物种或种群生态位宽度与生态位重叠的计测模型_李德志

合集下载

生态位的概念及其测度内容

生态位的概念及其测度内容作者：杨秀英来源：《科技风》2020年第20期摘;要：本文论述了生态位概念及其主流概念的区别，探讨生态位领域测度的内容，具体为：生态位宽度与生态位重叠值。

通过测度能够反映出物种对环境资源的利用情况、种群分布的交错程度和潜在竞争关系。

生态位理论在研究群落结构、种间关系、物种适应性等方面具有重要的指导意义。

关键词：生态位;生态位宽度;生态位重叠;湿地滨水植物用生态位理论研究植物种群，已成为湿地科学的热点内容之一[1]。

植物、水体、土壤是湿地生态系统的三大组成要素，植物种群维持着生态平衡，其变化对生态系统的组成与物质循环、能量流动都具有举足轻重的影响，同时植物对环境和水文条件的变化敏感，具有一定的指示作用[23]。

因此，根据生态位理论研究植物种群的生态地位和功能、群落结构、种群间的资源利用关系是可行的[3]。

1 生态位的概念1.1 生態位概念的由来1894年Streere在观察菲律宾的鸟类分居现象时注意到生态位。

生态位一词最早于1910年由Johnson提出，特指一个区域内各个物种所占据环境中对应的生态位”。

1917年Grinnell定义生态位为：某个物种在生态群落中的位置及其展现出的功能与作用，本质是该物种所占据的环境地位与空间单位。

1927年Elton定义为：某个动物在生物环境中的地位，包括该动物与食物、与天敌的关系”。

1934年Gause提出竞争排斥法则，解释物种间的竞争与排斥。

1957年Hutchinson提出N维超体积概念，认为生态位是生物对环境变量的选择范围。

目前，生态位研究中的代表人物是Grinnell、Elton、Hutchinson，后来的研究者将以上定义称为：空间生态位、功能生态位和多维超体积生态位[1]。

1.2 主流生态位概念的区别Grinnell提出的生态位是指物种能够生存和繁衍后代的所有条件的总和，偏重于物种与生物、非生物因子的关系，强调大尺度的非生物变量[4]。

生态位宽度和生态位重叠指数

生态位宽度和生态位重叠指数生态位宽度和生态位重叠指数是生态学中的两个重要概念，它们对于理解生物群落的结构和动态变化具有重要意义。

本文将详细介绍生态位宽度和生态位重叠指数的概念、计算方法、影响因素以及在实际研究中的应用。

一、生态位宽度的概念及计算方法1.1 生态位的定义生态位是指一个物种在其所处环境中所占据的一定空间或资源范围，包括其在食物链中所处的位置、所吃食物类型和数量等特征。

简单来说，生态位就是一个物种在其所处环境中“干什么”、“吃什么”以及“被谁吃”的总体表现。

1.2 生态位宽度的定义生态位宽度是指一个物种能够利用资源或占据空间的范围，即该物种在其所处环境中能够存活和繁殖的条件范围。

通俗地说，就是该物种能够适应和利用资源或空间的广度。

1.3 生态位宽度的计算方法（1）基于食性：根据一个物种所吃食物的类型和数量来计算其生态位宽度。

例如，一种食草动物可以利用不同种类的植物作为食物，其生态位宽度就是这些植物在空间和营养上的范围。

（2）基于空间：根据一个物种所占据的空间范围来计算其生态位宽度。

例如，一种鸟类可以在不同高度、不同地点筑巢和觅食，其生态位宽度就是这些空间范围。

（3）基于特征：根据一个物种的特征来计算其生态位宽度。

例如，一种鱼类可以适应不同水温、水深和水质条件下的生存和繁殖，其生态位宽度就是这些特征上的范围。

二、生态位重叠指数的概念及计算方法2.1 生态位重叠指数的定义生态位重叠指数是指两个或多个物种在其所处环境中所占据资源或空间范围的重叠程度。

简单来说，就是两个或多个物种在资源或空间利用上存在交集的程度。

2.2 生态位重叠指数的计算方法（1）Pianka指数法：Pianka提出了一种计算生态位重叠指数的方法，即用相对重叠值（RO）表示两个物种生态位的重叠程度，其计算公式为：RO = 2S1S2/(S1+S2)^2其中，S1和S2分别代表两个物种在资源或空间利用上的范围。

（2）Morisita指数法：Morisita提出了一种计算生态位重叠指数的方法，即用Morisita指数（IM）表示两个物种生态位的重叠程度，其计算公式为：IM = Σ(ni(ni-1)/N(N-1))其中，ni代表两个物种在某一个资源或空间上的共存数量，N代表总样本量。

