深入探讨了物种生态位差异与共存机制,进一步揭示了物种多样性形成的生态学原理。在群落结构与功能方面,生态位理论为揭示群落内物种间相互作用和群落动态提供了重要依据。通过生态位分析,研究者能够更准确地描述群落结构,揭示群落演替的生态学过程,为生态系统的保护和恢复提供科学依据。在生态系统服务功能方面,生态位理论为评估生态系统服务价值提供了新的视角。研究者通过分析物种生态位与生态系统服务功能的关系,评估了生态系统在调节气候、保持水土、提供生物栖息地等方面的服务价值,为制定生态保护政策提供了决策支持。在全球变化背景下,生态位理论在生物多样性保护、生态恢复和生态系统管理等领域的应用也日益凸显。通过生态位分析,研究者能够更深入地理解生物多样性与生态系统稳定性之间的关系,为应对全球变化带来的挑战提供科学指导。生态位理论在生态学领域的应用研究正不断拓展和深化,为揭示生态系统运行规律、保护生物多样性、促进生态恢复和生态系统管理提供了重要的理论支撑和实践指导。未来,随着生态学研究的不断深入和技术手段的不断创新,生态位理论在生态学领域的应用研究将取得更加丰硕的成果。五、生态位理论在其他领域的应用拓展生态位理论,作为一种强大的生态学工具,不仅在生物学领域有着广泛的应用,而且正在逐步拓展到其他领域,如经济学、社会学、计算机科学等。这种理论的跨学科应用,不仅丰富了这些学科的研究方法,也为我们提供了全新的视角来理解复杂系统的运行规律。在经济学领域,生态位理论被用于分析市场竞争、产业发展等问题。企业被视为市场生态位中的物种,通过对其生态位的定位和优化,企业可以寻找竞争优势,实现持续发展。同时,生态位理论也为政策制定者提供了理解产业结构、优化资源配置的新思路。在社会学领域,生态位理论被用于研究社会结构、人口分布等问题。个体的社会角色、社会地位被视为其在社会生态系统中的生态位,通过对这些生态位的分析,我们可以深入理解社会系统的运行机制和演化规律。在计算机科学领域,生态位理论为、网络科学等提供了新的研究视角。例如,在领域,生态位理论被用于研究多智能体系统的协作与竞争问题,为提高智能体的自适应性、鲁棒性提供了新的思路。在网络科学中,生态位理论被用于分析网络结构、信息传播等问题,为网络优化、舆情控制等提供了新的工具。未来,随着生态位理论的不断发展和完善,其在其他领域的应用拓展将更加广泛。我们期待这种跨学科的交流融合,能为人类社会带来更多的创新和发展。六、问题与展望生态位理论作为生态学的重要基础理论,在生物多样性保护、物种共存、群落构建和生态系统功能等多个领域具有广泛的应用。然而,尽管生态位理论在过去的几十年中取得了显著的进展,但仍存在一些亟待解决的问题和挑战。当前,生态位测度的准确性和可靠性仍是研究的热点和难点。尽管已经发展了多种生态位测度方法,但由于生态系统的复杂性和多样性,尚无法完全准确地量化物种的生态位。因此,未来研究需要进一步完善生态位测度的理论和方法,提高测度的准确性和可靠性。生态位重叠与物种共存的关系仍需深入研究。尽管生态位重叠被认为是物种共存的重要机制之一,但其具体的作用方式和影响因素仍不完全清楚。未来研究需要综合考虑环境、种间关系和种内关系等多个因素,深入探讨生态位重叠与物种共存的关系。生态位理论在全球变化背景下的应用和研究也亟待加强。全球变化对生态系统产生了深远的影响,包括物种分布、种群动态和群落结构等方面。未来研究需要关注全球变化对物种生态位的影响,预测和评估全球变化对生态系统的影响和响应。生态位理论与其他生态学理论的交叉融合也是未来的一个重要研究方向。例如,生态位理论与种群遗传学、群落生态学和生态系统生态学等理论的交叉融合,将有助于更深入地理解生态系统的结构和功能,推动生态学的发展。