生态位理论及其测度研究进展
生态学研究中的生态位理论
生态学研究中的生态位理论生态学是研究生物与环境之间相互作用的学科,它的理论基础之一就是生态位理论。
生态位是生物在某一生态系统中所占据的角色和地位,它同时涉及到生物的生理和行为特征以及其对环境的适应能力。
本文将着眼于生态位理论的概念、分类与应用。
一、生态位的概念1932年,美国生态学家E.P. Odum提出了生态位的概念。
生态位指的是一种在一个生态系统中由一个群体或种群所占据的位置。
这个位置由其在其生物学与环境学间特定互动中的作用所决定。
它为生物和非生物因素的交织设置了一个空间范围,它既包括环境、群体间关系和生长发育,也包括同归于尽。
生态位有助于理解和描述生物间相互作用及其环境中的位置和作用,它也是了解和预测生态系统中生物群体响应的关键。
二、生态位的分类生态位可以分为基本生态位和实际生态位。
基本生态位是指一个群体根据其形态、生理学和行为特征所能占据的理想化位点,它反映了这种生物的潜在适应能力和资源利用能力。
而实际生态位则是指一个群体在适应环境因素、竞争和资源的互相作用下实际所占据的位置。
实际生态位不止取决于标准的基本生态位,还受到竞争、捕食者、寄生者、共生者以及一些生物非局部有限因素的影响。
另一种生态位的分类方法则是按照其占据的生态环境分类。
其中包括:1.生理生态位生理生态位是指一种生物在其不受其他生物或环境影响时所能占据的空间范围。
这种生态位可以根据生物的一些生理特征进行评估,如温度、湿度、光线、气压、酸碱度和盐度等。
2.空间生态位空间生态位是指一个兽群或种群在生态系统中所能占据的空间范围。
这个空间范围是一个群体所需资源的概括,如水、食物、巢穴、栖息地、隐蔽处等。
3.时序生态位时序生态位是指发生于时间上的生态位,它是一种时间上分配的资源利用空间,其中一些资源只有在特定的季节、天气、日出和日落等环境条件下才能利用。
4.食性生态位食性生态位是指一个物种所有资源和所有生境空间资源的总和,集中在一中特定食物源上。
生态位的理论和应用研究
生态位的理论和应用研究生态位是生态学中的一个重要概念,是指一个物种在其生态系统中所占据的一种特定生态环境和所起的作用。
文献中对生态位的定义和理解也有较多差异,但通常可以概括为:生态位是一个物种利用环境资源和条件的方式和位置。
不同物种所占据的生态位在一定程度上决定了它们的适应性和竞争力。
生态位理论通常用来解释物种之间的相互关系、种群动态和生态系统的结构与功能。
生态位理论的历史可以追溯至20世纪初。
1913年,美国生态学家弗雷德里克·克莱斯特(Frederic Clements)最早提出了生态位概念,他认为每个个体或物种所占据的空间位置和环境条件形成了特异的“生态位”或“生态地位”。
20世纪30年代,美国生态学家查尔斯·艾尔顿(Charles Elton)受荷兰生态学家阿爱伦斯(Victor Shelford)影响,进一步发展了生态位理论,提出了“食物链”的概念。
他认为,同样生活在同一生态系统中的不同物种,彼此之间都存在着利用和防卫资源的竞争。
他的工作对生态位和食物链理论的发展产生了重要影响,并逐步推动了生态学研究的深入。
生态位理论和概念的发展对生态学和环境科学的理论基础起到了非常重要的作用。
生态位理论为我们理解和控制生态系统的稳定性和可持续发展提供了依据。
同时,生态位理论也为我们认识生物多样性、生态过程和生态系统管理提供了基础。
生态位理论的应用研究也极为丰富和多样。
利用生态位理论,我们可以研究不同生态系统内的物种相互作用,研究种间竞争、捕食关系和其他生态过程。
比如,在森林生态系统中,我们可以研究不同植物种群之间的竞争关系、植物与微生物之间的相互关系、植物与蜂鸟之间的互动等。
通过这些研究,我们可以更好地深入了解生态系统在结构、组成和功能方面的特征。
同时,生态位理论也在野生动物保护和环境管理等领域得到广泛应用。
例如,在物种保护中,生态位理论可以帮助我们评估不同物种在生态系统中所处的地位和角色。
生态位理论研究进展
生态位理论研究进展林慧龙(兰州大学草地农业科技学院,甘肃草原生态研究所,兰州 730020)Ecology’s love-hate relationship with the niche concept has been long and not especially pretty. Whereas some ecologists continue to see value in the concept. Others have despaired of ever finding an expression that is both general and noncircular.Nelson G. Hairson.Jr.From Ecology.76(5),1995,pp.1371摘要:回顾了生态位理论及其定量研究方法,包括生态位概念、生态位宽度、生态位重叠、生态位分离、生态位中心点、生态位扩散系数和生态位适宜度,试图将生态位理论研究进展加以综述,为进一步展开该领域的研究提供有益的参考。
关键词:生态位;生态位测度。
生态位理论是近代生态学的核心内容之一[1,2]。
半个多世纪以来,生态位理论经过众多生态学家研究(Grinnel,1917;Elton, 1927;Hutchinson,1957;MacArthur,1967;Levins,May),已在种的适合性测度、种间关系、群落关系、多样性等研究中广泛应用[3,4,5]。
目前生态位理论及其应用研究正日益受到普遍重视,但对生态位的有关术语和计测公式的应用国内外生态学界尚有不同的理解和较为激烈的争论,为此本文试图将生态位理论研究新进展加以综述,为进一步展开该领域的研究提供有益的参考。
1生态位概念及其研究进展生态位理论有一个形成与发展的过程。
美国学者J.Grinell(1917)最早在生态学中使用生态位的概念,他把生态位看作是“恰被一个种或一个亚种所占据的最后分布单位(ultimate distributional unit)”,认为生态位是一个种所占有的微环境。
生态位的概念与研究方法
生态位的概念与研究方法生态位(Ecological niche)是生物学中一个重要的概念,指的是一个物种或群体在特定环境中发挥作用所占据的位置和角色。
生态位反映了物种对于资源利用和生境需求的适应能力和差异化。
研究生态位有助于我们理解物种之间的相互作用以及整个生态系统的运作规律。
本文将介绍生态位的概念,并探讨常用的研究方法。
一、生态位的概念生态位最初由美国生态学家Hutchinson提出,用于描述一个物种或群体与其生态环境之间的相互作用。
生态位包括两个方面的特征:资源利用和生境需求。
资源利用指的是物种获取能量和营养物质的方式,可以包括食性、取食策略、食物类型等。
生境需求则描述了物种对于环境条件的要求,如温度、湿度、光照等。
生态位可以被看作物种在生态系统中的职业或角色,类似于人类社会中的职业分工,每个物种都有自己独特的地位和任务。
通过适应不同的资源利用和生境需求,各个物种在生态位中形成竞争、合作、共生等不同的相互关系,共同维持生态系统的平衡和稳定。
二、生态位的研究方法为了研究生态位,科学家们发展了多种方法和技术,以下将介绍其中的几种常用方法。
1. 野外观察和调查:野外观察和调查是最基本的生态位研究方法之一。
科学家们通过在实地进行观察和记录,收集物种的食性、生境偏好、资源利用方式等信息。
这种方法可以直接观察物种在其自然环境中的行为和相互关系,提供了丰富的生态位数据。
2. 口服试验:口服试验是一种实验室方法,通过将不同物种或个体暴露在相同的环境条件下,观察其对资源的利用能力和竞争关系。
例如,在实验箱中设置不同种类的食物,观察不同物种的摄食率和生长状况,从而比较它们在资源利用上的差异。
3. 同时诱捕:同时诱捕是一种常用于研究竞争物种的方法。
通过设置多个捕获设备,如捕鼠器、陷阱等,同时捕获不同物种,以了解它们在资源利用上的竞争关系和分配策略。
4. 同位素示踪:同位素示踪是一种利用同位素比例来追踪物种资源利用的方法。
生态位理论研究进展
生态位理论研究进展
李鑫
【期刊名称】《重庆工商大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2008(025)003
【摘要】评析了生态位理论的形成、演变过程和发展动态;阐述了生态位理论研究史上代表流派的主要学术观点;同时,对迄今为止生态位理论的发展历史进行了阶段性划分,并讨论了生态位理论的发展方向和前景.