生态位理论及其在工程植被护坡中的指导意义

第３７卷第２２期２０１１年８月
ＳＨＡＮＡＲＣＨＩＥＴＸＩＣＵＲＥｒ
山西建筑
Ｖｏ｜７Ｎ．２ｌ３ｏ２
Ａｕ．２１ｇ０１
・１９・５
文章编号：０９６２２１）２０５ — ２１０ —８５（０２ — １９０１
见，）生态位（ｏｉｅ。Ｇｕｂ视“ Ｒｌｎｈ）ｅｃｒｂ生态位为植物与所处环境的总（图１图２。
关系” 。其次，ｄｍ（９９，ｉｋ（９３，ｒｂ（９７，ｏ— Ｏｕ１５）Ｐａａ１８）Ｇｕｂ１７）Ｃｌｎｉｖｘ１８）ＣｏＧａｘａ１９）Ｌｉｌ也从不同角度分别ｎａ（９６，ａｕｎｉ（９５，ｅｏｄ等ｎｂ给生态位下了定义。其中Ｌｉｏｅｌ生物对环境需求与影响的角ｂｄ从度，提出 “ 求生态位” 影响生态位 ” 由以上两者结合形成的需与“ 及 “ 总生态位”５最具代表性。现代生态学中，＿一般把生态位定义为 “ 态系统中，生生态位是生物单元在特定生态系统中与环境相互作用过程中所形成的相对地位与作用 ” 。简单地说，生态位就是在生态因子变化范围内，够被生态元实际和潜在占据、用或能利
４００１０１
３０４０１２
・
７卷２期１０・第０１第２６２３１年８月
山西建筑
阶段对同种生态因子的生态宽不同；四，第同种植物对同一种生调整，使物种内及物种间的关系能够朝着有利于群落稳定的方向

物种或种群生态位宽度与生态位重叠的计测模型_李德志

第42卷第7期2006年7月林业科学SCIE NT IA SILVAE SINICAE Vol 142,No 17Jul.2006物种或种群生态位宽度与生态位重叠的计测模型李德志1 石强1 臧润国2 王绪平1 盛丽娟1 朱志玲1王长爱1(11华东师范大学环境科学系上海市城市化生态过程与生态恢复重点实验室上海200062;21中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所北京100091)摘要: 提出生态位宽度和生态位重叠的新定义及其若干测度模型。

对不同学者提出的许多测度生态位宽度和生态位重叠的模型进行分析和评述。

迄今为止,在国内限于单一生态资源轴上的生态位参数计测研究很多,随着多维生态位计测方法的不断发展,物种或种群在多维生态空间内的生态位宽度和生态位重叠计测,将备受关注。

关键词: 物种;种群;生态位宽度;生态位重叠;模型中图分类号:S71815 文献标识码:A 文章编号:1001-7488(2006)07-0095-09收稿日期:2005-02-18。

基金项目:国家自然科学基金项目(30370245;30470288;30430570),/十五0/211工程0华东师范大学生态学重点学科建设子项目,上海市生态学重点学科项目。

Models for Niche Breadth and Niche Overlap of S pecies or PopulationsLi Dezhi 1 Shi Qiang 1 Zang Runguo 2 Wang Xuping 1 Sheng Lijuan 1 Zhu Zhiling 1 Wang Chang .ai 1(11Sh an gha i Key La bo ratory for U rba ni zation an d Ecologica l Restora tion De partmen t o f En vironmen tal Scien ce ,East Chin a No rmal U ni ve rsit y Sha ng hai 200062;21Institute o f Fo rest Ecolog y ,En vironmen t an d Prote ction ,C AF Bei jin g 100091)Abstract : The concepts and se veral models of nic he breadth and niche overlap of a species or population were given.Re viewing and analyzing the models for measuring the niche breadth and nic he overlap,which we re put forward by different authors.Although so far in China,most of the studies on the niche paramete r limited in the single ecological resource axis,along the de velopme nt of the methods for multidimensional niche measurement,the research on the multidimensional niche breadth and niche overlap would be paid more attent ions and would bec ome the main strea m.Key words : species;popula tion;niche breadth;niche overlap;model生态位理论是生态学中最重要的基础理论和核心思想之一(Whittaker,1975;曲仲湘,1986;王伯荪,1987),在生态学研究的诸多领域被广泛应用,并对生态学的许多核心问题做了成功的解释。

第八章--生态位

第八章生态位生态位（niche）是现代生态学的重要理论之一，生态位研究在理解群落结构和功能、群落内物种间关系、生物多样性、群落动态演替和种群进化等方面有重要的作用，因此得到了广泛的应用，并已取得了许多研究成果。

这使生态位理论成为近20年来生态学研究的热点之一(林开敏和郭玉硕2001，张桂莲和张金屯 2002，林思祖等2002，李毅等2003)。

第一节生态位的概念在生态学中最早使用生态位（niche）一词的是Grinnel(1917)，他把生态位定义为种的最后分布单位（ultimate distributional unit ），而强调生态位的空间概念。

1927年，Elton把生态位确定为种在其群落中的功能作用和地位（functional role and position），强调一个种与其他种的营养关系。

Hutchinson（1957）利用数学上的点集理论，把生态位看成一个种生存条件的总合。

Odum(1959)则认为生态位是一个种在其群落和生态系统中的地位和状况，而这种地位和状况决定于该生物的形态适应、生理反应和特有的行为。

1973年，Pianka提出一个生物单位的生态位（包括个体、种群或物种生态位）就是该生物单位适应性的总合。

生物环境（小生境）与生物生态位之间的差异仅仅在于：在生物生态位的概念中，包括生物开拓和利用其环境的能力，也包括生物与环境相互作用的各种方式。

目前，生态位的概念已同种间竞争密切联系在一起，而且越来越同资源的利用联系在一起。

我们认为生态位概念必须与物种所生存的群落环境相连系，也就是一个种的生态位是指该种在群落中利用资源的能力，这种能力体现在该种个体在群落中的分布范围和生物量的占有上。

