Kopiena (ekoloģija): definīcija, struktūra, teorija un piemēri

Kopienas ekoloģija ir pētījums un teorija par to, kā organismiem mijiedarboties savā starpā un reaģēt uz viņu nedzīvo apkārtni. Kā vispārējā ekoloģijas pētījuma apakškopa šī specializācijas joma pēta bioloģisko kopienu organizāciju un darbību.

Kopienas ekologi aizsargā vidi un glābj sugas no izmiršanas, novērtējot un pārraugot tādus vides apstākļus kā globālā sasilšana.

Kornela profesors ieteica vienu no agrākajām formālajām sabiedrības ekoloģijas definīcijām Roberts Vitekers 1975. gadā. Vitakers kopienas ekoloģiju raksturoja kā dzīvo organismu kopumu, kas mijiedarbojas un veido kopienu ar unikālu struktūru un sugu sastāvu. Zināšanas par kopienas darbību ir vitāli svarīgas, lai veicinātu un saglabātu bioloģiskā daudzveidība.

Kopienas ekoloģija pārbauda, ​​kā līdzāspastāvošie organismi mijiedarbojas un konkurē noteiktā nišā vai ģeogrāfiskā vietā, piemēram, mežā, prērijās vai ezerā. Kopienas ekoloģija aptver visas visu sugu populācijas, kas dzīvo kopā vienā apgabalā.

Kopienas ekologi pēta ekoloģisko mijiedarbību un apsver tādas iespējas kā iejaukties, ja pieaugošā briežu populācija iznīcina zemūdens slāni meži.

Kopienas ekoloģija ietver daudzus ekoloģiskās mijiedarbības veidus, kas laika gaitā turpina mainīties. A meža kopiena ietver augu sabiedrību, visus kokus, putnus, vāveres, briežus, lapsas, sēnes, zivis meža straumē, kukaiņus un visas citas sugas, kas tur dzīvo vai sezonāli migrē.

Līdzīgi a koraļļu rifs sabiedrībā ietilpst ļoti daudz dažādu koraļļu, zivju un aļģu sugu. Pārpilnība un izplatīšana ir spēcīgi spēki, kas veido bioloģisko sabiedrību.

Kopienas ekoloģija koncentrējas uz to, kā dažādu sugu mijiedarbība ietekmē veselību, augšanu, izplatīšanos un ekoloģiskās sistēmas pārpilnību. Kopienas līmenī sugas bieži ir savstarpēji atkarīgas. Vairumā bioloģisko kopienu ir raksturīgas vairākas īsas pārtikas ķēdes. Pārtikas ķēdes bieži pārklājas un veidojas pārtikas tīkli ražotāju un patērētāju intereses.

Amerikas, Eiropas un Lielbritānijas zinātnieki jau sen ir turējuši daudzus atšķirīgas teorijas par kopienas ekoloģijas definīciju, kuru vispirms sauca par augu socioloģiju. 20. gadsimtā viedokļi atšķīrās par to, vai ekoloģiskās nišas bija pašorganizētas organismu kopienas vai nejaušas sugu kopas, kas uzplauka to īpašo īpašību dēļ.

Līdz 21. Gadsimtam teorijas paplašinājās, iekļaujot tādas idejas kā metakopienas teorija kas koncentrējas uz kopienas struktūrām un evolūcijas teorija kurā iekļauti evolucionārā bioloģija sabiedrības ekoloģijā.

Pašlaik kopienas ekoloģijas teorija balstās uz pieņēmumu, ka ekoloģiskās kopienas ir dažāda veida rezultāts montāžas procesi. Asamblejas procesi ietver pielāgošanos, specializāciju evolucionārajā bioloģijā, konkurenci, kolonizāciju, augstumu, klimatu, dzīvotņu traucējumus un ekoloģisko novirzi.

Kopienas ekoloģijas teorija paplašinās nišas teorija, kas ir saistīts ar organismu, kam ir noteikta vieta un loma ekosistēmā.

Sugu bagātība attiecas uz atrasto sugu bagātību vai skaitu. Piemēram, ikgadējais putnu skaits var dot 63 dažādu sugu putnu sugu bagātību, kas pamanīti dabas centrā. Nosakot sugas bagātību, viens dzirnavu pīlings tiek ieskaitīts tāpat kā 50 vistu.

Sugu bagātība neietekmē kopējo sugu skaitu katrā sugā. Sabiedrībā sastopamo sugu skaits un veids pamazām palielinās uz ekvatoru. Sugu bagātība samazinās virzienā uz polāro reģionu. Mazāk augu un dzīvnieku sugu ir pielāgotas aukstajām biomām.

Sugu daudzveidība aplūko vispārējo bioloģisko daudzveidību. Sugu daudzveidība mēra sugu bagātību, kā arī esošo sugu relatīvo skaitu. Augsta sugu daudzveidība raksturo stabilas ekoloģiskās kopienas. Pēkšņas vai būtiskas izmaiņas sabiedrībā, piemēram, plēsēju pieplūdums, var izjaukt plēsēju un laupījumu ekoloģisko līdzsvaru un samazināt sugu daudzveidību.