【总页数】4页(P307-309,332)
【作者】李鑫
【作者单位】重庆工商大学环境与生物工程学院,重庆,400067
【正文语种】中文
【中图分类】S181
【相关文献】
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生态位的理论模型及其研究方法
生态位的理论模型及其研究方法概述生态位是生态学中重要的概念之一,指生态系统中不同生物种群在资源利用方面的位置、作用以及相互关系,是描述生态系统中生物种群间相互依存关系的基本概念之一。
生态位理论构建了生态系统中物种分布和相互关系的基本框架,对于生态学研究和生态系统管理具有重要意义。
生态位的理论模型在生态系统中,不同生物种群之间在同一时空上共存,但各自在利用资源方面相互竞争。
这样就形成了各种生物种群在资源利用上的不同位置,也就是它们的生态位。
生态位的理论模型是关于生物种群在共存环境中,利用资源和影响其他生物种群动态关系的描述。
其核心概念为物种的功能性角色,反映出其在生态系统中的干扰、被干扰和与其他物种共存的方式,从而决定了其在生态系统中的位置和食物链层次。
生态位理论模型提供了几种特定的生态类型,如食肉、植食和杂食等,帮助研究者更好地了解生物多样性和物种共存机制。
生态位的研究方法生态位研究是生态学研究的一个重要分支,主要包括野外观察、实验室实验和数学模型等多种方法。
它既可以描述物种之间的相互关系,也可以用来预测不同生态系统中物种的生存和相互作用。
以下是一些主要的研究方法:1. 生态位填充实验生态位填充实验是研究物种在生态系统中的定位和角色的一种重要实验方法。
它主要是通过增加或减少某些物种的人为干预来破坏生态系统的平衡,从而了解物种之间的相互关系和生态位。
2. 稳定同位素分析稳定同位素分析是一种测量生态系统中物种利用资源的方法。
它通过分析不同物种体内的稳定同位素比例,确定它们对不同资源的利用程度和生态位角色。
3. 生态位模型生态位模型是利用数学和计算机技术,对生态位理论进行量化和模拟的一种方法。
它可以预测生态系统中物种分布和相互作用,帮助研究者了解不同因素对物种生存和演化的影响。
总结生态位的理论模型和研究方法为我们理解地球生命的多样性和相互作用提供了基础性的支持。
通过对物种之间的相互作用进行研究,可以更好地预测生态系统中物种的生存和相互作用,有助于我们更好地保护和管理生态系统。
生态学研究中的生态位理论
生态学研究中的生态位理论生态位理论是生态学中的一个重要概念,它描述了一个物种在一个生态系统中的角色和资源利用方式。
生态位理论的提出,使得科学家们能够更好地理解物种之间的相互作用和生态系统的结构与功能。
本文将从生态位的概念、生态位的结构与功能以及生态位理论在生态学研究中的应用等方面进行阐述。
生态位的结构包括两个维度:资源维度和空间维度。
资源维度指的是物种对资源的利用方式,包括食物和其他生存资源。
不同的物种可以有不同的食性和资源利用能力,从而形成不同的资源维度。
空间维度则涉及到物种在空间上的分布和利用,包括栖息地选择、领域和迁徙等。
这两个维度相互作用,共同决定了一个物种的生态位。
生态位的功能主要有两个方面:资源分配和物种关系。
首先,生态位理论可以解释物种之间的资源分配模式。
物种在生态系统中通过竞争、共存和利基分化等方式来获取资源,从而形成物种的资源利用策略。
其次,生态位理论还可以解释物种之间的相互作用关系。
根据物种之间的生态位重叠程度和竞争强度,可以划分为竞争互补、竞争排除和共存等不同类型的关系。
生态位理论在生态学研究中有广泛的应用。
首先,它可以帮助科学家们理解生物多样性的形成和维持机制。
通过研究物种的生态位差异和资源利用方式,可以揭示物种之间的相互作用和生态系统的结构与功能。
其次,生态位理论还可以应用于物种保护和生态恢复的实践中。
通过了解物种的生态位需求和适应策略,可以指导保护和恢复计划的制定和实施。
此外,生态位理论还可以用于生态系统管理和生态工程的设计。
通过合理调控物种的资源利用和空间利用方式,可以优化生态系统的结构和功能。
总之,生态位理论是生态学研究中的一个重要概念,它描述了一个物种在生态系统中的角色和资源利用方式。
生态位的结构与功能可以帮助我们深入理解物种之间的相互作用和生态系统的结构与功能。
生态位理论在生态学研究中的应用也十分广泛,有助于揭示生物多样性的形成和维持机制,并且为物种保护、生态恢复和生态系统管理提供了有益的指导。
生态位理论及其应用研究进展_林开敏
DOI:10.13324/ k i.jfcf.2001.03.023福建林学院学报 2001,21(3):283~287J o urnal of Fujian Colleg e of Fo restr y生态位理论及其应用研究进展林开敏,郭玉硕(1.福建农林大学福建杉木研究中心,福建南平353001; 2.福建农林大学西芹教学林场,福建南平353001)摘要:生态位理论是近20a来生态学研究的热点之一.对生态位的概念、定义、定量测度方法和应用现状进行综述,并分析生态位理论应用中存在问题,为种群生态学的深入研究提供科学的理论依据.关键词:生态位;定量测度方法;应用现状;存在问题中图分类号:S718 文献标识码:A 文章编号:1001-389X(2001)03-0283-05The Research Advances on Niche Theory and its ApplicationLIN Kai-min,GUO Yu-shuo(1.Th e Res earch Center of Chines e Fir of Fu j ian Agriculture and Fores try Univ ersity,Nanping353001,China;2.Xiqin Teaching Fo res t Farm of Fu j ian Agriculture and Fores try University,Nanping353001,China)Abstract:Th e niche th eo r y is o ne o f ho t spo ts of ecolog y r esea rch.This paper summa rizes co ncepts,defini tions,qualita tiv e measure me tho ds and applicatio n sta tuses of nich e,a nd a nalyses existing pro blems in uses o f niche theo ry.T hey sha ll pr o-v ide scientifica l theo ry ba ses fo r deep research of po pula tio n eco lo gy.Key words:N iche;qualita tiv e m ea sur e methods;a pplicatio n sta tuses;existing problems由于生态位理论已在种间关系、生物多样性、群落结构及演替和种群进化等研究方面的广泛应用,生态位理论成为近20年来生态学研究的热点之一[1~2].