一个种的生态位受群落内生物和非生物环境的影响，因此一个种在不同的群落中就有不同的生态位。

1990年我国学者刘建国和马世骏提出了扩展的生态位理论。

他们认为以前的生态位概念有三点不足之处：一是只将物种（种群）作为生态位的利用者或占有者，而没有包括其他拥有生态位的生物组织层次（如群落、生态系统等）；二是只考虑环境因子（食物、资源等）而忽略了时间因子；三是只谈生态位实际利用性，没有考虑生态位的潜在形式和非存在形式。

生态学中的生态位与生态位重叠研究

生态学中的生态位与生态位重叠研究生态学是研究生物与环境之间相互作用的科学，其中生态位是一个重要的概念。

生态位是指一个物种在生态系统中所处的角色或地位，包括其所居住的地理区域、与其他物种的关系、食物来源和生存条件等。

在生态系统中，不同物种之间的生态位重叠程度直接影响着它们之间的相互关系。

因此，研究生态位与生态位重叠是生态学中备受关注的话题。

生态位重叠是指两个或多个物种在生态系统中占据类似的生态位，它们之间的竞争程度会随着生态重叠程度的增加而增加。

例如，两个食肉动物如果都喜欢猎杀同一种猎物，那么它们之间的竞争就会非常激烈。

相反，如果它们食谱有差异，那么它们之间的竞争就不会那么激烈了。

生态位重叠的研究对于认识和解决生态系统中的竞争、物种消失和生态恢复等问题具有重要意义。

生态位重叠的研究可以从不同的方面入手，下面我们讲几个常见的角度。

首先是物种食性的重叠程度。

食物是一个物种的生存基础，两个物种的食物选择也会影响它们的生态位重叠程度。

如果两个物种在食物选择上有很多的重叠，那么它们会在抢夺食物时互相竞争。

例如在某些湖泊中，大麻哈鱼和鲈鱼两种鱼吃的都是小鱼，它们之间的竞争就非常激烈。

其次是它们所生活的环境的重叠程度。

不同物种所喜欢的生活环境也会对它们的生态位重叠产生影响。

例如，两种不同的树种生长的环境不同，那么它们与树上的动物的生态位重叠程度也会不同。

另外还有不同物种之间的生物学相似性、所处地理位置和行为差异等方面会影响它们的生态位重叠程度。

例如，两种鸟类外形非常相似，其生态位重叠程度也会非常高。

为了研究物种的生态位重叠程度，生态学家常常采用统计学方法。

最常用的方法是Jaccard相似系数（Jaccard similarity coefficient），这个系数可以衡量两个样本共同的部分。

另外还有一种被称为Morisita指数的方法，它可以考虑样本间物种的数量和丰度等因素。

最后，研究生态位和生态位重叠是为了更好地了解生态系统的构成和作用。

生态位和生态位重叠的研究进展

生态位和生态位重叠的研究进展生态学是一个涉及生物群落与环境相互作用的学科，而生态位是其中一个核心概念。

生态位是生物群落中一种生物种类的生存方式与地位，包括其与其他生物种类的相互作用和生物地理空间的占据，它们共同构成了生态系统中的一个组成部分。

对于一种生物种类而言，其所占据的生态位是一种“职业”，而且不同的生物种类可以在同一生态系统中占据不同的生态位。

然而，在生物群落中，不同生物种类之间的生态位不是孤立存在的，因为它们之间会发生相互作用，这就形成了生态位的重叠。

生态位重叠是指两种或多种生物种类在资源利用、生存方式上的部分或完全相同，同时存在的情况。

生物种类之间的生态位重叠，会影响它们竞争和共存的结果。

因此，了解生态位重叠对于预测生物种群演替、物种多样性和生态系统稳定性具有重要意义。

在生态位和生态位重叠的研究方面，一些经典理论和方法已经被建立和证实，同时也有一些新的研究方向和观点呈现。

下面我们将分别讨论它们的研究进展。

一、生态位理论1. Hutchinson的生态位概念生态位是由英国生态学家Hutchinson于1957年提出的，他认为每一种生物种类都具有一种特定的生存方式和地位，而这种生存方式和地位并非是由其基因决定的，而是在环境条件的影响下产生的。

