Спільнота (екологія): визначення, структура, теорія та приклади

Екологія громади є дослідженням і теорією того, як популяції організми взаємодіють один з одним і реагують на своє неживе оточення. Як підгрупа загального вивчення екології, ця галузь спеціалізації досліджує організацію та функціонування біологічних спільнот.

Екологи громади захищають навколишнє середовище та рятують види від зникнення шляхом оцінки та моніторингу екологічних умов, таких як глобальне потепління.

Одне з найперших офіційних визначень екології громади було запропоновано професором Корнеллом Роберт Віттакер у 1975 році. Уітакер охарактеризував екологію громади як сукупність живих організмів, які взаємодіють і утворюють спільноту з унікальною структурою та видовим складом. Знання того, як функціонує громада, є життєво важливим для просування та збереження біорізноманіття.

Екологія громади вивчає, як взаємодіючі організми взаємодіють та конкурують у певній ніші чи географічному розташуванні, наприклад, у лісі, прерії чи озері. Екологія громади охоплює всі популяції всіх видів, що живуть разом на одній території.

Громадські екологи вивчають екологічну взаємодію і розглядають такі речі, як втручатися, коли зростаюча популяція оленів руйнує підлісок шару ліс.

Екологія громади охоплює багато типів екологічних взаємодій, які з часом змінюються. A лісова громада включає рослинне співтовариство, усі дерева, птахів, білок, оленів, лисиць, грибів, рибу в лісовому потоці, комах та всі інші види, що живуть там або сезонно мігрують.

Подібним чином, a кораловий риф Спільнота включає величезну кількість різних видів коралів, риб та водоростей. Достаток і розподіл є сильними силами, що формують біологічне співтовариство.

Екологія громади фокусується на тому, як взаємодія між різними видами впливає на здоров'я, ріст, розповсюдження та велику кількість екологічної системи. На рівні громади види часто взаємозалежні. Кілька коротких харчових ланцюгів поширені в більшості біологічних спільнот. Харчові ланцюги часто перекриваються і формуються харчові мережі виробників та споживачів.

Американські, європейські та британські вчені давно тримають багатьох різні теорії щодо визначення екології громади, яку вперше назвали соціологією рослин. У 20 столітті думки розходились щодо того, чи є екологічні ніші самоорганізованими організмовими спільнотами чи випадковими наборами видів, які процвітали завдяки своїм особливим рисам.

До 21 століття теорії розширились, включаючи такі ідеї, як теорія метаспільноти що зосереджується на структурах громади та еволюційна теорія що включає принципи еволюційна біологія в екологію громади.

В даний час теорія екології громади ґрунтується на припущенні, що екологічні спільноти є результатом різних типів процеси складання. Процеси складання включають адаптацію, видоутворення в еволюційній біології, конкуренцію, колонізацію, висоту, клімат, порушення середовища існування та екологічний дрейф.

Теорія екології громади розширюється теорія ніш, що пов’язано з організмом, який має певне місце та роль в екосистемі.

Видове багатство відноситься до багатства або кількості знайдених видів. Наприклад, щорічна кількість птахів може дати багатство 63 різних видів птахів, помічених у природному центрі. Один скупчений дятел зараховується так само, як 50 курячих курей при визначенні видового багатства району.

Видове багатство не враховує загальної кількості особин, що знаходяться в межах кожного виду. Кількість і тип видів, що є в спільноті, поступово збільшується до екватора. Видове багатство зменшується до полярної області. Менше видів рослин і тварин пристосовано до холодних біомів.

Видова різноманітність розглядає загальне біорізноманіття. Видове різноманіття вимірює видове багатство, а також відносну кількість наявних видів. Висока видова різноманітність характеризує стійкі екологічні спільноти. Раптові або значні зміни в спільноті, такі як наплив хижаків, можуть порушити екологічний баланс хижака і жертви та зменшити різноманіття видів.

Екологи громади вивчають взаємодію між структурою та організмами. Структура описує характеристики екологічних ніш, видове багатство та видовий склад. Види взаємодіють між собою та навколишнім середовищем різними способами, наприклад, змагаючись за обмежені ресурси або працюючи разом, щоб захопити гру. Динаміка населення відіграє ключову роль у громадах.