同时,它也在现代生态学中占有愈来愈重要的地位.现将有关生态位理论及其应用研究的现状加以综述,以便为今后研究提供有益的参考和借鉴.1 生态位概念的产生与发展种间的明显差异要求给予物种不同的名称,这是物种分类学的任务,同样对生物居住的栖息地也应予以生态上的分类.所以Grinnell在1917年首先应用“生态位”(niche)一词来表示对栖息地再划分的空间单位,定义为:“恰好被一种或一个亚种所占据的最后单位”[3~5].Elto n(1927)是动物生态学家,他强调生物有机体在群落中的功能作用,认为:“一种动物的生态位表明它在生物环境中的地位及其与食物和天敌的关系.”他给生态位的定义是“指物种在生物群落中的地位和角色[4]”.Odum(1952)认为,生态位不仅包括有机体的群落类型、生境和物理条件,而且还包括某些它与群落所有其它成分有关的要素,它本身在群落动态中所起的作用.Odum曾对栖息地和生态位作过一个十分生动的比喻,他说栖息地是生物的“住址”,而生态位是生物的“职业”[4~5].随后生态位的概念越来越和种间竞争的概念相联系,而根据竞争排斥原理,生态上类似的种很少能共存于一个生态位中,因而生活在一起的各个物种都必须有它们自己独特的生态位.正是在这种情况下, Hutchinson(1958)才从空间和资源利用等方面考虑,提出了比较现代的生态位概念.Hutchinso n是生态位研究中最有影响的人,他认为可以把生态位看成多维空间或者超体积,在这个范围内,环境可以容许个体或物种不受限制地生活下去.这是第一次给生态位以数学的抽象,对于一个物种如何确定其生态位,就变的清楚了.例如,如果研究一个物种对温度的需要,那么就可确定这个物种在温度方面的忍受基金项目:福建省自然科学基金资助项目(C9810025,B0010022);国家自然科学基金重点资助项目(39630240).第1作者简介:林开敏(1965-),男,福建仙游人,副研究员,博士,从事人工林可持续经营和生物多样性研究.收稿日期:2000-12-22;修回日期:2001-03-12284福 建 林 学 院 学 报 第21卷幅度,或者说确定该物种在温度这个维度上所占据的生态位,即一维生态位;如果这个物种以种子为食,并且只能取食栖息地中一定大小的种子,那么就构成了一个“温度—种子大小”的二维生态位;又如果这个种只在一定宽度的茎上产卵,则构成一个“温度—种子大小—茎宽”的三维生态位;如果对这个物种增加更多的、必需的资源,那么就可以构成一个n维超体积生态位,在这个生态位的外围所限定区域内,任何一点所构成的环境资源状态组合,该物种均可以生存和不断繁殖[3~5].Hutchinson定义生态位为“有机体与它的环境(生物和非生物)所有关系的总和.”他认为在生物群落中能够为某一物种所栖息或利用的最大空间(广义空间)称为基础生态位,而把由于竞争者的存在,物种实际占有的生态位称为实际生态位.他认为很少有一个物种能全部占领基础生态位,由于竞争种类增多,可能使某一物种的实际生态位越来越小.这个观点在一定程度上说明了群落演替中物种的生境越来越特化的原因[4~5].Hutchinson关于多维生态位或超体积生态位的概念,第一次给生态位以数学的抽象,它不仅解释了自然界中众多物种竞争而共存的生态分离现象,而且开辟了生态位定量研究的途经.但是Hutchinson的生态位理论在实际应用上也有一定困难和局限.首先,环境变量可以有很多,而在实际测定上就十分困难了;其次,并不是一切环境变量都可以线性排列和可以测定的,因此资源轴上刻度就难以确定;第三,这仅仅反映了生态位的静态状况,尚不能反应竞争过程中生态位变化的动态状况[4].为了避免这种困难,M ac Ar thur(1968)建议只局限在一、二维上,而回避讨论整个基础生态位的难以测量的特征,他曾指出对于处在同一个栖息地中并联系在一起的相近种类的生态位,只要相应测定少数几个起主要作用的数据,就可以精确地进行比较[5].May(1976)把生态位概括为“某物种究竟怎样生活在地球上的诸生态因子中.”Pianka(1983)认为,一个生物单位的生态位就是该生物单位适应性的总和[4].近年来许多动物生态学家和理论生态学家则将生态位与资源利用谱等同,而有的植物学家(如Grubb,1977)视生态位为植物与所处环境的总关系[3].还有人(Pitelka等)试图把生态位看成是环境的特质,而不是物种的特质[1,4].王刚等仔细分析上述各生态位定义的内在涵义,不外乎包括两个方面:一是有机体和所处生境条件之间的关系;二是生物群落中的种间关系.因此,如果把群落中一个种与其它种之间的动态关系(包括竞争、捕食—被食、寄生—寄主、共生互惠等关系)也看成一种广义的种与环境因子之间的关系,则可给生态位一个广义的定义.他认为种的生态位是表征环境属性特征的向量集到表征种的属性特征的数集上的映射关系.换言之,种的生态位是该种在生态学上的特殊性,即该种与群落中其它种及生境之间的特殊联系[1].综上所述,生态位概念自提出以来,生态位理论及其定义得到不断发展和深化,也有力地推动着现代生态学理论的发展,已成为生态学中特别引人注目的中心论题之一.然而,至今由于生态学家所基于的角度和出发点有所不同,各种生态位的定义仍尚未统一,形成类似和分歧并存的局面,这都有待于进一步研究和完善.2 生态位特征的定量测度方法及其应用现状生态位特征的定量化有利于进行群落中物种间占据空间的范围和利用资源的能力的比较,因而引起生态学家的普遍重视和研究.自20世纪60年代以来,有关生态位理论的研究,多集中在物种对资源的利用方面,而且最初主要以动物种群为研究对象.后来在植物群落中也开始得到重视和应用.生态位宽度是生态位特征的定量指标之一.E.P.Smith(1982)定义生态位宽度为“在生态位空间中沿某些直线生态位的全部距离.R.J.Putman和S. D.W ra tten(1984)把生态位宽度定义为“有机体利用已知资源幅度的测度.”在现有资源谱中,仅能利用一小部分的生物称为狭生态位的,而能利用其大部分的生物,则被称为广生态位[4].