他提出了九维生态位的概念，包括温度、湿度、光照、食物等因素。

2. Elton的生态金字塔理论英国生态学家Elton在1927年提出的生态金字塔理论，将生态位理解为物种之间相互依存的关系，物种之间存在合作和竞争的关系，理解生态系统的能源转换规律。

3. MacArthur和Levins的干扰竞争理论美国生态学家MacArthur和Levins于1967年提出了干扰竞争理论，它认为生态位的重叠会导致物种间的干扰竞争。

竞争强度取决于生态位重叠的程度。

该理论被广泛运用于解释物种竞争和共存的机制。

二、生态位重叠的测量方法1. 基于生物群落结构的测量方法这种方法基于生物群落的物种组成，使用生态位重叠指数，来反映生物种类之间的资源利用和生存方式的相似程度。

生物的生态位与生态位重叠

生物的生态位与生态位重叠生态位是指一个物种在生物群落中所占据的特定角色和位置。

它包括了生物的生活方式、资源利用与竞争，以及其他与其相互作用的生物种群和环境之间的关系。

而生态位重叠则是指不同物种之间在资源利用和生活方式上存在的重叠。

本文将探讨生物的生态位以及生态位重叠对生物群落和生物多样性的影响。

生态位是一个生物学上的概念，其主要目的在于描述和解释不同物种如何适应不同的环境条件。

每个物种在生态位中都有自己独特的角色和功能，通过其特定的生活方式和资源利用，来与其他物种相互作用，共同构成稳定的生态系统。

通过研究生物的生态位，我们可以更好地理解物种之间的相互依存关系和生物多样性的维持机制。

然而，在自然环境中，不同物种之间的生态位往往出现重叠。

生态位重叠是指不同物种之间在资源利用和生活方式上的相似度高，导致它们竞争同一资源或处于相似的生存压力下。

生态位重叠可以分为两种类型：完全重叠和部分重叠。

完全重叠发生在两个或多个物种利用同一资源的情况下，而部分重叠则是指物种之间仅有部分资源利用和生活方式的相似。

生态位重叠对生物群落和生物多样性具有重要影响。

一方面，生态位重叠可以引起物种之间的竞争。

当两个物种在资源利用和生活方式上存在较高的相似性时，它们会竞争同一资源，导致资源的稀缺和压力的增加。

这种竞争可能会导致其中一种或双方物种的数量减少，进而对生态系统结构和功能产生负面影响。

另一方面，生态位重叠也可以促进物种的分化和进化。

在相同或相似的生态位条件下，不同物种可能会通过分化资源的利用方式或适应不同的生活方式来减少竞争压力。

这样的分化过程可以增加物种的多样性，并提高整个生物群落的稳定性和适应性。

为了减少生态位重叠带来的压力，不同物种往往会选择不同的资源利用策略和生活方式。

例如，某些鸟类选择在不同高度的树冠层觅食，以避免与其他物种产生竞争。

一些海洋生物则在不同的水深和水温条件下寻找食物和栖息地，以减少重叠的机会。

总结来说，生态位是物种在生物群落中所占据的特定角色和位置，而生态位重叠则是不同物种之间在资源利用和生活方式上的相似性。

关于生态位定义的探讨及生态位重叠计测公式改进的研究

关于生态位定义的探讨及生态位重叠计测公式改进的研究
生态位概念自1938年美国科学家托尔斯提出以来，就受到生态学界的广泛关注。

它是将实体（如植物或动物）与他周围的环境结合起来，并将结果用来关联生物种在生态系统中的功能和空间分布的一种概念。

生态位定义研究一直是生态学研究的一个重要课题，不断被探讨和研究。

最近几年，生态学家认识到一种特殊的生态位类型，即称为“重叠生态位”的物种共有生态位。

这种重叠生态位概念是一种描述和解释多样性的宏观概念，旨在研究生物在自然界中的分布规律。

基于生态位重叠计测公式，生态学家们构建了一套用于衡量重叠生态位类型的
定量方法。

不过，由于一些细节问题，这套定量方法也出现了一些不太好的地方。

为了克服这些潜在困难，目前许多生态学家都在研究如何改进重叠生态位计测公式，并尝试构建一个灵活的系统，可以更（科学）准确地描述重叠生态位的形成和变化过程。

目前，仍然存在关于生态位定义的探讨和生态位重叠计测公式的改进的问题。

未来，生态学家们可能通过开发新的定量模型以及增加大量的现场观测数据来解决这些问题。

然而，无论如何，这一课题仍是为生态学界带来诸多挑战的。

未来，只有积极拥抱技术发展，在生态位计测方面做出创新，才能进一步提升研究工作的完整性和效率。

黄土区长期封育草地优势物种生态位宽度与生态位重叠对不同干扰的

犆犺犻狀犪；２．犌狉犪犱狌犪狋犲犝狀犻狏犲狉狊犻狋犺犻狀犲狊犲犃犮犪犱犲犿犮犻犲狀犮犲狊，犅犲犻犻狀０００４９，犆犺犻狀犪；３．犖狅狉狋犺狑犲狊狋犃狉犻犮狌犾狋狌狉犪犾牔犉狅狉犲狊狋狉狔狅犳犆狔狅犳犛犼犵１犵狔犝狀犻狏犲狉狊犻狋犢犪狀犾犻狀１２１００，犆犺犻狀犪狔，犵犵７
摘要：运用Ｌ初步分析了长期封育草地优势种群生ｅｖｉｎｓ生态位宽度指数和Ｐｉａｎｋａ生态位重叠指数及物种丰富度，态位对放牧、火烧和施肥的响应特征。结果表明：在封育（对照组）、放牧、火烧和施肥干扰下，生态位宽度最大的物中华小苦荬、白莲蒿和本氏针茅；建群种本氏针茅在不同干扰下生态位宽度表现为施肥种依次是白颖苔草、（）））），物种丰富度指数则依次为放牧＞施肥＞火烧＞封育。所有１．３６２１．２４４１．０８８１．０２６＞火烧（＞封育（＞放牧（物种和优势种的生态位重叠指数平均值均表现为施肥＞封育＞火烧＞放牧，且在各干扰下，生态位重叠指数最大的种对依次为本氏针茅和白颖苔草、大针茅和白颖苔草、大针茅和白颖苔草以及中华小苦荬和硬质早熟禾。综上对长期封育的草地进行适度的干扰可提高物种丰富度，改善种群的生态位配置和最大限度地利用环境资源。所述，关键词：生态位宽度；生态位重叠；干扰类型；典型草原