енергетична піраміда показує, як енергію виробляють і передають організми, що складають харчовий ланцюг. Гетеротрофні виробники корисної харчової енергії від Сонця утворюють широку основу піраміди.

Первинні споживачі, такі як рослиноїдні тварини, не можуть готувати їжу для живлення своїх клітин і повинні їсти виробників, щоб жити. Вторинні споживачі - це хижаки, які харчуються первинними споживачами. Третинні споживачі пожирають вторинних споживачів, але верхівка хижака на вершині піраміди не має природних ворогів.

A харчовий ланцюг представляє потік харчової енергії в громаді. Наприклад, фітопланктон їдять риби, яких людина може зловити та приготувати. Тільки 10 відсотків споживаної енергії передається на кожному трофічному рівні, саме тому енергетична піраміда не обернена. Розкладачі відіграють певну роль, розщеплюючи мертві організми, щоб викидати поживні речовини назад у навколишнє середовище.

У біології міжвидові взаємодії стосуються способів взаємодії видів у своєму співтоваристві. Вплив такої взаємодії на різні види може бути позитивним, негативним або нейтральним для одного або обох. Багато типів взаємодій відбувається в екологічній спільноті та впливає на динаміку популяції.

Ось кілька прикладів таких типів взаємодій:

• Мутуалізм: обидва види виграють від взаємодії, наприклад, бактерії в кишечнику, що прискорюють травлення (+ / +).

• Коменсалізм: один вид приносить користь, не впливаючи на інший, наприклад, павук, який крутить павутину на рослині (+ / 0).

• Паразитизм: один вид приносить користь, а інший шкодить, наприклад, патогенні мікроби (+/-).

• Хижацтво: один вид полює на інший для виживання (+/-).

• Конкуренція: два види борються за обмежені ресурси (- / -).

Навіть незначні зміни в природі можуть мати значний вплив на екологію громади. Наприклад, на структуру впливають такі фактори, як незначні перепади температури, порушення середовища проживання, забруднення, погодні явища та взаємодія видів.

Відносна кількість їжі є стабілізуючим фактором у громадах. Зазвичай існує система балансу їжі та споживання.

Види фундаменту, як корали в спільноті коралових рифів, відіграють ключову роль в екології громади та формуванні структури. Коралові рифи зазвичай називають «морськими тропічними лісами», оскільки вони забезпечують їжу, притулок, місця розмноження та захист до 25 відсотків всього морського життя, повідомляє Смітсонівський музей природознавства. Загроза кораловим рифам включає зміну клімату, забруднення, надмірний вилов та інвазивні види.

Ключові камені подібно до вовки суттєво впливають на структуру спільноти щодо чисельності інших видів. Якщо їх видалити, втрата ключових хижаків кардинально змінює всю громаду. Хижаки тримають під контролем інші популяції, які в іншому випадку перепасують і загрожують видам рослин, що призведе до втрати їжі та середовища існування. Перенаселення також може призвести до голоду та хвороб.

Інвазивні види є загарбниками, які не є місцем існування та порушують спільноту. Багато типів інвазивних видів, як мідія зебра, знищують місцеві види. Інвазивні види швидко ростуть і зменшують біорізноманіття, що послаблює загальну спільноту тварин і рослин у цій ніші.

Екологічна спадкоємність - це низка змін у структурі громади з часом, які впливають на динаміку спільнот та спонукають до поєднання рослин та тварин. Первинна спадкоємність починається з інтродукції організмів та видів, як правило, на щойно відкритих гірських породах. Такі першопрохідці, як лишайники на скелі, стоять на першому місці.

Вторинна спадкоємність трапляється, коли в районі, який раніше населявся до зриву, відбувається впорядкована реколонізація. Наприклад, після стихійного пожежі, що знищує територію, бактерії модифікують ґрунт, рослини проростають з коріння та насіння, кущі та чагарники зароджуються, а потім саджанці дерев. Рослинність забезпечує вертикальну і горизонтальну структуру, яка залучає птахів і тварин до біологічного співтовариства.