早期提出生态位宽度计量公式的出发点多是基于多样性的量度方法,用群落内物种多样性的指标,代替任一有机体利用资源的多样性.最常用的是Levins(1968)提出的几个公式,Feising er和Spears(1981)提议使用比例相似性生态位宽度的公式.如高颖等研究13种鸟类的栖位分布的生态位宽度[6];蒋志刚研究了高原鼠兔生态位宽度[7];杜道林等以森林群落演替系列群落样地作为不同资源综合体,对优势种群栲树的生态位特征及其动态进行探讨[2].杨凯等对红松人工林群落不同树高级种群在光照、水分和土壤有机质含量梯度上的生态位宽度分别进行研究,并对种群在资源位上的资源利用效率加以考虑,探讨与生产力的关系[8];任青山等还应用空间生态位的分析方法对组成森林资源各树种的生态位分布宽度等问题进行研究[9].以上指的是生态位空间是离散时的情况,若生态位空间是连续时,表征因子可按物种进行判别分析,如M clo skey (1976)指出判别得分的标准变量可以作为宽度的量度.如果差异不明显,适用于主成分分析,Ro tenber ry 和Wiens (1980)用主成分轴的多样性作为宽度指标[4].生态位重叠是两个种在生态上的相似性的量度,许多生态学家把两个种对一定资源位的共同利用程度作为生态位重叠.Hurlbert (1978)定义生态位重叠为两个种在同一资源位上的相遇频率[10];Pielou (1972)提出了资源位上平均生态位重叠的概念,并视之为资源位上种的多样性;王刚等则定义生态位重叠是两个种在其与生态因子联系上的相似性[1];有的学者也用生态位相似性比例来表示生态位重叠的.最常用的生态位重叠的各种量度方法有:Schoener (1968)、Pianka (1973)、Levins (1968)和MacArthur (1972)等提出的生态位重叠公式[4,11].如Kirita ni 等(1972)在日本研究稻田4种蜘蛛的生态位宽度、生态位相似性比例和生态位重叠;余世孝对鼎湖山厚壳桂群落中的优势种生态位宽度和生态位重叠进行研究[12];臧润国等计算吉林白石山林区过划林群落类型中的各乔木树种在高度上的生态位宽度与重叠,并分析各树种的竞争能力[13];还有一些研究也应用生态位宽度和生态位重叠进行树种生态位分析[14~22].王刚指出,上述生态位重叠公式有两点不足:其一测定生态位重叠时,以两个种群在某一生态因子梯度分布的相对数为基础,这容易造成计算上的误差;其二,计测生态因子重叠时,未考虑样方在生态因子轴上配置的不均匀性而产生的误差[23].Colw ell 等曾提出在计测公式中引入加权因子,但此方法计算繁杂,应用不便[24].王刚等在改进公式中引入生态因子间隔以消除生态因子配置不均匀性而产生的误差,改进公式分为连续型和离散型两种,生态因子可用生态距离代替,在植物群落中计测生态位重叠时,可利用群落梯度代替有关的多个生态因子.通过应用结果认为,在植物种对间生态位重叠的计测中利用群落梯度和生态距离,不仅简便易行,而且所得结果有较好的生态学之合理性[1,25,26].此外,彭少麟等研究鼎湖山森林群落中的优势植物种群生态位宽度,后来提出多种种群间的生态位重叠的计算公式[27].此外,生态位相似性比例是指在一个资源序列中,两个物种利用资源的相似程度.一般可用Colw ell 和Futuyma (1971)的公式计算[4,28,29].生态位分离是指两个物种在一个资源序列中利用资源的分离程度.王刚等认为生态位体积表示一个种对其有关生态因子的利用或适应能力,而生态位宽度是指一个种对有关生态因子的适应或利用范围[1].上述各种公式只是沿一个资源维度量度的,可称为一维生态位特征的测度.在自然群落中,多个生态因子(多个维度)同时作用于物种,需要考虑多维利用中的生态位特征测度.此时,Cody (1974)和May (1975)提出了两个原则来估计:(1)当物种利用的各个资源序列是完全独立时,则物种的多维生态位特征值可用各维生态位特征值的乘积来表示.(2)当物种利用的资源序列完全相关时,则可以用任何一个资源维度上的生态位特征值或它们任何适当的加权的线性组合来估计.如王开洪(1985)对柑桔园6种叶螨及天敌的时间—空间二维生态位进行了分析,把时间资源系列分为12个等级,把空间资源系列分为24个等级,并采用的生态位参数与时间上的生态位参数的乘积来表示,2种方法计算的结果较为近似[4].杨效文也采用物种在空间上的生态位参数与时间上的生态位参数的乘积来研究3种麦蚜的时间—空间二维生态位宽度和生态位重叠,取得较好的效果[30].从以上应用实例来看,目前生态位理论的应用还是处于初步的阶段(特别是在植物群落中),虽然各位学者提出不同的资源位划分方法和使用不同的计算公式,初步地揭示物种生态位特征,丰富了生态位的理论.但如何合理地进行资源位的划分和选择计算公式都有待于进一步深入研究,以便更好地推动种群生态学的研究.3 生态位理论应用中必须注意的问题3.1 生态位重叠与竞争的关系种群间的生态位重叠与竞争的关系一直为生态学家们所关注.最典型的是生态位重叠被借用作为著名的Lo tke -v olterva 竞争方程的竞争系数.但是实际上生态位重叠值绝不能与竞争程度等同.这是由于目285第3期 林开敏等:生态位理论及其应用研究进展286福 建 林 学 院 学 报 第21卷前种间生态位重叠值基本上只是某个或几个生态因子梯度上的度量值,而影响物种的生长发育的生态因子众多,很难对所有因子进行生态位重叠的计测.例如,种A和种B在X维度上完全重叠,但是在Y维度上可能分割而避免了竞争.彭少麟等在研究鼎湖山森林群落优势种群生态位重叠时也指出,椎栗、木荷等种群作为上层木,柏拉木作为第4层的灌木,两者在水平空间维度上可以是重叠的,但在垂直空间维度上的分割,使其对光能的利用具有互补作用而无竞争意义.甚至由于中生性小乔木需要一定的荫蔽度,则它与大乔木在水平空间维度上的生态位重叠不仅不是竞争,反而是一种惠利.然而,如果在n维空间上均重叠的种对,必定或多或少有竞争,其生态位重叠值可以基本与竞争程度等同.因此,在应用生态位重叠作为竞争系数时必须谨慎考虑[27].3.2 关于资源位与样方的区别资源位的划分是定量测定生态位特征的基础工作.Hurlbert和Co lw ell等人建议以样方或样方组合作为资源位.然而,资源位并不等同于样方.王刚等指出,资源位是生态因子空间中的一个点或一个很小的体积,而一个样方则是此空间中的某一区域,即样方中每个生态因子是一个范围值,有一个变化幅度.比如说,在一个云杉林中做一个样方,在所记录的植物中会有云杉、灌木和草本植物等.