高校学报生态位宽度研究

０
ｒ
（３）
（４）
Ｂ＝
收稿日期：２０１４— ０６—０２基金项目：中国高校科技期刊学研究计划（ＧＢＪＸＣ１２４７）；江苏省高等职业院校高级访问学者计划资助项目（２０１３，ｆｘ０６９）；江苏省期刊协会
法测度多维生态位宽度Ｂ
数，则
。。，用Ｂ表示第个
理［６，用ｄ表示资源状态的相对权重因子，并
将ｒ个资源状态扩展为ｋ（一般取ｋ＝１００００）个资源状态的值，公式（１）变为
等功能将被扩大。认真分析高校学报的现实生态位及其与理想生态位之间的差距，积极思考高校学报未
Ⅳ ２ Ⅳ ２
Ⅳ ２Ｊ
●
：
Ⅳ ｌ』、『
Ｎ
●
：
ＮｓＬＮｎ
Ｎ
可以借助物种的个体在资源矩阵的资源状态中的分布一致性估出其生态位宽度＿５。不同学者对其关注角度不同，所提出的测度模
1974采用多元判别分析法将视为在判别因子空间内样本观测的置信椭圆在某一给定判别因子轴上的投影长度closkey1976以生态位椭圆沿单个轴的种内判别值标准差度量dueser等1979用种在判别空间内距原点的平均欧氏距离表示生态位位置用变异系数度量秦玉川等1994采用主成分分析方法以种群95等密度概率椭圆的面积或体积来计测2i122imax12度量二维生态位空间内的生态位宽度进一步扩展后可度量多维生态位宽度李德志1995采用主成分分析和典范分析方法测度多维生态位宽度生态因子轴上的生态宽度n表示生态因子轴个13李医民等2004利用模糊理论提出生态位宽度的计测公式1314基于简捷性方法简捷明确性生物学意义明确原则近年来使用较多是levinsodum认为生态系强调必需的相互关系相互依存和因果联在社会生态系统的进化过程中每种期刊不仅在生态空间中占有特定的生态位具有特定的形态和功能还紧随科技的发展不断挖掘潜在的资源状态扩充生态位增强传播功能对社会的影响也愈加强烈

生物的生态位与生态位模型

生物的生态位与生态位模型生态位是指一个物种在生态系统中的角色或地位，包括其在环境中所占据的位置以及与其他物种的相互作用。

生物的生态位不仅取决于其生存所需的资源利用方式，还受到其对环境的影响和承受能力的限制。

生态位模型则是用来描述和分析不同物种之间的相互作用以及它们在生态系统中的占据位置。

生物的生态位是由其生态位宽度和生态位容量两个方面构成的。

生态位宽度指的是一个物种利用生态系统中各种资源的范围和能力，以及其在资源利用上的差别；生态位容量是指一个物种在某一资源专一性上所能承受的最大压力。

只有在某一能源、食物或巢穴资源的相互作用中，较大的生态位容量和较宽的生态位范围，才能使一个物种更成功地利用并且生存在该资源中。

然而，生态位并不是一个静态不变的概念。

环境的变化会导致生物在生态位中的位置和角色发生变化，资源的竞争和压力也会促使生物在资源利用中不断演化。

在这种情况下，生物的适应性、生态位的变化和互补性将决定生物在生态系统中的生存和繁衍能力。

为了更好地理解和分析生物在生态系统中的角色和位置，科学家们提出了生态位模型。

生态位模型可以用数学模型和计算模拟的方式来描绘不同物种之间的相互关系，准确地预测各种环境条件下物种的生存和繁衍能力。

生态位模型通过对生物的生态位宽度、生态位容量、资源利用策略和环境适应能力进行量化，模拟出不同物种之间的竞争、合作和共生关系，帮助科学家们更好地理解生态系统的结构和功能。

总之，生物的生态位是指其在生态系统中所占据的位置和角色，受到资源利用方式和环境压力的影响；而生态位模型则是用来描述和分析不同物种之间的相互作用以及它们在生态系统中的占据位置的模型。

通过深入研究生物的生态位和生态位模型，可以更好地理解生态系统的结构和功能，为保护生物多样性和生态系统的稳定性提供理论和实践依据。

生态位的测定指标及方法

生态位的测定指标及方法Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT生态位的测定指标及方法1、生态位的定义及概念生态位(ecologicalniche)是现代生态学中的一个非常重要的概念,也是种群生态学研究的一个核心问题,对于生态位这一概念也经历了其自身的发展完善过程。

生态位理论致力于解释生物之间、生物与环境之间相互作用的机理,具有一个形成与发展的过程。

1917年Grinndl[6]首次在研究加利福尼亚长尾鸣禽的生态关系时使用生态位术语并首次给它下定义,引入生态学研究以来,生态位的理论和方法就始不断完善和发展。

他将生态位定义为一个种或者一个亚种所占据的最后分布单位,强调物种空间分布的意义,因此也称作空间生态位。

1934年Gause提出了竞争排斥原理即出现在一个稳定群落中的两个种受同时利用同一资源的限制,其中某一种将具有竞争优势,而另一种则会被排斥。

生态位的概念常与种间竞争的概念相联系。

1958年HutcWnsonti3]从空间和资源利用方面提出了更加现代的生态位概念,既生态位的超体积概念,认为生态位是生物对环境变量的选择范围,因为环境变量是多维的。

