Społeczność (ekologia): definicja, struktura, teoria i przykłady

Ekologia społeczności to nauka i teoria o tym, jak populacje organizmy wchodzą ze sobą w interakcje i reagują na swoje nieożywione otoczenie. Jako podzbiór ogólnego studium ekologii, ta dziedzina specjalizacji bada organizację i funkcjonowanie społeczności biologicznych.

Ekolodzy społeczności chronią środowisko i ratują gatunki przed wyginięciem, oceniając i monitorując warunki środowiskowe, takie jak globalne ocieplenie.

Jedną z najwcześniejszych formalnych definicji ekologii społeczności zaproponował profesor Cornell Robert Whittaker w 1975 roku. Whittaker scharakteryzował ekologię społeczności jako zbiór żywych organizmów, które wchodzą w interakcje i tworzą społeczność o unikalnej strukturze i składzie gatunkowym. Wiedza o tym, jak funkcjonuje społeczność, jest niezbędna do promowania i ochrony bioróżnorodność.

Ekologia społeczności bada, w jaki sposób współistniejące organizmy współdziałają i rywalizują w określonej niszy lub lokalizacji geograficznej, takiej jak las, preria lub jezioro. Ekologia społeczności obejmuje wszystkie populacje wszystkich gatunków, które żyją razem na tym samym obszarze.

Ekolodzy społeczności badają interakcje ekologiczne i zastanawiają się, jak interweniować, gdy rosnąca populacja jeleni niszczy podszytą warstwę lesisty teren.

Ekologia społeczności obejmuje wiele rodzajów interakcji ekologicznych, które zmieniają się w czasie. ZA społeczność leśna obejmuje zbiorowisko roślinne, wszystkie drzewa, ptaki, wiewiórki, jelenie, lisy, grzyby, ryby w leśnym strumieniu, owady i wszystkie inne gatunki żyjące tam lub migrujące sezonowo.

Podobnie, a Rafa koralowa społeczność obejmuje ogromną liczbę różnych gatunków koralowców, ryb i alg. Obfitość i dystrybucja to silne siły, które kształtują wspólnotę biologiczną.

Ekologia społeczności skupia się na tym, jak interakcje między różnymi gatunkami wpływają na zdrowie, wzrost, rozproszenie i obfitość systemu ekologicznego. Na poziomie społeczności gatunki są często współzależne. Kilka krótkich łańcuchów pokarmowych jest powszechnych w większości społeczności biologicznych. Łańcuchy pokarmowe często nakładają się i tworzą and sieci pokarmowe producentów i konsumentów.

Naukowcy amerykańscy, europejscy i brytyjscy od dawna przetrzymują wiele różne teorie w sprawie definicji ekologii społeczności, którą po raz pierwszy nazwano socjologią roślin. W XX wieku opinie różniły się co do tego, czy nisze ekologiczne były samoorganizującymi się społecznościami organizmów, czy przypadkowymi zgrupowaniami gatunków, które prosperowały ze względu na swoje szczególne cechy.

W XXI wieku teorie poszerzyły się o takie idee, jak: teoria metaspołeczności skupia się na strukturach społeczności i and teoria ewolucyjna która zawiera zasady Biologia ewolucyjna w ekologię społeczności.

Obecnie utrzymywana teoria ekologii społeczności opiera się na założeniu, że społeczności ekologiczne są wynikiem różnych typów procesy montażowe. Procesy montażu obejmują adaptację, specjację w biologii ewolucyjnej, konkurencję, kolonizację, wysokość, klimat, zaburzenia siedlisk i dryf ekologiczny.

Rozwija się teoria ekologii społeczności teoria niszowa, co wiąże się z określonym miejscem i rolą organizmu w ekosystemie.

Bogactwo gatunkowe odnosi się do bogactwa lub liczby znalezionych gatunków. Na przykład roczna liczba ptaków może dać bogactwo gatunkowe 63 różnych gatunków ptaków zauważonych w centrum przyrody. Jeden dzięcioł paluszkowaty liczy się tak samo jak 50 sikoraków w określaniu bogactwa gatunkowego tego obszaru.

Bogactwo gatunkowe nie uwzględnia całkowitej liczby osobników występujących w obrębie każdego gatunku. Liczba i rodzaj gatunków obecnych w społeczności stopniowo wzrasta w kierunku równika. Bogactwo gatunkowe maleje w kierunku regionu polarnego. Mniej gatunków roślin i zwierząt jest przystosowanych do zimnych biomów.

Różnorodność gatunkowa patrzy na ogólną bioróżnorodność. Różnorodność gatunkowa mierzy bogactwo gatunkowe, a także względną liczbę obecnych gatunków. Wysoka różnorodność gatunkowa charakteryzuje stabilne zbiorowiska ekologiczne. Nagłe lub znaczące zmiany w społeczności, takie jak napływ drapieżników, mogą zakłócić równowagę ekologiczną drapieżnik-ofiara i zmniejszyć różnorodność gatunkową.