Kopienas ekologi pēta struktūras un organismu mijiedarbību. Struktūra apraksta ekoloģisko nišu īpašības, sugu bagātību un sugu sastāvu. Sugas mijiedarbojas savā starpā un ar savu vidi dažādos veidos, piemēram, sacenšas par ierobežotiem resursiem vai kopīgi strādā, lai slazdotu spēli. Iedzīvotāju dinamikai ir galvenā loma kopienās.

The enerģijas piramīda parāda, kā enerģiju ražo un pārnes organismi, kas veido pārtikas ķēdi. Heterotrofiski no saules izmantojamās pārtikas enerģijas ražotāji veido plašu piramīdas pamatu.

Primārie patērētāji, piemēram, zālēdāji, nevar pagatavot pārtiku, lai darbinātu šūnas, un viņiem ir jāēd ražotāji, lai dzīvotu. Sekundārie patērētāji ir plēsēji, kas ēd primāros patērētājus. Terciārie patērētāji aprij sekundāros patērētājus, taču virsotnes plēsējam piramīdas galā nav dabisku ienaidnieku.

A barības ķēde pārstāv pārtikas enerģijas plūsmu sabiedrībā. Piemēram, fitoplanktonu ēd zivis, kuras cilvēks var noķert un pagatavot. Tikai 10 procenti patērētās enerģijas tiek pārnesta katrā trofiskajā līmenī, tāpēc enerģijas piramīda netiek apgriezta otrādi. Sadalītājiem ir nozīme, sadalot mirušos organismus, lai barības vielas atkal nonāktu vidē.

Bioloģijā starpsugu mijiedarbība attiecas uz veidiem, kā sugas mijiedarbojas savā sabiedrībā. Šādas mijiedarbības ietekme uz dažādām sugām var būt pozitīva, negatīva vai neitrāla vienai vai abām. Daudzu veidu mijiedarbība notiek ekoloģiskā sabiedrībā un ietekmē iedzīvotāju dinamiku.

Šie ir daži šāda veida mijiedarbības piemēri:

• Savstarpīgums: abas sugas gūst labumu no mijiedarbības, piemēram, baktērijas zarnās, kas paātrina gremošanu (+ / +).

• Komensālisms: viena suga gūst labumu, neietekmējot otru, piemēram, zirneklis, kas vērpj tīmekli uz auga (+ / 0).

• Parazītisms: viena suga gūst labumu, bet otra tiek kaitēta, piemēram, patogēni mikrobi (+/-).

• Plēsība: viena suga izdzīvo otru (+/-).

• Konkurence: divas sugas cīnās par ierobežotiem resursiem (- / -).

Pat nelielām izmaiņām dabā var būt liela ietekme uz sabiedrības ekoloģiju. Piemēram, struktūru ietekmē tādi faktori kā nelielas temperatūras izmaiņas, dzīvotnes traucējumi, piesārņojums, laika apstākļi un sugu mijiedarbība.

Relatīvais pārtikas pārpilnība ir stabilizējošs faktors kopienās. Parasti pastāv pārtikas un patēriņa čeku līdzsvara sistēma.

Pamatu sugas, tāpat kā koraļļiem koraļļu rifu kopienā, ir galvenā loma sabiedrības ekoloģijā un struktūras veidošanā. Koraļļu rifus parasti sauc par “jūras lietus mežiem”, jo tie nodrošina pārtiku, pajumti, audzēšanas vietas un aizsardzību līdz pat 25 procenti no visas jūras dzīves, norāda Smitsona dabas vēstures muzejs. Koraļļu rifu apdraudējums ir klimata pārmaiņas, piesārņojums, pārzveja un invazīvas sugas.

Keystone sugas patīk vilki struktūru, salīdzinot ar citu sugu pārpilnību. Ja tas tiks noņemts, galveno plēsēju zaudēšana dramatiski izmaina visu kopienu. Plēsēji kontrolē citas populācijas, kas citādi pārmērīgi apgrūtinātu un apdraudētu augu sugas, kā rezultātā pazustu pārtika un dzīvotne. Pārapdzīvotība var izraisīt arī badu un slimības.

Invazīvas sugas ir iebrucēji, kuru dzimtene nav dzimtene un kas traucē sabiedrību. Daudzi invazīvu sugu veidi, piemēram, Zebra Mussel, iznīcina vietējās sugas. Invazīvās sugas strauji aug un samazina bioloģisko daudzveidību, kas vājina kopējo dzīvnieku un augu sabiedrību šajā nišā.

Ekoloģiskā pēctecība ir laika gaitā veiktas izmaiņas sabiedrības struktūrā, kas ietekmē kopienas dinamiku un veicina augu un dzīvnieku sapulci. Primārā pēctecība sākas ar organismu un sugu ieviešanu, parasti uz jaunatklāta klints. Pirmās ir tādas pionieru sugas kā ķērpji uz klints.

Sekundārā pēctecība notiek, ja sakārtota rekolonizācija notiek apgabalā, kas iepriekš bija apdzīvots pirms traucējumiem. Piemēram, pēc ugunsgrēka iznīcināšanas apgabalā baktērijas modificē augsni, augi dīgst no saknēm un sēklām, izveidojas krūmi un krūmi, kam seko koku stādi. Veģetācija nodrošina vertikālu un horizontālu struktūru, kas piesaista putnus un dzīvniekus bioloģiskajā sabiedrībā.