它们虽然同处于一个样方中,但其叶层处于不同的光照条件下,根系分布于不同的土壤深度中,其它有关的生态因子数值也不会一致.这样一个样方是一个分化了的生境,同在一个样方中的种并不一定在同一个资源位上.因此要较精确地计测生态位特征值,就应该得到各个种在各资源位(而不是样方)上的种群分布数据.这样就必须分别测定每个种在其所处生境中的有关生态因子的数据.然而这样的测定工作量很大,在野外调查中很难实现.如果有两个种生活型相近,当它们出现于同一个样方中时,可粗略地看作是处在同一资源位上.这样做虽然较粗放,但比较简便和实用[1].3.3 数据采集范围与物种生态位特征值的关系每一个物种都有一定的分布范围,但是目前生态位特征值的计测中,各个种的种群分布数据通常是取自某一地区或地段.这样定量计算出的生态位特征值的解释就必须慎重.王刚等指出,取自某一地区或地段的数据所计测得的生态位重叠值只能反映了各种对在生态因子梯度上某一范围内的生态学相似性,可称之为“部分重叠”.如果能够取得各个种在各自的整个分布区内种群分布的数据(在通常情况下这很难办到),则由此数据计测得的重叠值反映了各种对在整个生态因子梯度上的生态学相似性,可称之为“全重叠值”.如用重叠值作竞争方程中的竞争系数,则应该用部分重叠值[1,23].因为某一组竞争方程只是描述某一具体生境条件(可用有关生态因子的某一范围值来表示)下的各有关种的种群动态.至于全重叠值则可用于较为全面地描述种的生态学特征.对于生态位宽度等生态位特征也同样如此.然而,如果数据采集地受干扰较轻,则种群的生态位特征值基本上能表征种群的自然特性;如果干扰过度的话,则这些特性里面就包含了干扰的效果,这时候就不能单纯用种群的自然生物学生态学特性去理解了.3.4 关于测度指标的选择问题由于生态位理论最初多应用于动物种群中,而且动物种群的个体计数较为容易,因此在生态位特征值的计算公式中通常为个体密度或个体数.然而,在植物群落中可应用于计算的测度指标较多,如株数、盖度、频度、生物量和重要值等.但有些学者认为不同植物种间的个体大小差异很大,很难在同一水平上进行比较,尤其在无性繁殖系和草本植物中,个体数目很难计数,即使可以计数,也容易产生较大的误差,因此在生态位特征值的计测中应用种群密度或个体数的数据是不大适宜的.应用植物的重要值(或者盖度和生物量)测度指标进行群落定量分析较为合适.总之,合理选择种群的测度指标是生态位分析的一个重要技术,必须认真加以考虑,以便取得更好的效果.参考文献:[1]王刚,赵松岭,张鹏云,等.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[J].生态学报,1984,4(2):119-127.[2]杜道林,苏杰,刘玉成.栲树种群生态位动态研究[J].应用生态学报,1997,8(2):113-118.[3]M ay R M.(孙儒泳等译,1980).理论生态学[M].北京:科学出版社,1976.58-64.[4]赵惠勋.群体生态学[M].哈尔滨:东北林业大学出版社,1990.13-28.[5]赵志模,郭依泉.群落生态学原理与方法[M ].重庆:科学技术文献出版社重庆分社,1989.81-89.[6]高颖.天童常绿阔叶林中鸟类群落结构的空间生态位分析[J].生态学报,1987(1):45-49.[7]蒋志刚.生态位宽度的刀切法研究及其在高原鼠兔生态位研究中的应用[J].兽类学报,1987(1):23-26.[8]杨凯,魏晓慧,马肇涛.人工红松种群生态位与生产力关系的研究[J ].林业科技,1997,22(2):10-16.[9]任青山,李茹秀,洪军,等.空间生态位的分析方法在森林资源评价中的应用[J].东北林业大学学报,1998,26(4):1-5.[10]Hurber t S H .The m ea sur ement of niche ov erlap and som e relativ e [J ].Eco lo g y ,1978,59:66-67.[11]Petraitis P S .Likelihoo d m ea sur es o f breadth and ov er la p [J ].Ecolog y ,1977,60(4):703-710.[12]余世孝.鼎湖山厚壳桂群落优势种生态位宽度与重叠研究[C ].热带亚热带森林生态系统研究,1985,3:32-41.[13]臧润国,刘涛.吉林白石山林区过划林的类型、乔木树种多样性及生态位分析[J].东北林业大学学报,1997,19(1):51-56.[14]洪伟,谢芳.闽北阔叶树种生态组的Fuzzy 划分[J ].福建林学院学报,1986,6(2):19-25.[15]洪伟,陈辉,张潮巨,等.生态空间分布格局的理论研究[J].福建林学院学报,1994,14(1):1-5.[16]吴明盛,游水生,杨玉盛,等.武平帽布常绿阔叶林的群落学特征[J].福建林学院学报,1994,14(2):157-162.[17]郑蓉.福建北部马尾松群落生态位研究[J ].福建林学院学报,1996,16(4):319-323.[18]林开敏,张文富,谢国阳,等.老龄杉木林下天然更新阔叶植被物种多样性研究[J].福建林学院学报,1997,17(4):313-317.[19]黄世国,林思祖,林云珠.武夷山杉阔混交林种群生态位特征[J].福建林学院学报,2001,21(2):149-152.[20]刘金福,洪伟.格氏栲群落生态学研究——格氏栲林主要种群生态位的研究[J ].生态学报,1999,19(3):347-352.[21]臧润国,刘静艳,懂大方.林隙动态与森林生物多样性[M ].北京:中国林业出版社,1999.145-149.[22]吴承祯,洪伟.万木林群落生态学研究Ⅱ.万木林中亚热带常绿阔叶林主要种群生态位研究[J].江西农业大学学报,1996,18(3):292-298.[23]王刚.植物群落中生态位重叠的计测[J].植物生态学与地植物学丛刊,1984,8(4):329-334.[24]Co lw ell R K and Futuy ma D J .On the measurement of niche br eadth a nd o ve rla p [J].Ecolog y ,1971,52:567-576.[25]郭水良,李扬汉,赵铁桥.浙江金华地区小麦——杂草群落中杂草生态位的研究[J ].植物生态学报,1998,22(1):76-84.[26]刘贵华,王海洋,周进,等.湖南茶陵普通野生稻保护区优势种的空间分布和生态位分析[J].植物生态学报,2001,25(1):65-70.[27]彭少麟,王伯荪.鼎湖山森林群落优势种群生态位重叠研究[C ].热带亚热带森林生态系统研究,1990,6:19-26.[28]孙儒泳,李博,诸葛阳,等.普通生态学[M ].北京:高等教育出版社,1993.108-110.[29]何东进,吴承祯,洪伟,等.常绿阔叶防护林优势树种生态相似关系研究Ⅱ.主要灌木种群生态相似关系研究[J].福建林学院学报,1999,19(2):138-141.[30]杨效文.麦蚜种间竞争研究初报[J ].生态学杂志,1991,10(1):1-5.(责任编校:卢凤美)287第3期 林开敏等:生态位理论及其应用研究进展。