生态位理论及其测度研究仍面临诸多挑战和机遇。未来研究需要在提高生态位测度的准确性和可靠性、深入探讨生态位重叠与物种共存的关系、加强全球变化背景下的生态位研究以及推动生态位理论与其他生态学理论的交叉融合等方面取得更大的进展。七、结论生态位理论作为生态学研究的核心内容之一,为我们理解生物与环境之间的相互关系提供了有力的理论框架。本文综述了生态位理论的发展历程、基本内涵及其在生物多样性保护、物种共存、群落构建和生态系统功能研究中的应用。我们还对生态位测度的主要方法及其优缺点进行了深入的分析和讨论。生态位理论的发展经历了从经典生态位到功能生态位再到多维生态位的转变,这一转变反映了我们对生态位理解的深入和细化。生态位的概念也从最初的物种在群落中的地位和作用,扩展到了包括物种对环境资源的利用、物种之间的相互关系以及物种在生态系统中的功能和作用等多个方面。在生态位测度的研究方面,我们已经发展出了多种方法,包括基于物种分布和丰度的测度方法、基于物种间相互关系的测度方法以及基于生态系统功能的测度方法等。这些方法各有优缺点,需要根据具体的研究问题和研究对象进行选择和调整。然而,尽管生态位理论和生态位测度方法已经取得了显著的进展,但仍存在许多问题和挑战。例如,如何更准确地量化生态位宽度和重叠度,如何考虑物种之间的相互作用和生态系统的整体性,如何将生态位理论应用到更广泛的生态学领域等。这些问题需要我们进一步深入研究和探索。生态位理论和生态位测度方法是生态学研究的重要工具和方法,对于理解生物多样性、物种共存和生态系统功能等方面具有重要意义。未来,随着生态学研究的深入和发展,我们期待生态位理论和生态位测度方法能够取得更大的进展和突破,为生态学的繁荣和发展做出更大的贡献。参考资料:生态位表现了物种对各种资源(食物、空间等)的利用以及不同物种之间的关系,故生态位的概念提供了一个框架,可在此框架上研究物种的多样性和群落稳定性以及如何通过调节物种的生态位控制物种的过度繁殖和保护物种。生态位表现了物种对各种资源(食物、空间等)的利用以及不同物种之间的关系,故生态位的概念提供了一个框架,可在此框架上研究物种的多样性和群落稳定性以及如何通过调节物种的生态位控制物种的过度繁殖和保护物种。生态农业:通过合理安排物种(作物)配置,可以避免物种之间对共同资源的过度竞争,保证生态系统的稳定性和可持续发展性。例如,将喜光、耐旱、根系较浅的作物种植在地表,而将需肥较多、根系发达的作物种植在较深层土壤中。城市生态建设:在城市规划和建设中,应尽量保持或创造原有的生态位,避免物种生存空间的破坏和过度使用,保证物种的多样性。同时,对于城市中的自然环境(如公园、湖泊等),也应尽可能地保持其原始的生态位,以提高城市生态系统的稳定性和抗干扰能力。海洋生态保护:海洋生态系统的稳定性和生物多样性保护可以通过合理安排物种(如珊瑚、贝类等)配置来实现。同时,对于过度捕捞、污染等问题,也可以通过调节生态位来控制物种的数量和分布。生物入侵:对于生物入侵问题,可以通过研究入侵物种的生态位,预测其可能的扩散范围和可能对本土物种造成的影响,从而制定相应的防控措施。气候变化:气候变化对生态系统的影响可以通过研究物种的生态位变化来预测和评估。例如,气候变化可能导致一些物种的生存范围缩小或扩大,从而影响整个生态系统的稳定性和生物多样性。人类活动影响:人类活动(如城市化、工业化等)对生态系统的影响也可以通过研究生态位理论来进行评估和预测。例如,城市化可能导致某些鸟类无法找到合适的食物和栖息地,从而影响其生存和繁殖。保护生物学:在保护生物学中,可以通过研究物种的生态位来制定相应的保护措施。