这一概念奠定了现代生态位研究基础。

1959年[i6Wij认为生态位是一种在其群落和生态系统中地位和状况,这种状况和位置决定于该生物的形态适应、特有行为和生理反应[16]。

他认为生境就相当于生物的“住址”,生态位就相当于生物的“职业”。

1977年Gmbb、1983年Pianka都给生态位下过定义,使之不断完善。

1984年我国学者王刚应用集合概念定义生态位刘建国、马世俊提出“扩展生态位理论”。

给生态位下定义的学者很多,有人对生态位予以数学上的抽象,认为生态位是位于n维资源空间中的超体积。

关于生态位的定义,不同的学者有各种不同的表达方式。

但是其中最具代表性的当属Grinnell的空间生态位、Elton的功能生态位和Hutchinson的多维超体积生态位。

物种多维生态位宽度测度

物种多维生态位宽度测度生态位的概念源于埃克苏斯米尔斯的“灌木群落原理”，指的是一种物种可被描述为某种细胞，其位于这一类物种中环境要求能受到有限影响的范围，即该物种在一定环境条件下能够存活和繁衍的空间范围，而这种范围也被称为物种的生态位。

由于经济学家的定义，生态位的概念一直都是被用来作为衡量生物系统稳定性的重要因素，例如植物群落的多样性和营养物质的分配等概念，而这些概念的最终目的都是对生物系统的可持续发展能力进行评估。

目前，物种生态位宽度概念已经在环境生态学、生物学和生态学等范畴都有了广泛的应用。

物种多维生态位宽度测度（Multi-dimensional species ecological niche breadth，下文简称M-ECN）就是指在不同环境维度上有限的物种可能实际存在的生态位宽度，这种宽度可以衡量物种对环境现状的抗变性反应能力和某些影响因素下的环境适应性。

2、物种多维生态位宽度测度的核心概念M-ECN的核心概念是：每个物种在其生存的环境或地理单元中，都有一定的生态位宽度，其包括所处环境的物理、生化、生物和社会等多个方面的影响。

通过对该环境中的物种群落进行多维度的定量测度，可以计算出每个物种的生态位宽度。

在这些定量测度中，使用的物种变数可以是经典生态位变数，也可以是非经典变数，而且这些变数也可以涵盖不同尺度的生态系统，从局部系统如小型湿地到全球系统。

以某物种的生态位宽度计算为例，首先需要定义这一物种的生态位，比如在群落中生存的物种可以被定义为：“为了要生存及繁衍，该物种必须能够适应不同环境要求，这些要求包括：温度、湿度、土壤质量、氧气、光照、食物等等。

”接下来进行定量测度，比如对该物种在不同环境条件下存活和繁衍的能力，即繁殖力进行测量，这些测量数据就可以被用来定量评估物种的生态位宽度。

除此之外，生物多样性的变化也可以作为定量测度的依据，从而获得物种在不同环境维度下的生态位宽度，以此来了解其对环境变化的反应能力。

生态位重叠计算

生态位重叠计算
生态位重叠是生态学研究中的一项重要工具，用于评估物种的竞争能力，并对生态系统的平衡和多样性产生关键影响。

生态位重叠研究通过分析植物和动物群落中物种分布和竞争
关系，来评估不同物种之间的竞争关系以及它们在竞争中的易受干扰性。

生态位重叠被用来研究物种分布，以及它们在一个环境中健康存在的可能性。

生态学家利
用重叠分析来判断物种与环境在形成健康植物群落时所产生的竞争压力。

生态位重叠还可以用来研究多样性水平的变化。

生态学家可以用生态位重叠研究来确定物
种的多样性在受到环境因素影响时是如何变化的，有助于更好地了解生态系统的可持续性。

此外，对生态位重叠分析也可以帮助研究者更好地理解物种因为环境因素而灭绝的可能性。

一旦环境发生变化，生态位重叠分析可以帮助人们判断哪些物种更可能在新的环境中生存
下来，以及哪些物种有可能因为环境的变化而灭绝。

因此，生态位重叠研究不仅可以帮助人们了解物种的竞争关系，还可以用来评估多样性水
平的变化，并研究物种因为环境因素而灭绝的可能性，从而有助于人们管理和三认识生态
系统。