生物学中的生态位概念及其应用研究
生物学中的生态位概念及其应用研究生态位,是指生物在生态系统中占据的一定空间和生存角色,包括其生活和繁殖所需的环境因子,以及所承担的功能。
生态位概念对于生态学的发展起到了重要的促进作用,为确认物种间关系提供了理论依据,在生态学研究中占有重要地位。
1. 生态位概念的起源及演变生态位的概念最早由动物学家Laurent Louis Hamelin在1926年提出,他认为生态位代表了所有不能容忍某一物种而产生的生存空间。
此后,其它生态学家纷纷提出了各自的生态位定义。
其中,美国生态学家G. Evelyn Hutchinson对于生态位给出了比较广泛的定义:“生态位是一个物种的生存条件和生殖策略在生态系统中的地位”。
这一定义成为以后生态位理论的发展基础,为生态学研究提供了更加完善的理论工具。
2. 生态位的类型生态位分为基础生态位和实际生态位两种类型。
基础生态位是指生物在没有其它生物竞争下所能占据的生态位,它只取决于物种的生物学特征。
实际生态位则是指特定环境条件下存在的一个物种的生存和繁殖的生态位,它还受到其它物种的影响和生态因素的制约。
此外,生态位还可以根据物种的生存方式划分为光合生态位、化学生态位、物理生态位和行为生态位。
3. 生态位的应用研究生态位概念的应用十分广泛,可用于动植物的生态研究、自然保护以及生态恢复等方面。
(1)生态系统中的物种关系生态位概念对于认识物种间关系起到了重要作用。
在生态系统中,同样生活在一个生态位上的物种之间往往会竞争。
通过观察物种在它们所占据的生态位上的行为和消耗资源的方式,可以确定它们在生态系统中的相互关系。
(2)生态评价和自然保护生态位概念也可用于生态评价和自然保护。
物种在生态系统中所占据的生态位对整个生态系统的稳定性和平衡性都有着至关重要的作用。
因此,通过研究某一物种的生态位,可以推断出它们对生态系统的重要性,进而采取有效的保护措施。
(3)生态恢复与还原生态位也为生态恢复和还原提供了理论基础。
生态位的定量研究方法及其应用
生态位的定量研究方法及其应用生态位是生物学中一个十分重要的概念,描述了一个物种所占据的生态角色以及它与其它物种的关系。
研究生态位对于了解生物群落的结构与功能,以及生物多样性的维持与演化等方面具有重要意义。
本文主要介绍生态位的定量研究方法及其在实际应用中的一些问题。
生态位的定义和分类生态位是一个物种在生物群落中所占据的生态角色,它描述了该物种所对应的生态位资源、用途以及与其它物种的竞争关系等方面。
生态位的定义发展经历了从生态学概观到定量化研究的过程。
在早期的生态学研究中,生态位是一个比较模糊的概念,主要是用来描述群落结构和物种的生态角色等方面。
而到了现代,随着一系列实证研究的发展,生态位也逐渐被定量化和数学化。
根据生态位的分类,可以将其分为两大类:基于资源的生态位和基于地位的生态位。
基于资源的生态位是指物种占据的资源类型、数量和利用方式等方面,它反映了物种间在生态位资源的利用上的差异。
而基于地位的生态位则是指物种在生态系统中的地位和作用等方面,它反映了物种间在生态位竞争上的差异。
生态位的定量研究方法为了研究生态位的定量化和数学化,研究者们提出了一系列定量研究方法,下面列举几种较典型的方法。
1. Niche overlap index生态位的重叠是指不同物种之间共享了多少生态位空间,是反映生态位竞争程度及其影响的一种重要指标。
Niche overlap index是在20世纪60年代提出的一种较为常用的生态位重叠分析方法,它基于生态位宽度和重叠度的计算,能够反映物种间在生态位上的相似程度。
式子如下:NODij=2Sij/(Si+Sj)其中,NODij为i和j两个物种的生态位重叠指数,Sij为i和j两个物种的生态位重叠面积,Si和Sj分别为i和j两个物种的生态位面积。
2. Ecological distance生态距离是指两个物种在生态位空间中的距离,是反映生态位差异程度的一种常用指标。
生态距离的计算方法包括欧氏距离、曼哈顿距离、切比雪夫距离和Mahalanobis距离等。
生态位理论的现状与发展
生态位理论的现状与发展随着环境保护意识逐渐加强,生态问题成为了社会热点话题之一。
而生态位理论作为生态学的基础理论,也引起了人们的广泛关注。
本文将从生态位理论的发展历程、现状和未来展望三个方面进行讨论。
一、生态位理论的发展历程生态位(Ecological niche)是指一种生物在生态系统中所占的适应资源和生存空间的特定角色和位置。
生态位理论最早由美国生态学家亨利·格里曼(Henry Gleason)在1917年提出。
他认为,每个物种都有自己独特的生态位,不同物种之间互相竞争、协作,形成一个稳定的生态系统。
但他的观点并没有得到广泛认可。
到了20世纪30年代,德国生态学家戈特利布·奥布佐夫(G.V. Odum)提出了一种新的生态位理论。
他认为,生态位不仅包括物种在生态系统中所占据的位置,还包括其与环境和其他物种之间的相互作用。
而后来,美国生态学家理查德·西蒙(Robert MacArthur)和伊文·康诺尔(E.O. Wilson)在20世纪60年代对生态位理论进行了彻底的改进,提出了“资源利用矩阵”(resourceutilization niche)和“基本存活策略”(fundamental niche)的概念,将生态位理论推向了新的高峰。
二、生态位理论的现状目前,生态位理论已经成为生态学研究的重要基础理论之一,广泛应用于生态系统演替、自然保护、生态防治等领域。
在国内,生态位理论的研究也日渐活跃。
近年来,随着环境问题的不断引起关注,生态位理论的研究也在不断深入。
例如,在模拟全球气候变化的情况下,研究人员对三种极地芽孢杆菌的生态位进行了研究,发现其生态位范围和相对丰度呈现明显的变化。
此外,研究还发现,环境温度和营养物质的供应情况等因素对生态位的影响也十分显著。
另外,在自然保护领域,生态位理论也得到了广泛应用。
