Skupnost (ekologija): opredelitev, struktura, teorija in primeri

Ekologija skupnosti je študija in teorija, kako populacije organizmi komunicirajo med seboj in se odzivajo na njihovo neživo okolico. To področje specializacije kot del splošnega študija ekologije raziskuje organizacijo in delovanje bioloških skupnosti.

Ekologi skupnosti varujejo okolje in rešujejo vrste pred izumrtjem z ocenjevanjem in spremljanjem okoljskih razmer, kot je globalno segrevanje.

Eno najzgodnejših formalnih opredelitev ekologije skupnosti je predlagal profesor Cornell Robert Whittaker leta 1975. Whittaker je ekologijo skupnosti označil kot skupek živih organizmov, ki medsebojno delujejo in tvorijo skupnost z edinstveno strukturo in sestavo vrst. Vedeti, kako deluje skupnost, je ključnega pomena za promocijo in ohranjanje biotska raznovrstnost.

Ekologija skupnosti preučuje, kako soobstoječi organizmi sodelujejo in tekmujejo v določeni niši ali geografski lokaciji, kot so gozd, prerija ali jezero. Ekologija skupnosti zajema vse populacije vseh vrst, ki živijo skupaj na istem območju.

Ekologi skupnosti preučujejo ekološke interakcije in razmišljajo o tem, kako posredovati, ko naraščajoča populacija jelenov uničuje podplast gozd.

Ekologija skupnosti zajema številne vrste ekoloških interakcij, ki se sčasoma spreminjajo. A gozdna skupnost vključuje rastlinsko skupnost, vsa drevesa, ptice, veverice, jelene, lisice, glive, ribe v gozdnem toku, žuželke in vse druge vrste, ki tam živijo ali se sezonsko selijo.

Podobno a koralni greben skupnost vključuje veliko število različnih vrst koral, rib in alg. Obilje in distribucija so močne sile, ki oblikujejo biološko skupnost.

Ekologija skupnosti se osredotoča na to, kako interakcije med različnimi vrstami vplivajo na zdravje, rast, razpršenost in številčnost ekološkega sistema. Na ravni skupnosti so vrste pogosto soodvisne. V večini bioloških skupnosti je pogosto nekaj kratkih prehranjevalnih verig. Prehranjevalne verige pogosto prekrivajo in oblikujejo prehrambene mreže proizvajalcev in potrošnikov.

Ameriški, evropski in britanski znanstveniki že dolgo imajo veliko različne teorije o definiciji ekologije skupnosti, ki se je najprej imenovala rastlinska sociologija. V 20. stoletju so bila mnenja različna glede tega, ali so ekološke niše samoorganizirane organizemske skupnosti ali naključni združbe vrst, ki so uspevale zaradi svojih posebnosti.

Do 21. stoletja so se teorije razširile in vključile takšne ideje, kot je teorija metaskupnosti ki se osredotoča na strukture skupnosti in evolucijska teorija ki vključuje načela evolucijska biologija v ekologijo skupnosti.

Trenutno veljavna teorija o ekologiji skupnosti temelji na domnevi, da so ekološke skupnosti rezultat različnih vrst postopki sestavljanja. Procesi sestavljanja vključujejo prilagajanje, spreminjanje v evolucijski biologiji, konkurenco, kolonizacijo, nadmorsko višino, podnebje, habitacijske motnje in ekološki premik.

Teorija ekologije skupnosti se širi nišna teorija, ki je povezano z organizmom, ki ima v ekosistemu določeno mesto in vlogo.

Bogastvo vrst se nanaša na bogastvo ali število najdenih vrst. Na primer, letno štetje ptic lahko povzroči bogastvo vrst 63 različnih vrst ptic, opaženih v naravnem središču. En nakopičen žoln se pri določanju vrstnega bogastva območja šteje enako kot 50 piščancev.

Bogastvo vrst ne vpliva na skupno število posameznikov znotraj posamezne vrste. Število in vrsta vrst, prisotnih v skupnosti, se postopoma povečuje proti ekvatorju. Bogastvo vrst se proti polarnemu območju zmanjšuje. Manj rastlinskih in živalskih vrst je prilagojenih hladnim biomom.

Raznolikost vrst preučuje splošno biotsko raznovrstnost. Raznolikost vrst meri bogastvo vrst in relativno število prisotnih vrst. Velika raznolikost vrst je značilna za stabilne ekološke skupnosti. Nenadne ali pomembne spremembe v skupnosti, kot je naval plenilcev, lahko porušijo ekološko ravnovesje plenilca in plena in zmanjšajo raznolikost vrst.