生态位和生态位宽度的测量方法和比较

生态位和生态位宽度的测量方法和比较生态位是指一个物种在生态系统中所占据的特定生态角色和生存方式。

它对于物种的竞争、互作和共存都具有重要的影响。

生态位的宽度则指的是该物种对于不同食物资源的利用能力和适应能力的范围。

本文将讨论生态位的测量方法和比较。

一、生态位测量方法生态位的测量主要包括两种方法：试纸法和比较法。

试纸法是利用生态位的竞争关系来测量物种所占据的生态位。

这种方法是通过观察物种之间的竞争关系，来推断物种的生态位宽度。

例如，在同一生态系统中，两个物种之间存在强烈的竞争，这表明它们具有相似的生态位宽度；而当两个物种占据不同的生态位时，则不存在竞争关系。

这种方法的优点在于简单易行，但缺点是对生态位宽度的精确度较低，且需要对竞争关系做出假设。

比较法是测量不同物种对于同一资源的亲和力来计算生态位。

这种方法需要测量物种对于不同资源的利用率，从而描绘物种的生态位宽度。

一般通过实验或野外调查等方法来进行测量。

例如，科学家可以将不同物种引入同一试验环境中，然后通过测量它们对于同一资源的亲和力，来计算生态位宽度。

这种方法的优点在于准确度高，但缺点是需要复杂的实验设置和测量手段。

二、生态位比较生态位的测量和比较对于理解和预测物种之间的互作和竞争关系具有重要的意义。

下面将介绍几种生态位比较方法：1. 生态位图谱生态位图谱是将不同物种的生态位折线图画在同一坐标平面上，从而描述它们在生态位空间中的位置和重叠部分。

这种方法能够直观地展示不同物种之间的竞争关系和资源利用能力，从而帮助理解其互作和共存情况。

2. 生态位重叠指数生态位重叠指数是一种测量物种生态位宽度重叠程度的指数。

它需要测量不同物种对于同一资源的利用，并计算它们利用模式的相似度，从而推断它们在生态位空间中的重叠部分。

这种方法能够量化不同物种之间的竞争和互作程度，从而较为准确地描述生态系统中物种的多样性和复杂性。

3. 潜在分配函数潜在分配函数是一种测量生态位的方法，它统计了一种物种能够占据的全部生态位。

【R数据处理】计算生态位宽度和生态位重叠

【R数据处理】计算生态位宽度和生态位重叠“不求做的最好，但求做的更好。

” --科白君"R实战"专题·第18篇编辑| free傻孩子 2742字 |5分钟阅读在分析测序数据的过程中，有时候我们需要评估物种的生态位宽度或者物种与其它物种之间生态位的重叠程度。

本节介绍一种计算生态位宽度和生态位重叠的方法。

01生态位宽度和生态位重叠的概念生态位宽度是指生物所能利用的各种资源的总和，即生物利用资源多样性的一个指标。

一个物种生态位越宽，该物种的特化程度就越小，也就是说它更倾向于是一个泛化物种。

反之，则倾向于是一个特化物种。

生态位重叠是指两个或两个以上生态位相似的物种生活于同一空间时分享或竞争共同资源的现象。

当两个物种利用同一资源或共同占有某一资源因素（食物、营养成分、空间等）时，就会出现生态位重叠现象(niche overlap)。

在这种情况下，就会有一部分空间为两个生态位所共占，假如两个物种具有完全一样的生态位，就叫完全重叠（complet overlap）。

但多数情况下，生态位之间只会发生部分重叠，即一部分资源是被共同利用的，而其他部分则是被各自所占据。

在由两个生态位维度（两个资源轴）组成的三维生态空间，虽然每一个分离的生态位维度之上的三维峰的阴影重叠着，但在两个维度中的实际重叠很小。

02R语言计算过程数据格式如下：行名为样方名，列名为物种名。

生态位宽度计算代码如下：setwd(choose.dir())rm(list = ls())#-----------import data----------------library(tidyverse)library(readxl)library(spaa)bac <- read_excel("1-16S.xlsx",sheet = 1,col_names = T) bac#---------------process data----------------bac %>%data.frame() ->bacrownames(bac) <- bac$OTUidbac2 <- bac[,-1]tbac <- data.frame(t(bac2))head(tbac[,1:6])#---------------calculate niche width--------------calNiche <- function(comun,method = "levins"){require(spaa)require(tidyverse)comun<-comun[,colSums(comun)>0] #Delete all columnswhose values are 0B<-niche.width(comun,method= method)#select levins, detail see "?niche.width"names <- vector()niche_value <- vector()for(i in 1:ncol(comun)){names[[i]] <- names(B[i])niche_value[[i]] <- B[[i]]B_com <- data.frame(names,niche_value) %>%as_tibble() %>%arrange(desc(niche_value))}return(B_com)}calNiche(tbac,method = "levins")#"shannon"生态位重叠计算代码如下：#-------------------calculate niche overlap-----------------tbac[,colSums(tbac) > 0] %>%niche.overlap(method = "levins") %>%data.matrix() %>%as_tibble(rownames = "otuid") ->bac_overlapbac_overlap[upper.tri(bac_overlap,diag=FALSE)]=NAbac_overlap %>%reshape2::melt(id.vars = "otuid") %>%filter(value!="NA") %>%mutate(paired = str_c(otuid,variable,sep = "_") ) -> bac_overlap203评估单个物种与其它物种的生态位重叠程度通过以上计算过程，我们能够获得两两物种之间的生态位重叠，但是有时候我们需要关注一些核心微生物与其它微生物的生态位重叠程度，以证实目标微生物为“核心”物种。

物种多维生态位宽度测度

物种多维生态位宽度测度生态位宽度测度是一种评估物种操作空间（niche space）的量化方法，它可以用来比较种群在多维空间内的各项环境资源分配情况，以便获得物种的空间利用情况以及其在环境变异中的适应能力等信息。

