Экологические формы

Специализированные и общие ниши

Экологические ниши всех живых организмов делят на специализированные и общие. Это деление зависит от основных источников питания соответствующих видов, размеров местообитания, чувствительности к абиотическим факторам среды.

Специализированные ниши. Большинство видов растений и животных приспособлены к существованию лишь в узком диапазоне климатических условий и иных характеристик окружающей среды, питаются ограниченным набором растений или животных. Такие виды имеют специализированную нишу, определяющую их местообитание в природной среде.

Так, гигантская панда имеет узко специализированную нишу, ибо на 99 % питается листьями и побегами бамбука. Массовое уничтожение некоторых видов бамбука в районах Китая, где обитала панда, привело это животное к вымиранию.

Разнообразие видов и форм растительного и животного мира, существующее во влажных тропических лесах, связано с наличием там ряда специализированных экологических ниш в каждом из четко выраженных ярусов лесной растительности. Поэтому интенсивная вырубка этих лесов стала причиной вымирания миллионов специализированных видов растений и животных.

Общие ниши. Видам с общими нишами характерна легкая приспосабливаемость к изменениям экологических факторов среды обитания. Они могут успешно существовать в разнообразных местах, питаться различной пищей и выдерживают резкие колебания природных условий. Общие экологические ниши имеются у мух, тараканов, мышей, крыс, людей и т. д.

Для видов, имеющих общие экологические ниши, существует значительно меньшая угроза вымирания, чем для имеющих специализированные ниши.

Окружающая природная среда формирует фенотип организмов – совокупность морфологических, физиологических и поведенческих признаков. Виды, обитающие в сходных условиях (при сходной совокупности экологических факторов), обладают похожей приспособленностью к этим условиям, даже если они относятся к разным категориям в классификации животного и растительного мира. Экология учитывает это, классифицируя организмы на различные экологические (жизненные) формы. При этом жизненной формой вида называют сложившийся комплекс его биологических, физиологических и морфологических свойств, обусловливающих определенную реакцию на воздействие окружающей среды. Классификаций организмов по жизненным формам существует много. Так, например, выделяются г е о б и о н т ы – обитатели почвы, д е н‑дробионты – организмы, связанные с древесными растениями, х о р т о б и о н т ы – обитатели травяного покрова и многое другое. Г и д р о б и о н т о в – обитателей водной среды принято делить на такие экологические формы, как бентос, перифитон, планктон, нектон, нейстон.

Бентос (от греч. benthos – глубина) – донные организмы, ведущие прикрепленный или свободный образ жизни, в том числе обитающие в слое донного осадка. Преимущественно это моллюски, некоторые низшие растения, ползающие личинки насекомых.

Перифитон – животные и растения, прикрепленные к стеблям высших растений и поднимающиеся над дном.

Планктон (от греч. plagktos – парящий) – плавающие организмы, способные совершать вертикальные и горизонтальные перемещения в основном в соответствии с движением масс водной среды. Принято выделять ф и т о п л а н к т о н, относящийся к продуцентам, и з о о п л а н к т о н, относящийся к консументам и питающийся фитопланктоном.

Нектон (от греч. nektos – плавающий) – свободно и самостоятельно плавающие организмы – преимущественно рыбы, амфибии, крупные водные насекомые, ракообразные.

Нейстон – совокупность морских и пресноводных организмов, обитающих у поверхности воды; например, личинки комаров, водомерки, из растений – ряска и пр.

Экологическая форма – отражение приспособленности самых разнообразных организмов к отдельным экологическим факторам, являющимся в процессе эволюции лимитирующими. Так, деление растений на г и г р о ф и т ы (влаголюбивые), м е з о ф и т ы (средней требовательности к влаге) и ксерофиты (сухолюбивые) отражает их реакцию на конкретный экологический фактор – влагу. Вместе с тем р а с т е н и я к с е р о ф и т ы представляют с ж и в о т н ы м и к с е р о б и о н т а м и единую экологическую форму, так как и те и другие обитают в пустынях и имеют специфическую адаптацию, препятствующую потерям влаги (например, получение воды из жиров).