Ekolodzy społeczności badają interakcje między strukturą a organizmami. Struktura opisuje charakterystykę nisz ekologicznych, bogactwo gatunkowe i skład gatunkowy. Gatunki wchodzą w interakcje ze sobą i ze swoim środowiskiem na wiele różnych sposobów, na przykład rywalizując o ograniczone zasoby lub współpracując w celu złapania zwierzyny. Dynamika populacji odgrywa kluczową rolę w społecznościach.

piramida energetyczna pokazuje, jak energia jest wytwarzana i przekazywana przez organizmy składające się na łańcuch pokarmowy. Szeroką podstawę piramidy tworzą heterotroficzni producenci użytecznej energii żywnościowej ze słońca.

Pierwotni konsumenci, tacy jak roślinożercy, nie mogą wytwarzać żywności, aby zasilać komórki i muszą jeść producentów, aby żyć. Konsumenci wtórni to mięsożercy, którzy zjadają konsumentów pierwotnych. Trzeciorzędni konsumenci pożerają konsumentów drugorzędnych, ale drapieżnik wierzchołkowy na szczycie piramidy nie ma naturalnych wrogów.

ZA łańcuch pokarmowy reprezentuje przepływ energii żywnościowej w społeczności. Na przykład fitoplankton jest zjadany przez ryby, które mogą być złowione i ugotowane przez człowieka. Tylko 10 procent zużyta energia jest przekazywana na każdym poziomie troficznym, dlatego piramida energetyczna nie jest odwrócona. Rozkłady odgrywają pewną rolę, rozkładając martwe organizmy, aby uwolnić składniki odżywcze z powrotem do środowiska.

W biologii interakcje międzygatunkowe odnoszą się do sposobów interakcji gatunków w ich społeczności. Wpływ takich interakcji na różne gatunki może być pozytywny, negatywny lub neutralny dla jednego lub obu. Wiele rodzajów interakcji występuje w społeczności ekologicznej i wpływa na dynamikę populacji.

Oto kilka przykładów tego typu interakcji:

• Wzajemność: oba gatunki czerpią korzyści z interakcji, takie jak bakterie w jelitach, które przyspieszają trawienie (+/+).

• komensalizm: jeden gatunek czerpie korzyści bez wpływu na drugi, tak jak pająk przędzący sieć na roślinie (+/0).

• Pasożytnictwo: jeden gatunek odnosi korzyści, ale drugi jest poszkodowany, na przykład drobnoustroje chorobotwórcze (+/-).

• drapieżnictwo: jeden gatunek żeruje na drugim o przetrwanie (+/-).

• Konkurencja: dwa gatunki walczą o ograniczone zasoby (-/-).

Nawet niewielkie zmiany w przyrodzie mogą mieć duży wpływ na ekologię społeczności. Na przykład na strukturę mają wpływ takie czynniki, jak niewielkie zmiany temperatury, zakłócenia siedlisk, zanieczyszczenia, zjawiska pogodowe i interakcje gatunków.

Względna obfitość żywności jest czynnikiem stabilizującym społeczności. Zwykle istnieje system kontroli równowagi żywności i konsumpcji.

Gatunki Fundacji, podobnie jak koral w społeczności rafy koralowej, odgrywają kluczową rolę w ekologii społeczności i kształtowaniu struktury. Rafy koralowe są powszechnie nazywane „morskimi lasami deszczowymi”, ponieważ zapewniają pożywienie, schronienie, obszary lęgowe i ochronę do 25 procent całego życia morskiego, według Smithsonian Museum of Natural History. Zagrożenia dla raf koralowych obejmują zmianę klimatu, zanieczyszczenie, przełowienie i gatunki inwazyjne.

gatunek kluczowy lubić wilki głęboko wpływają na strukturę społeczności w stosunku do obfitości innych gatunków. Jeśli zostanie usunięty, utrata kluczowych drapieżników radykalnie zmieni całą społeczność. Drapieżniki trzymają w ryzach inne populacje, które w przeciwnym razie nadmiernie wypasają i zagrażają gatunkom roślin, powodując utratę pożywienia i siedlisk. Przeludnienie może również prowadzić do głodu i chorób.

Gatunki inwazyjne są najeźdźcami, którzy nie pochodzą z siedliska i zakłócają społeczność. Wiele gatunków inwazyjnych, takich jak racicznica, niszczy gatunki rodzime. Gatunki inwazyjne szybko rosną i zmniejszają bioróżnorodność, co osłabia ogólną społeczność zwierząt i roślin w tej niszy.

Sukces ekologiczny to seria zmian w strukturze społeczności w czasie, które wpływają na dynamikę społeczności i zachęcają do gromadzenia się roślin i zwierząt. Sukcesja pierwotna zaczyna się od wprowadzenia organizmów i gatunków, zwykle na nowo odsłoniętą skałę. Pionierskie gatunki, takie jak porosty na skale, są na pierwszym miejscu.

Sukcesja wtórna ma miejsce, gdy uporządkowana rekolonizacja ma miejsce na obszarze, który był wcześniej zamieszkany przed zakłóceniami. Na przykład, gdy pożar zdziesiątkuje teren, bakterie modyfikują glebę, rośliny wypuszczają korzenie i nasiona, zawiązują się krzewy i krzewy, a następnie sadzonki drzew. Roślinność zapewnia pionową i poziomą strukturę, która przyciąga ptaki i zwierzęta do społeczności biologicznej.