Kogukond (ökoloogia): määratlus, struktuur, teooria ja näited

Kogukonna ökoloogia on uuring ja teooria selle kohta, kuidas organismid suhelda üksteisega ja reageerida nende eluta ümbrusele. Ökoloogia üldise uurimise alamhulgana uurib see spetsialiseerumisala bioloogiliste koosluste korraldust ja toimimist.

Kogukonna ökoloogid kaitsevad keskkonda ja säästavad liike väljasuremise eest, hinnates ja jälgides selliseid keskkonnatingimusi nagu globaalne soojenemine.

Kommuuni ökoloogia ühe varasema ametliku määratluse pakkus välja Cornelli professor Robert Whittaker aastal 1975. Whittaker iseloomustas kogukonna ökoloogiat kui elusorganismide kooslust, mis suhtlevad ja moodustavad ainulaadse struktuuri ja liigilise koostisega koosluse. Teadmine, kuidas kogukond toimib, on reklaamimise ja säilitamise jaoks ülioluline bioloogiline mitmekesisus.

Kogukonna ökoloogia uurib, kuidas kooseksisteerivad organismid suhtlevad ja konkureerivad teatud nišis või geograafilises asukohas, näiteks metsas, preerias või järves. Kogukonna ökoloogia hõlmab kõigi samas piirkonnas koos elavate liikide kõiki populatsioone.

Kogukonna ökoloogid uurivad ökoloogilisi vastasmõjusid ja kaaluvad, kuidas sekkuda, kui suurenev hirvede populatsioon hävitab aluspõhja kihti metsamaa.

Kogukonna ökoloogia hõlmab mitut tüüpi ökoloogilisi vastasmõjusid, mis ajas muutuvad pidevalt. A metsakooslus hõlmab taimekooslust, kõiki puid, linde, oravaid, hirvi, rebaseid, seeni, metsavoolus olevaid kalu, putukaid ja kõiki muid seal elavaid või hooajaliselt rändavaid liike.

Samamoodi a korallriff kooslus hõlmab tohutut hulka erinevaid korallide, kalade ja vetikate liike. Küllus ja levitamine on tugevad jõud, mis kujundavad bioloogilist kooslust.

Kogukonna ökoloogia keskendub sellele, kuidas erinevate liikide vastastikune mõju mõjutab ökoloogilise süsteemi tervist, kasvu, levikut ja arvukust. Kogukonna tasandil on liigid sageli üksteisest sõltuvad. Mitmed lühikesed toiduahelad on enamikus bioloogilistes kooslustes tavalised. Toiduketid sageli kattuvad ja vormivad toiduvõrgud tootjate ja tarbijate jaoks.

Ameerika, Euroopa ja Suurbritannia teadlased on juba ammu paljusid hoidnud erinevad teooriad kogukonna ökoloogia määratlusest, mida esmakordselt nimetati taimesotsioloogiaks. 20. sajandil erinesid arvamused selle kohta, kas ökoloogilised nišid olid ise organiseerunud organismikogukonnad või liikide juhuslikud kooslused, mis õitsesid nende eripära tõttu.

21. sajandiks laienesid teooriad, hõlmates selliseid ideid nagu metakogukonna teooria mis keskendub kogukonna struktuuridele ja evolutsiooniteooria mis sisaldab evolutsioonibioloogia kogukonna ökoloogiasse.

Praegu kasutatav kogukonnaökoloogia teooria põhineb eeldusel, et ökoloogilised kooslused on erinevat tüüpi looduslike ainete tulemus monteerimisprotsessid. Assamblee protsessid hõlmavad kohanemist, evolutsioonibioloogia spetsiifikat, konkurentsi, koloniseerimist, kõrgust, kliimat, elupaikade häireid ja ökoloogilist triivi.

Kogukonnaökoloogia teooria laieneb nišiteooria, mis on seotud organismiga, millel on ökosüsteemis kindel koht ja roll.

Liigirikkus viitab leitud liikide rikkusele või arvule. Näiteks võib iga-aastane lindude arv tuua looduskeskuses märgatud 63 erineva linnuliigi liigirikkuse. Piirkonna liigirikkuse määramisel loetakse ühte rähni restaureerituna samaks kui 50 tibu.

Liigirikkus ei arvesta iga liigi jooksul leitud isendite koguarvuga. Ühiskonnas esinevate liikide arv ja tüüp suureneb järk-järgult ekvaatori suunas. Liigirikkus väheneb polaarpiirkonna suunas. Külma bioomiga on kohandatud vähem taime- ja loomaliike.

Liigiline mitmekesisus vaadeldakse üldist elurikkust. Liikide mitmekesisus mõõdab nii liigirikkust kui ka esinevate liikide suhtelist arvu. Suur liikide mitmekesisus iseloomustab stabiilseid ökoloogilisi kooslusi. Äkilised või olulised muutused kogukonnas, näiteks kiskjate sissevool, võivad kiskja-saaklooma ökoloogilise tasakaalu rikkuda ja vähendada liikide mitmekesisust.