例如,可以通过划定自然保护区、制定相应的法律法规等方式来保护某些珍稀或濒危物种的生存空间和资源。群落生态学:在群落生态学中,生态位理论可以帮助我们理解物种之间的相互关系和作用机制,从而更好地解释群落的演化和稳定性以及如何通过调节物种的生态位来控制群落的演化和稳定群落。生态系统科学:在生态系统科学中,生态位理论可以帮助我们理解生态系统中的能量流动、物质循环和信息传递等过程以及它们之间的关系和作用机制从而更好地预测和控制生态系统的行为和响应以及如何通过调节生态系统的结构和功能来控制全球气候变化等全球性问题。医学与健康:在医学与健康领域中也有广泛应用例如在疾病传播控制方面可以将疾病视为一个“入侵物种”根据其在人群中的生态位制定防控措施。虽然生态位理论已经在各个领域得到广泛应用但是还有很多问题需要进一步研究和探讨例如如何更准确地预测物种的生态位如何通过调节物种的生态位实现可持续发展的目标等等这些问题的解决将为保护生物多样性控制环境污染促进可持续发展等提供更有力的科学依据和技术支持。生态位理论是生态学领域的基础理论之一,它反映了生物个体或种群在生态系统中的功能和地位。生态位的测度则是评价生物多样性、生态系统服务功能的重要手段。本文将综述生态位理论的起源、发展、主要内容及其在生物多样性研究、生态系统服务功能评价等方面的应用,并探讨生态位测度方法的研究进展及未来研究方向。生态位理论起源于美国生态学家Grinnell,他在1917年提出了“生态位”的概念,即生物在生态系统中的角色和位置。随后,生态位理论得到了不断发展和完善,包括Hutchinson的体积四边形模型、Pianka的相对生态位模型等。生态位理论的主要内容包括生物的栖息地、食物、天敌、繁殖等生态因子及其相互作用,它为研究生物多样性和生态系统服务功能提供了重要的理论基础。生态位理论的应用领域广泛,主要包括生物多样性研究、生态系统服务功能评价、生态恢复与保护、生态规划等方面。在生物多样性研究方面,生态位理论可以帮助研究者理解物种之间的生态关系、生态平衡的维持和物种多样性的起源等问题。在生态系统服务功能评价方面,生态位理论可以用于评估生态系统对人类福祉的贡献,例如水土保持、气候调节、休闲旅游等方面。生态位的测度方法主要包括基于生态位理论的指标体系构建、数据采集和处理方法等。其中,指标体系构建是生态位测度的核心环节,它需要根据研究目标和物种特点选取合适的生态位参数,如物种分布、丰度、优势度等。数据采集主要通过野外调查、遥感技术和地理信息系统等技术手段实现,而数据处理则包括数据清洗、统计分析等步骤。近年来,随着生态位理论的发展和数据处理技术的进步,生态位测度方法也在不断改进和完善。国内外相关领域的研究进展和成果主要包括以下几个方面:理论研究方面:研究者们不断尝试从不同的角度和层次探讨生态位的本质和规律,提出了许多新的概念和模型,如景观生态位、空间生态位、动态生态位等。这些研究成果丰富了生态位理论体系,为实际应用提供了更有力的支持。实证研究方面:研究者们在多个生态系统类型中进行了生态位测度的实践探索,包括森林、草地、湿地等。研究结果显示,不同物种在生态系统中的生态位存在明显差异,而且这些差异受到多种因素的影响,如环境因子、种间竞争等。同时,研究者们还发现生态位测度方法在评价生态系统服务功能方面具有较好的应用前景。然而,尽管生态位测度研究已经取得了一定的进展,但仍存在一些不足之处。现有的生态位测度方法大多基于静态的生态位概念,难以反映生态系统随时间变化的动态特征。目前的研究多侧重于单一物种的生态位测度,而对物种间的相互作用以及种群和群落层次的生态位研究相对较少。