3.5. Организмы – индикаторы качества среды

Чувствительность организмов к изменениям условий среды и особенно к наличию конкретных химических примесей положена в основу биологической индикации и биотестирования, которые используют наряду с методами оценки загрязнения природной среды с помощью приборов. Редкие, как правило, стенобионтные (требующие строго определенных условий существования) виды часто являются лучшими индикаторами (показателями) состояния среды. Их исчезновение служит доказательством неблагоприятных воздействий на среду обитания в конкретных местах.

Наибольшее распространение получил метод л и х е н о‑индикации (от лат. lichen – лишайник), основанный на учете количества лишайников в городских насаждениях, районах крупных предприятий. Наличие лишайников на стволах деревьев взаимосвязано с химическим составом (загрязненностью) воздуха. В Англии для определения средней концентрации SO2 (мг/м³) в атмосферном воздухе используют эмпирическое уравнение:

C_SO2 = 18,72 – 3,94Q – 0,15h – 2,38p,

где Q – освещенность на высоте 1,5 м, лк; h – средняя высота мха на стволе, м; p – степень покрытия древесной растительности лишайниками, %.

В лесных массивах удобными индикаторами качества служат жуки‑короеды. Сильно ослабленные и отмирающие деревья заселяются короедами. Однако, если причиной их гибели послужили химические вещества, не характерные нормальному составу воздуха, короеды не получают широкого распространения. Отмирание насаждений при отсутствии заселения деревьев короедами – надежное доказательство антропогенного загрязнения воздуха.

Поскольку в настоящее время установлены допустимые нормативы присутствия в воде не на все возможные вещества и далеко не каждое из них можно определить непосредственно химическим экспериментом, то биотестирование можно считать обязательным для получения интегральных оценок загрязненности водоемов к с е н о б и о т и к а м и (любое чужеродное для данного организма или группы организмов разного вида вещество, вызывающее нарушение биотических процессов, включая гибель организмов). В ряде случаев, и особенно в условиях аварийной ситуации, бывает необходим экспресс‑анализ самого факта загрязнения воды. Хотя биотестирование и не позволяет установить спектр чужеродных веществ в воде (если они неизвестны из других источников), но общий вывод можно получить быстро и надежно.

В качестве организмов‑индикаторов (биоиндикаторов) используют бактерии, водоросли, беспозвоночные (инфузории, ракообразные, моллюски). По дикорастущим растениям (табл. 3.3) можно судить о характере и состоянии почвы, ибо среда обитания растений определяется такими свойствами почв, как влагоемкость, структура, плотность, температура, содержание кислорода, питательных веществ, тяжелых металлов и солей.

Таблица 3.3

Примеры растений‑биоиндикаторов

Показателем условий существования служит и общее число видов, обитающих в данном месте. Его уменьшение может указывать на изменение (загрязнение) раньше, чем выявится снижение общего количества особей или плодородия.

Контрольные вопросы и задания

3.1. Что такое среда обитания и какие среды заселены организмами?

3.2. Какие факторы среды относят к абиотическим и биотическим?

3.3. Как называют совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на жизнедеятельность других?

3.4. Что такое ресурсы живых существ, как они классифицируются и в чем их экологическое значение?

3.5. Как формулируется закон минимума? Какие существуют к нему уточнения?

3.6. Сформулируйте закон толерантности. Кто установил эту закономерность?

3.7. Приведите примеры использования законов минимума и толерантности в практической деятельности.

3.8. Какие механизмы позволят живым организмам компенсировать действие экологических факторов?

3.9. В чем различие между местообитанием и экологической нишей?

3.10. Какие факторы следует учитывать в первую очередь при создании проектов управления экосистемами. Почему?

ГЛАВА 4

ЭКОЛОГИЯ ПОПУЛЯЦИЙ [20] (ДЕМЭКОЛОГИЯ)

С. С. Четвериковым (1903) сформулировано правило объединения в популяции:

Дата добавления: 2014-11-25