例如,在国内,一些濒危物种的保护工作中,生态位理论被用于分析物种分布、生存状况等问题。
生态位的研究
生态位的研究生态位作为生态学中的重要概念,在近年来已经引起了越来越多的关注和探索。
它通常指的是一个物种在生态系统内的位置和角色,它对于生态系统的平衡和稳定具有重要的影响。
本文将概括性地介绍生态位的研究,探讨其意义和进展,并介绍该领域内的一些热点问题和未来的挑战。
一、生态位的基本概念和意义生态位最早是由 Hutchinson 在1957年提出的概念,他认为生态位是指一个物种在生态系统中遗传、生理和行为特征的集合,可以影响它与其他生物之间的相互作用。
换句话说,生态位描述了一个物种在地理空间和时间上的包容性和竞争性,对于理解它的生态习性和适应性非常重要。
生态位的研究对象通常包括物种的种群、群落和生态系统,它对于生态系统的物种多样性、生态过程和生态系统稳定性具有重要的意义。
生态位的研究还可以帮助我们更好地理解生态系统的结构和功能,以及生物间的相互作用。
生态位定位的不同,即不同特点的群落,对其它群落赢得和使用资源的方式也会发生改变。
这样便可能引发生态系统中的连锁反应,影响全球的生态平衡和健康。
因此,了解生态位的变化和生态系统中物种间的相互作用,有助于我们更好地保护和管理生态系统。
二、生态位的研究进展和热点问题随着科学技术的不断进步,生态位的研究也越来越深入和具体。
生态位的定量分析常用于生态系统中群落和物种的竞争网络、掠食网络和利基。
生态位模型的发展和改进,可以更深地解释生态系统中的动态性、物质循环和生态位的演变。
现代分子生态学的发展和现代遗传学工具的使用,可以帮助我们更好地分辨和识别不同物种的生态位,并研究它们在地理和时间上的变化。
同时,应用生态位理论来解释生态系统中人类活动的影响,为生态保护和环境管理提供理论指导。
然而,目前生态位的研究还面临着一些热点问题和挑战。
其中,生态位保护和恢复是其中一个重要的方面。
生态位的破坏和退化,已经威胁到许多生态系统的生物多样性和生态功能。
因此,如何保护和恢复被破坏的生态位,是生态学家们急需解决的问题。
生态位理论及其测度研究进展_李
[ 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 .
生态位理论及其在生态学中的应用
生态位理论及其在生态学中的应用一、生态位理论的定义及基本概念生态位是一个物种在生态系统中所占据的一种特定的生活方式和角色,其定位和作用是生态学研究的核心内容之一。
生态位理论是生态学中的基本理论之一,既是生命起源和生物多样性形成的基础,也是评估和保护生态系统稳定性的重要依据。
生态位理论是指在同一生态系统中,各个生物种群的内部特有的功能位于(资源利用)与外部生物种群之间的功能关系。
其中,内部功能意为物种所利用的资源和生态行为特征,通俗地说,就是物种在生态系统被安排的位置和所承担的角色。
外部生物种群,就是同一生态系统中所存在的其他生物种群,它们会相互影响,构成一个稳定的生态系统。
每个物种的发展都与其所占的生态位有关,而生态位的大小、性质和特点都与物种的生物学特征、行为习性、与生态环境互动的方式、物种间的竞争关系等一系列因素相关。
因此,研究生态位对于生态系统的结构和功能、物种间的相互影响、群落的动态演变和生物多样性的维持都具有重要的意义。
二、生态位理论的应用1. 生态位对于生态系统的结构和功能的影响生态位是维系生态系统结构和功能的重要因素之一。
不同物种占据不同的生态位,它们之间存在相互关系,形成一个稳定的生态系统。
例如,草食动物、食肉动物、食腐动物在生活方式、食性、行为特点以及与环境互动方式上存在显著差异。
它们占据的生态位不同,但互相依存,构成了一个复杂的生态系统结构。
研究生态位的差异还有助于评估生态系统的韧性和稳定性。
同一个生态系统中,因为种类的多样性限制、物种数量的变化、环境变化等因素,生态位会随时发生改变。
这种变化有的可以被生态系统吸收,有的则会导致生态系统崩溃。
2. 生态位对于物种间的相互影响物种之间的相互作用与其所占据的生态位密切相关。
例如,同一个生态系统中,猛禽和食肉动物占据的生态位有可能重叠,它们之间会发生竞争,这将导致物种数量的变化和群落结构的改变。
同时,物种相互影响也可能产生利益互惠。
生态位理论的研究和应用
生态位理论的研究和应用生态位是指一个物种在生态系统中所占据的总体位,即物种所处的生物和非生物环境中的角色,包括其所占据的空间、其生活方式以及它与其他物种的相互作用等。
生态位理论是生态学中的一个重要理论,它能够解释物种在生态系统中的分布、相互作用和适应性等问题,因此,生态位理论不仅适用于生态学的理论研究,还能够应用于生态环境的保护和治理等领域。
一、生态位的研究历程生态位理论最早由美国生态学家格鲁德(G. E. Hutchinson)于1957年提出。
他的研究表明,不同物种之间的生态位在很大程度上决定了它们在生态系统中的分布和相互作用。
随后,许多生态学家开展了对生态位理论的研究与发展,如Tilman、Connell和Paine等人在对某些生态位下的物种进行实际研究时,发现生态位往往不仅包括食物、空间等因素,还与其他种群的数量和分布、天敌和共生微生物等有关,这为生态位理论的丰富和发展奠定了基础。
二、生态位理论的基本概念1. 生态位的概念生态位是指一个物种在特定的生态环境下所占据的一种生物学角色,包括物种的空间分布、食物来源、种群密度、对其他物种的影响和互动以及与其他物种的竞争和共生关系等。
2. 生态位的种类生态位的种类分为两种。
一种是实际生态位,指一个物种在实际生态环境中所具有的角色和作用。
另一种是潜在生态位,指一个物种在理论上具有的角色和作用,即它所能够占据的生态位。
3. 生态位的重叠和竞争生态位的重叠和竞争是生态系统中的基础概念。
当两个或多个物种占据的生态位中有重叠部分时,它们之间就会出现竞争。
物种的竞争主要通过食物、空间和其他生存资源争夺来进行,而竞争的结果会影响到其在该生态环境中的生存状况。
三、生态位理论在生态环境保护和治理中的应用生态位理论在生态环境保护和治理中的应用十分广泛。
它可以指导我们实现生态系统的可持续发展,对于保护和维护生态系统的平衡和稳定具有重要的意义。
1. 生态环境修复生态系统的修复是目前生态环境保护和治理的重点之一。
生态学中的生态位理论研究
生态学中的生态位理论研究生态学是研究生物群落和生态系统的科学,其中最重要的理论之一就是生态位理论。
生态位的概念源自于俄国科学家格里戈里·尼古拉耶维奇·瓦连京(Grigory Niculaiwitsch Walaen)于19世纪末提出的“生存捕食性群落理论”,是指生物个体在生态系统中的角色和地位。