由于数据获取的限制,生态位的测度仍面临着精度不高、尺度不细等问题。本文通过对生态位理论及其测度方法的综述,总结了前人研究的主要成果和不足之处。为了更好地应用生态位理论和方法,未来的研究需要以下几个方面:拓展多物种和种群层次的生态位研究,深化对生物多样性与生态系统服务功能关系的认识;加强生态位理论和方法在实践中的应用,为生态保护、恢复和管理提供科学依据。在当今社会,信息成为企业生存和发展的重要资源。信息的获取、处理和利用成为企业核心竞争力的关键。为了更好地理解和利用信息,我们需要引入一个重要概念:信息生态位。本文将对信息生态位理论进行探讨,旨在帮助企业更好地运用信息生态位理论来提高自身的信息管理能力,从而获得竞争优势。信息生态位是指企业在信息环境中占据的位置,这个位置受到企业信息需求、信息能力、信息获取和利用等因素的影响。在信息生态位理论中,企业需要根据自身的特点和需求,选择合适的信息源和信息渠道,以获得和利用高质量的信息资源。信息生态位理论对于企业的信息管理具有重要意义。它可以帮助企业更好地了解自身在信息环境中的位置,从而制定更为合适的信息战略。它可以帮助企业更好地选择和利用信息,提高企业的决策效率和反应速度。它还可以帮助企业提高自身的核心竞争力,从而在激烈的市场竞争中获得优势。企业需要明确自身的信息需求,包括市场信息、竞争对手信息、行业动态等。通过对自身需求的分析,企业可以更好地选择和利用信息资源。企业需要提高自身的信息能力,包括信息的获取、处理、分析和利用能力。这需要企业加强自身的信息化建设,提高员工的信息素质和技能。企业需要根据自身需求选择合适的信息源和信息渠道,包括市场调研、行业协会、专业媒体等。选择正确的信息源和渠道可以降低信息获取成本,提高信息质量。企业需要建立完善的信息管理制度,包括信息的收集、整理、分析和利用流程。通过规范化的管理,可以提高企业的信息利用效率,降低信息管理成本。企业可以加强与利益相关者的合作,如供应商、经销商、政府机构等。通过合作可以获取更全面的信息,同时降低信息获取成本,提高企业的竞争力。信息生态位理论是指导企业进行信息管理的重要理论。通过确定企业的信息需求、提高企业的信息能力、选择合适的信息源和信息渠道、建立完善的信息管理制度以及加强与利益相关者的合作,企业可以更好地运用信息生态位理论来提高自身的信息管理能力,从而获得竞争优势。生态位,又称生态龛,指一个种群在生态系统中,在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用,表示生态系统中每种生物生存所必需的生境最小阈值。生态位(ecologicalniche)是指每个个体或种群在种群或群落中的时空位置及功能关系。生态位又称生态龛,表示生态系统中每种生物生存所必需的生境最小阈值。为食物和空间的竞争,是影响动、植物的种分布的主要生物因子,时常受捕食或植牧的影响。种适应的环境的物理因子限度,大体决定了其地理的或生境的规模的范围,但是种在这一范围内生存,取决于同生活在那里的其它种竞争资源。要了解这对于生物地理学的完整意义,就必须论及生态学理论的一些要点。内容包含区域范围和生物本身在生态系统中的功能与作用。1924年由格林内尔(J.Gri-nell)首创,并强调其空间概念和区域上的意义。1927年埃尔顿(CharlesElton)将其内涵进一步发展,增加了确定该种生物在其群落中机能作用和地位的内容,并主要强调该生物体对其它种的营养关系。在自然环境里,每一个特定位置都有不同种类的生物,其活动以及与其它生物的关系取决于它的特殊结构、生理和行为,故具有自己的独特生态位,如每一种生物占有各自的空间,在群落中具有各自的功能和营养位置,以及在温度、湿度、土壤等环境变化梯度中所居的地位。