Kogukonna ökoloogid uurivad struktuuri ja organismide vastastikust mõju. Struktuur kirjeldab ökoloogiliste niššide omadusi, liigirikkust ja liigilist koosseisu. Liigid suhtlevad omavahel ja oma keskkonnaga mitmel erineval viisil, näiteks konkureerivad piiratud ressursside pärast või teevad koostööd mängu püüdmiseks. Rahvastiku dünaamika mängib kogukondades keskset rolli.

The energiapüramiid näitab, kuidas toiduahelat moodustavad organismid toodavad ja edastavad energiat. Päikese poolt kasutatava toiduenergia heterotroofsed tootjad moodustavad püramiidi laia aluse.

Esmatarbijad, näiteks taimtoidulised, ei saa toitu rakkude kütmiseks valmistada ja peavad elamiseks tootjaid sööma. Sekundaartarbijad on kiskjad, kes söövad esmatarbijaid. Kolmanda taseme tarbijad neelavad sekundaartarbijaid, kuid püramiidi tipus oleval kiskjal pole loomulikke vaenlasi.

A toiduahel esindab toiduenergia voogu kogukonnas. Näiteks söövad fütoplanktonit kalad, mida inimene võib püüda ja keeta. Ainult 10 protsenti tarbitavast energiast kantakse üle igal troofilisel tasemel, mistõttu ei pöörata energiapüramiidi ümber. Lagundajad mängivad rolli, lagundades surnud organisme, et toitaineid keskkonda tagasi lasta.

Bioloogias viitavad liikidevahelised vastastikmõjud viisidele, kuidas liigid oma koosluses suhtlevad. Sellise koostoime mõju erinevatele liikidele võib olla ühe või mõlema jaoks positiivne, negatiivne või neutraalne. Ökoloogilises kogukonnas esineb palju vastastikmõjusid ja see mõjutab populatsiooni dünaamikat.

Need on mõned näited sellist tüüpi interaktsioonidest:

• Vastastikune suhtumine: mõlema liigi koosmõju on kasulik, näiteks seedimist soodustavad bakterid soolestikus (+ / +).

• Kommensalism: üks liik saab kasu teist mõjutamata, näiteks ämblik keerutab taime peal võrku (+ / 0).

• Parasiitlus: ühele liigile on see kasulik, kuid teisele kahjustatakse, näiteks patogeensed mikroobid (+/-).

• Röövimine: üks liik röövib teist ellujäämise nimel (+/-).

• Konkurents: kaks liiki võitlevad piiratud ressursside pärast (- / -).

Isegi väikestel muutustel looduses võib olla suur mõju kogukonna ökoloogiale. Näiteks mõjutavad struktuuri sellised tegurid nagu kerged temperatuurimuutused, elupaikade häired, reostus, ilmastikunähtused ja liikide vastastikune mõju.

Toidu suhteline arvukus on kogukondades stabiliseeriv tegur. Tavaliselt on olemas toidu ja tarbimise kontroll-tasakaalu süsteem.

Vundamendiliigid, nagu korallid korallrahude kogukonnas, mängivad kogukonna ökoloogias ja struktuuri kujundamisel keskset rolli. Korallrahusid nimetatakse tavaliselt "mere vihmametsadeks", kuna need pakuvad toitu, peavarju, pesitsusalasid ja kaitset kuni 25 protsenti kogu mereelustikustSmithsoniani loodusmuuseumi andmetel. Korallriffide ohud hõlmavad kliimamuutusi, reostust, ülepüüki ja invasiivseid liike.

Keystone liigid meeldib hundid mõjutavad põhjalikult ühenduse struktuuri teiste liikide arvukuse suhtes. Kui see eemaldatakse, muudab peamiste kiskjate kaotus dramaatiliselt kogu kogukonda. Röövloomad hoiavad kontrolli all ka teisi populatsioone, mis muidu taimeliike üle koormaks ja ähvardaksid, põhjustades toitu ja elupaiku. Ülerahvastatus võib põhjustada ka nälga ja haigusi.

Invasiivsed liigid on sissetungijad, kes pole elupaigast pärit ja häirivad kogukonda. Paljud invasiivsete liikide tüübid nagu Sebra rannakarp hävitavad kohalikke liike. Invasiivsed liigid kasvavad kiiresti ja vähendavad bioloogilist mitmekesisust, mis nõrgestab kogu niši üldist looma- ja taimekooslust.

Ökoloogiline järjestus on rida muutusi aja jooksul kogukonna struktuuris, mis mõjutavad kogukonna dünaamikat ja soodustavad taimede ja loomade kooslust. Esmane järjestus algab organismide ja liikide sissetoomisega, tavaliselt äsja paljandunud kivimil. Pioneeriliigid nagu samblikud kivil on esikohal.

Sekundaarne järjestus juhtub siis, kui korralik rekoloniseerimine toimub piirkonnas, kus enne häireid varem elati. Näiteks pärast kulutulekahju piirkonna hävitamist muudavad bakterid mulda, taimed tärkavad juurtest ja seemnetest, põõsad ja põõsad, millele järgnevad puude istikud. Taimestik pakub vertikaalset ja horisontaalset struktuuri, mis meelitab linde ja loomi bioloogilisse kooslusesse.