Ekologi skupnosti preučujejo interakcijo med strukturo in organizmi. Struktura opisuje značilnosti ekoloških niš, bogastvo vrst in sestavo vrst. Vrste med seboj in s svojim okoljem komunicirajo na različne načine, na primer tekmujejo za omejene vire ali sodelujejo pri ujemanju divjadi. Dinamika prebivalstva ima osrednjo vlogo v skupnostih.

The energijska piramida prikazuje, kako energijo tvorijo in prenašajo organizmi, ki sestavljajo prehranjevalno verigo. Heterotrofni proizvajalci uporabne sončne energije iz sonca tvorijo široko osnovo piramide.

Primarni potrošniki, kot so rastlinojede živali, ne morejo pripraviti hrane za oskrbo celic in morajo jesti proizvajalce, da lahko živijo. Sekundarni potrošniki so mesojede živali, ki jedo primarne potrošnike. Terciarni potrošniki požirajo sekundarne potrošnike, toda plenilec na vrhu piramide nima naravnih sovražnikov.

A prehranjevalna veriga predstavlja pretok prehranske energije v skupnosti. Na primer, fitoplanktona jedo ribe, ki jih lahko ulovi in ​​skuha človek. Samo 10 odstotkov porabljene energije prenese na vsako trofično raven, zato energijska piramida ni obrnjena. Razkrojevalci igrajo vlogo pri razgradnji odmrlih organizmov, da sprostijo hranila nazaj v okolje.

V biologiji se medvrstne interakcije nanašajo na načine interakcije vrst v svoji skupnosti. Učinek takšnih interakcij na različne vrste je lahko pozitiven, negativen ali nevtralen za eno ali oboje. Številne vrste interakcij se pojavljajo v ekološki skupnosti in vplivajo na populacijsko dinamiko.

Tu je nekaj primerov takšnih vrst interakcij:

• Vzajemnost: obe vrsti koristita interakcija, na primer bakterije v črevesju, ki pospešujejo prebavo (+ / +).

• Komenzalizem: ena vrsta koristi brez vpliva na drugo, na primer pajek, ki vrti mrežo na rastlini (+ / 0).

• Parazitizem: ena vrsta koristi, druga pa škodi, na primer patogeni mikrobi (+/-).

• Plenjenje: ena vrsta pleni drugo za preživetje (+/-).

• Tekmovanje: dve vrsti se spopadata zaradi omejenih virov (- / -).

Že majhne spremembe v naravi lahko močno vplivajo na ekologijo skupnosti. Na strukturo na primer vplivajo dejavniki, kot so rahle temperaturne spremembe, motnje habitata, onesnaženje, vremenski dogodki in interakcija vrst.

Relativna številčnost hrane je stabilizirajoči dejavnik v skupnostih. Običajno obstaja sistem za uravnoteženje hrane in porabe.

Temeljne vrste, kot korale v skupnosti koralnih grebenov, igrajo osrednjo vlogo v ekologiji skupnosti in oblikovanju strukture. Koralni grebeni se običajno imenujejo "deževni gozdovi", ker zagotavljajo hrano, zavetje, gojitvena območja in zaščito do 25 odstotkov vsega morskega življenja, poroča Smithsonian Museum of Natural History. Koralnim grebenom grozijo podnebne spremembe, onesnaževanje, prelov in invazivne vrste.

Keystone vrste všeč volkovi močno vplivajo na strukturo skupnosti glede na številčnost drugih vrst. Če jih odstranimo, izguba ključnih plenilcev močno spremeni celotno skupnost. Plenilci nadzorujejo druge populacije, ki bi se sicer preveč pasle in ogrozile rastlinske vrste, kar bi povzročilo izgubo hrane in habitata. Prenaseljenost lahko povzroči tudi lakoto in bolezni.

Invazivne vrste so vsiljivci, ki niso domači v življenjskem okolju in motijo ​​skupnost. Mnoge vrste invazivnih vrst, kot je školjka zebra, uničujejo avtohtone vrste. Invazivne vrste hitro rastejo in zmanjšujejo biotsko raznovrstnost, kar oslabi celotno živalsko in rastlinsko skupnost v tej niši.

Ekološko nasledstvo je vrsta sprememb v strukturi skupnosti, ki vplivajo na dinamiko skupnosti in spodbujajo združevanje rastlin in živali. Primarno nasledstvo začne se z vnosom organizmov in vrst, običajno na novo izpostavljene kamnine. Na prvem mestu so pionirske vrste, kot so lišaji na skali.

Sekundarno nasledstvo zgodi, ko pride do urejene rekolonizacije na območju, ki je bilo prej naseljeno pred motnjami. Na primer, ko požar zdesetka območje, bakterije spremenijo zemljo, rastline poženejo iz korenin in semen, nastanejo grmi in grmi, čemur sledijo sadike dreves. Vegetacija zagotavlja navpično in vodoravno strukturo, ki privablja ptice in živali v biološko skupnost.