一个种的生态位,是按其食物和生境来确定的,如海星(pisasterochraceus)在北美洲太平洋沿岸居于主要捕食者的龛位。按竞争排斥原理,任何两个种一般不能处于同一生态龛,在特定生态环境中赢得竞争的胜利者,是能够最有效地利用食物资源和生存空间的种,其种群以出生率高、死亡率低而有较快的增长,而有着相似食物或空间要求的数群近缘种,因处不同生态位,彼此并不竞争。麦克阿瑟(R.H.MacArthur)的研究发现,北美洲东北部有5种鸣禽在针叶林里一起生活,都属于林莺属(Den-droica),均以昆虫为食,对营巢地点也有相似要求,但每一种鸣禽在取食和营巢行为上显示了复杂的差别和各自占据的生态位,至少在食物丰富时防止了竞争。在生态学中,生态位是指在生态系统和群落中,一个物种与其他物种相关联的特定时间位置、空间位置和功能地位,生态位这一概念既表示生存空间的特性,也包括生活在其中的生物的特性,如能量来源、活动时间、行为以及种间关系等。生态位概念不仅指生存空间,它主要强调生物有机体本身在其群落中的机能作用和地位,特别是与其他物种的营养关系。因此,在自然界中,亲缘关系密切、生活需求与习性非常接近的物种,通常分布在不同的地理区域、或在同一地区的不同栖息地中、或者采用其他生活方式以避免竞争,如昼夜或季节活动上的区别、食性的区别等。生物在形成自身生态位的过程中遵循下述原则:趋适原则、竞争原则、开拓原则和平衡原则。趋适原则是指生物出于本能需要而寻求良好的生态位,这种趋适行为的结果导致生物所需资源的流动;竞争原则发生于不同生物之间对资源和环境因子的竞争;开拓原则是指生物不断开拓和占领一切可以利用的空余生态位;平衡原则是指作为一个开放的生物生态系统,总是向着尽力减小生态位势(竞争所导致的理想生态位与现实生态位之间的差距)的方向演替,因为一个生态位势过大的系统是一种不稳定的系统。上述的趋适和竞争原则解释了生物竞争行为的根源,开拓原则说明了生物可以主动的去改变自身状况,而平衡原则则说明每个生物在整个生态系统中都会找到一个最适宜生存的生态位,这就要求生物通过最恰当的竞争策略去寻找自身最恰当的生态位。两个拥有相似功能生态位、但分布于不同地理区域的生物,在一定程度上可称为生态等值生物。生态位的概念已在多方面使用,最常见的是与资源利用谱(resourcesutilizationspectra)概念等同。所谓“生态位宽度”(nichebreadth)是指被一个生物所利用的各种不同资源的总和。在没有任何竞争或其它敌害情况下,被利用的整组资源称为“原始”生态位(fundamnentalniche)。因种间竞争,一种生物不可能利用其全部原始生态位,所占据的只是现实生态位(realizedniche)。生态位概念应用于植物尚有一定困难,因为几乎一切植物都需要阳光进行光合作用,而且在陆地上倾向于占有环境的相同部分(土壤表面上下一定高度和深度),然而植物种在自然环境水平和垂直地带中占据的区域以及在生长季节、开花季节等方面出现的差异,可与动物的生态位相比拟。1910年,美国学者R.H.约翰逊第一次在生态学论述中使用生态位一词。1917年,J.格林内尔的《加州鸫的生态位关系》一文使该名词流传开来,但他当时所注意的是物种区系,所以侧重从生物分布的角度解释生态位概念,后人称之为空间生态位。1927年,C.埃尔顿著《动物生态学》一书,首次把生态位概念的重点转到生物群落上来。他认为:“一个动物的生态位是指它在生物环境中的地位,指它与食物和天敌的关系,所以埃尔顿强调的是功能生态位。