考虑到这种方法存在的现实问题和实验条件，多维生态位宽度测度的实施可以用以下方法：一是缩小或扩大生态位的尺度。

为了更好地评价某个物种在多维空间内空间利用能力，可以考虑使用更好的尺度，这需要根据物种具体栖息规律选择合适的空间单位进行大小调整。

比而且，可以针对不同类别的环境因子使用不同的尺度，以更准确地评估其空间分布特征。

二是改变空间维度数量。

空间维度是指研究地多维生态位宽度的观测变量数量，一般来说，多维生态位宽度采用的观测变量越多，可以获得的信息量越多，但是它也会增加研究的复杂度和耗费的时间。

因此，在实施这种多维生态位宽度研究时，可以根据物种研究特点，改变空间维度来模拟其空间利用情况，从而更好地评价物种的空间利用能力。

三是进行数据预处理。

为了有效地评估多维生态位宽度，必须进行数据预处理。

这意味着，可以使用数据缩放、标准化等方法，来确保对不同种类的空间变量应用自身的度量，从而改善多维生态位宽度分析的准确性。

四是考虑物种多样性。

在此过程中，还有一点需要注意，就是要考虑物种多样性，因为不同物种在多维空间内可能会有不同的空间分布特征，而空间分布特征又是影响生态位宽度的重要因素，因此，在考察不同物种的生态位宽度时，要把所有环境因子和物种的多样性一并考虑在内，以获得更准确的结果。

总之，多维生态位宽度测度是一种有效的评估物种空间利用情况和适应能力的方法，决定其有效性和准确性的关键在于使用正确的尺度、空间维度数量，以及考虑物种多样性和数据预处理等。

合理地利用这种方法，可以更准确地刻画物种操作空间，评估其空间利用情况，同时为物种的环境适应性和可持续发展提供重要的参考信息。

生态位理论及其测度研究进展_李

1314生态位测度21111levins公式最早提出生态位宽度计测公式的是levins生态位的概念是抽象模糊的所能给人们具体simpson指数ij了解的是一些刻画它的数量指标即所谓的生态位测度nichemetricsnichebreadthnicheoverlap生态位体积nichevol2pijyiume及生态位维数nichedimension宽度和生态位重叠是描述一个物种的生态位与物种生态位间关系的重要数量指标目前研究主要集中shannon2wiener指数pijlogpij131718211生态位宽度生态位宽度又称生态位广度nichewidth生态位大小nichesize许多学者曾给生态位宽度下定义slobodkinlevinsmacarthur所给的定义是生态位空间中沿着某一具体路线通过生态位的一段距离hurlbert则将其定义为物种利用或趋于利用所有可利用资源状态而减少种内个体相遇的程kohn认为生态位宽度是生态专化性的倒数vanvalen定义生态位宽度nichebreadth为在有限资源的多维空间中为一物种或一群落片段所利用的比例维生态位空间分割为分室的基础上定义物种生态位宽度为bi为物种的生态位宽度
[ 10]
, 但对生态位这一名词及其有关
测度的定义至今还比较混乱 , 对于生态位的计测 , 虽
, 可惜他没有对生态位进行定
2002 -05 -12 收稿 http :www . wanfangdata . com . cn 国家自然科学基金资助项目“ 黄土坡面果粮复合系统根系结构及生态位特征研究”( 399970609 ) 第一作者 : 李 , 女 , 1973 年生 , 博士 . 主要研究方向 : 林业生态工程 . 电话 : 010-62337673 Email : lleejie @ sohu . com 地址 : 100083 北京林业大学水土保持学院 . 责任作者 : 朱金兆 , 男 , 1944 年生 , 教授 , 博士生导师 . 主要研究方向 : 林业生态工程 . 联系方式同上 .

生态系统中的生态位宽度研究

生态系统中的生态位宽度研究生态位是现代生态学中的一个重要概念，它描述了一个物种在生态系统中的角色和地位。

生态位宽度是指一个物种在其生态位中所占据的资源利用的范围和多样性。

在生态系统中，不同物种之间的生态位宽度不同，这决定了它们在生态系统中的生存和繁殖能力。

该研究对于揭示生态系统的稳定性、演化和保护具有重要意义。

生态位宽度的定义生态位是指一个物种在生态系统中所占据的一种资源利用方式和生存方式。

在一个生态系统里，不同的物种之间会通过不同的方式占有资源，这些方式包括种间竞争、互惠共生和捕食等。

生态位宽度指的是一个物种在某一生态位上所占据的资源利用范围和多样性。

其大小取决于该物种在不同栖息地或环境下的资源利用策略以及相应的对策。

生态位宽度的测定生态位宽度的测定可以基于两个方面：一个是物种在其所居住的环境下自身的资源利用能力和适应性；二是其他物种或环境因素的影响。

其常用的方法包括实验研究、野外观察和模型分析等。

其中，实验研究是最常用的方法之一，它通过人为调控环境、卫生等因素来确定物种在不同资源利用条件下的适应性和生活史策略。

而野外调查则主要关注于自然界中不同物种之间以及物种与环境之间的相互作用，以此来掌握不同生态位宽度的动态演变。

不同生态位宽度对生态系统的影响生态位宽度的不同会对生态系统的稳定性、演化和保护产生不同的影响。

在生态系统的稳定性方面，较大的生态位宽度往往代表着某种物种拥有更多的生态资源，从而拥有更大的生存空间和更佳的适应性。

如某些食草动物可以在不同栖息地中找寻到不同植物的食物，这样可以在资源过度利用或环境变化时有效地逃脱对栖息地的破坏。

在演化方面，物种的生态位宽度会随着环境变化、物种演化、人为干扰等因素而不断发生变化。

例如，在极端干燥或湿润环境下，某些动物往往会调整其资源利用策略，以适应不同的环境压力。

同时，生态位宽度的变化往往伴随着物种之间的相互作用，导致某些物种的增殖或灭绝。

在生物保护方面，发现不同物种的生态位宽度是非常重要的，因为它有助于预测生态系统的稳定性，促进物种保护和人类行为的调整。