1957年,G.E.哈钦森建议用数学语言、用抽象空间来描绘生态位,例如,一个物种只能在一定的温度、湿度范围内生活,摄取食物的大小也常有一定限度,如果把温度、湿度和食物大小3个因子作为参数,这个物种的生态位就可以描绘在一个三维空间内;如果再添加其他生态因子,就得增加坐标轴,改三维空间为多维空间,所划定的多维体就可以看作生态位的抽象描绘,他称之为基本生态位,但在自然界中,因为各物种相互竞争,每一物种只能占据基本生态位的一部分,他称这部分为实际生态位。后来R.H.惠特克等人建议:在生态位多维体的每一点上,还可累加一个表示物种反应的数量,如种群密度、资源利用情况等。于是,可以想象在多维体空间内弥漫着一片云雾,其各点的浓淡表示累加的数量,这样就进一步描绘了多维体内各点的情况。此外再增加一个时间轴,还可以把瞬时生态位转变为连续生态位,使不同时间内采用相同资源的两物种,在同一多维空间中各占不同的多维体;如果进一步把竞争的其他物种都纳入多维空间坐标系统,所得结果便相当于哈钦森的实际生态位。生态位宽度:用多维空间描述生态位有助于概念的精确化,但实际工作中只能对少数几个,通常只是一两个生态因子作定量分析。生态位宽度是就一个生态因子轴而言的。这方面实验较多的是动物的竞争取食,以食物种类或体积大小为变量。设某物种在s种食物资源中取食,取每种食物的个体数分别为N1…Ni…Ns,则:表示取食第i种食物的个体数在总数中的比例。R.莱文斯提出的计算生态位宽度B的公式是:简单举例:设置装有不同食物的食槽s个,使一种动物取食,统计每槽取食的个体数。一种极端情况是,每槽个体数相等,表明该物种在所测范围内占有最宽的生态位,此时B值最大;另一种极端情况是,所有个体都在同一食槽取食,表明该物种在所测范围内占有最窄的生态位,此时B值最小。里测的是种群的综合效果,各个个体取食范围可能都很广(称泛化取食者),也可能都很窄(称特化取食者),但可因各特化取食者分别采取不同食物,所以它们的综合效果仍很广。但绝大多数情况介乎两者之间。一般说来,当主要食物缺乏时,动物会扩大取食种类,食性趋向泛化,生态位加宽;当食物丰富时,取食种类又可能缩小,食性趋向特化,生态位变窄。生态位重叠:生物群落中,多个物种取食相同食物的现象就是生态位重叠的一种表现,由此造成物种间的竞争,而食物缺乏时竞争加剧。R.莱文斯采用沃尔泰拉种群竞争公式中的竞争系数α表示重叠程度(见种群动态模型),用公式:表示物种x对物种y的生态位重叠。以y的生态位宽度(By)代式中的(Bx),则得物种y对物种x的生态位重叠。公式表明重叠程度取决于x和y取用同一食物的几率及生态位宽度。因为多数物种生态位宽度不等,所以重叠对两物种的影响也不相等,即可能:生态位重叠与物种竞争密切相关,因此生态位概念是竞争排除原理的重要根据。群落生境(其同义词为栖息地)只是生态位这个概念的一部分。生态位的含义远不止是“生活空间”(温度,空气湿度等环境因素的综合,它是生物生存的依据)的一个抽象概念,它描述了一个物种在其群落生境中的功能作用,而且它带有构成群落生境的自然因素所留下的烙印,它是一个物种为求生存而所需的广义“资源”。例如:蝙蝠需要在某地夜间捕食蚊子,这里面某地的自然因素(例如空气质量,其他关系到蝙蝠栖息地的因素)、蝙蝠夜间运动的可行性、蚊子都是蝙蝠的生态位的一部分。一个物种只能占有一个生态位。生态位的环境因素(温度,食物,地表湿度,生存环境等)的综合,构成概念生态位空间。这是一种n维超体积,但出于可视化的原因会将它简化为二维或三维龛位图进行显示。每种环境因素成为一个维度。在两个生态龛位中,考虑观察的维度越多,两个生态龛位的差别就越明显,越容易被区分开来。基本生态位:是生态位空间的一部分,一个物种有在其中生存的可能。这个基本生态位是由物种的变异和适应能力决定的,而并非其地理因素,或者说基本生态位是实验室条件下的生态位,里面不存在捕食者和竞争。现实生态位:是基本生态位的一部分,考虑到生物因素和它们之间的相互作用,所以是自然界中真实存在的生态位。人们可以从特殊的性质或角度考虑,定义更多的生态位:营养生态位,根据营养情况划分的生态位;最小环境,对一个物种来说可持续生存的最小环境。两个地区,虽然地理上被分隔,但却有着相似的非生物因素,在这两个地区生活的物种会占有相似的生态位。这会导致趋同演化的发生,即是两个物种虽然无亲缘关系,但却各自独立的发展出相似的身体构造去适应环境。南极的捕鱼能手、不会飞的鸟(企鹅)和已灭绝的欧洲的大海雀一样占有相似的生态位。澳洲的袋鼹和欧洲的田鼠都有挖土铲的前肢,它们在泥土中挖掘通道,捕食细小的动物,它们占有相似的细小地下肉食性动物生态位。生态平衡时,各个生物的生态位原则上不重合,若有重合,那么必然是不稳定的,它必然会通过物种间的竞争来削减生态位的重叠,直到平衡为止。如果存在区域太小,会导致一个物种的灭绝,比如需要相似生态位的入侵物种的进入,会导土著物种存在区域减少,这就是竞争排除原则。进化导致的是两个有亲缘关系的物种去占据不同的生态位,减少竞争的机会。一个很好的例子是拉帕戈斯群岛的达尔文雀的进化(适应辐射)。生态位的数量与生态系统的气候,地理和生物因素有关,相应的物种数会因这些因素的差异导致有很大的不同。例如格陵兰的冰川,南极洲或是高原的生态位数就不及热带的原始森林或是珊瑚礁的多。迄今,我们只处理了单一的局部繁殖种群或同类群,接下来,我们来考虑C—H—W平衡,突变、自然选择和随机遗传漂变以及它们在单一繁殖种群中的效应,可是,整个物种的种群很少会形成一个单一的大繁殖种群。取而代之,物种种群常以某种方式细分为许多分离的繁殖种群,如若不然,物种范围通常就太大,以至该范围内不同部分的个体,因为彼此为遥远的距离所隔离而没有机会交配,例如,马萨诸赛州的兔子就不与明尼苏达的兔子交配,因为垂直的物理距离分隔着它们。因此,种群结构或物种种群在空间上的分布方式很重要。要讨论种群结构,必须引入几个附加名词。在对同类群或局部繁殖种群的比较上,我们将采用更普遍的孟德尔式种群的表达来表示以交配和家系纽带联系着的个体系统,或具有共同基因库的繁殖同伴。如此,一个孟德尔式种群便可看作是像一个同类群一样小或像整个物种一样大。多态变异表示一个同类群中的变异。而同地分布这个词表示生活在同一故土,也表示同一类群的成员或者由于彼此接近至少成为潜在偶配的那些个体,一个比较定量的定义是说,同地分布的有机体是指那些在一个个体及其所生后代的地点间的平均距离上被发现的有机体,这个定义是对个体的潜在配偶必然居住于其中的区域的一个粗略量度。异地分布意味着生活在另一故土,也表示个体居住得很遥远以致它们不可能成为潜在的配偶。平行分布意味着居住在相邻区域,表示地理上相邻的种群沿着接触带有可能交配。因此,多态变异是同类群内的变异,而不同的同类群遗传上常常彼此不同,故同类群间的变异常被称作多型变异。种群结构的极端类型是连续型和不连续型。彻底的不连续分布叫做岛模型,该模型中的每个种群区别清晰、定义清楚且彼此孤立,它不仅可表示彼此由水分离着的岛屿种群,而且也可表示占据一系列湖泊或池塘或坭坑或沼泽或被大草原环绕的小片林地或被树林环抱的小片草原上的种群,岛模型适合于对一个物种有利的生境区域及其类似区域被不利
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