人们对生态位的研究始于20世纪20年代,美国生态学家哈钦森(Hutchinson)提出了“生态位”的概念,并提出“生态位宽度”和“生态位重叠”概念。
这些概念为今后的研究打下了基础。
生态学家马克·麦克休(Mark McHugo)则在20世纪30年代推出了“基元群落”和“顶级掠食者”的概念,使生态位理论更加深入。
生态位理论认为生物种群在生态系统中并非是孤立的,而是受到环境和其他生物种类的影响。
生态位是指一个物种在生态系统中的角色和地位,即通过其生态位,物种可以与其他物种进行交互作用,从而影响其生存和繁殖等互动行为。
生态位由生物的生态特性及其与环境和其他物种之间的相互关系决定。
在生态位理论中,一个物种的生态特性包括种群大小、食性、领域、生活周期和行为习惯等。
在生态位重叠的情况下,生态位更宽的物种更容易占据更多的生境,而生态位更窄的物种可能会被排斥出相应的生境。
生态位宽度的大小和生态位重叠的程度是生态位理论中探讨的重要问题,而这些都影响着生物种群的竞争和共生。
生态位理论是生态学的重要理论之一,其应用范围非常广泛。
在自然保护与生态恢复等领域中,生态位理论已成为评价生物群落的生态环境状况和种间关系的重要指标。
例如,在生态系统保护和管理中,如果理解了一些特定的生态位特性,就可以尝试人工维持这些特性的存在,促进生态系统的恢复和稳定。
总的来说,生态位理论为我们理解生物种群的相互作用提供了一个重要的理论基础。
在此基础上,我们可以更好地研究生物群落和生态系统,从而为生态环境保护和管理做出更为贡献的努力。
生态位理论和应用研究
生态位理论和应用研究随着全球生态问题的日益凸显,人们对生态学研究的关注也越来越高。
生态学是研究生物以及其与环境之间相互作用关系的学科,其中生态位理论是生态学中一个非常重要的理论,近年来其在生态学领域的应用研究也越来越受到关注。
一、生态位理论的概述生态位是指生物种群在生态系统中的占据位置和分配资源的方式。
生态位理论是研究生态群落中生物之间相互关系的一种理论。
它认为,同一生态环境中的生物种是可以共存的,但会因占据的生态位的不同而有所区别。
生态位理论是美国生态学家哈钦斯于1957年首先提出的,他认为,同一生态环境中的生物种之间存在着某种生态位差异,从而使得它们能够在共同的生态系统中共处。
生态位是一个动态的概念,它与物种、栖息地、营养、竞争等相关,对生态系统中生物群落的演变和稳定性具有重要影响。
二、生态位理论的应用1. 维持生态平衡生态位理论的应用体现在维持生态平衡中。
生态位相互依存,如果其中一种生物占据了另一种生物的生态位,会导致生态平衡失衡。
比如,如果某个地区的鸟类生态位被白鹭占据,就会导致鸟类数量不断减少,影响生态平衡。
2. 生物多样性研究生态位理论的应用还包括生物多样性的研究。
生物多样性是指生态系统中物种的种类、数量、分布等多方面的多样性。
生态位理论通过探究不同物种间的生态位关系,可以帮助人们更加深入地理解不同生物在生态系统中的分布和相互作用关系,从而更好地保护和维护生物多样性。
3. 生态环境保护生态位理论的应用还可以为生态环境保护提供更加准确的研究基础。
生态位理论可以帮助人们更好地了解生物群落的组成和分布规律,以及不同生物种群间的依存关系,从而更好地制定生态保护策略,保护和维护生态环境的健康和稳定。
三、结语生态位理论是生态学研究中的一个非常重要的理论,它对研究生态群落中生物之间相互关系具有重要的意义。
常说“物竞天择,适者生存”,这句话的出处就是生态位理论,它也是许多现代生态学家研究生物相互关系和生态保护的基础和理论依据。
生态学中的生态位理论与应用研究
生态学中的生态位理论与应用研究生态系统是一个复杂的生命体系,其中各种生物相互作用,共同维系着一个完整的生态系统。
在这个生态系统中,每个生物都有自己的生存方式和生态位,而生态位理论正是用来研究和解释这个问题的。
生态位理论来源于20世纪初的生态学,它主要是由G.E.哈钦森提出的。
他认为,每个生物都占据着一个特定的生态位,这个生态位是由生物的生存需要和它对环境的影响组成的。
生物之间或同一个生物在不同环境中的生态位可以相互竞争和协作,相互影响,从而使得生态系统变得更加复杂。
生态位理论认为,生物在生态系统中的作用可以分为以下几个方面:一、食物、营养关系生态位理论认为,每种生物都有自己的食性和营养需求,它们在食物链中所处的位置也不同。
例如,植物对光合作用依赖,而肉食动物则需要消耗植食动物来获取营养。
这些食物关系直接影响着生态系统中各种生物的数量和生存状况。
二、空间利用每种生物都需要一定的生存空间,它们在环境中所占据的位置也不同。
例如,一些栖息在树上的动物需要大量的树叶和枝条来搭建巢穴和栖居,而一些地穴动物则需要草丛或地洞来保护自己。
三、资源利用生态位理论认为,每种生物之间存在竞争关系,他们需要争夺相同的资源,例如水和氧气等。
这些竞争关系可以导致生态系统中某些生物的数量增加,而某些生物的数量减少。
四、毒物和病菌利用在生态系统中,某些生物可以利用毒物和病菌来控制其他生物的数量。
例如,食肉动物可以通过捕杀病菌感染的动物来保证自己的食物来源。
这些不同的生态位和相互作用,构成了一个完整的生态系统,其中每个生物都有自己独特的功能和作用。
生态位理论的应用不仅仅局限在生态学上,它也被广泛应用在其他领域。
例如,在农业中,生态位理论可以帮助农民理解植物和动物之间的关系,从而更好地管理和利用农业资源。
在环境保护方面,生态位理论可以帮助我们了解和预测不同生物之间的相互关系,做好生态保护和恢复工作。
在生态位理论的研究和应用中,还需要进一步探讨和发掘其中的细节。
生态位理论及其应用研究
生态位理论及其应用研究生态位是一个物种在生态系统中的生存位置与角色。
当地球上的生物种类越来越多时,我们对生态位理论的了解和应用显得越来越重要。
在本文中,我们将探讨生态位的定义,生态位理论的历史,以及这个理论在实际应用中的价值。
第一部分:生态位的定义生态位是一个生物在一个生态系统中与其它生物共存、交互作用的情境。
在任何生态系统中,每个种群都有自己的生态位,生态位将包括各种不同的特征,包括营养需求、食物资源、生存空间和环境特点等。
每种生物种群都有自己的生态位,而这些生态位会影响到它们在该生态系统中的数量、分布和生存能力。
第二部分:生态位的历史生态位概念的历史可以追溯到20世纪初开始形成的整个进化理论以及动物和植物生态学研究。
然而,更准确地说,这个概念是由英国生态学家查尔斯·埃尔顿于上世纪30年代提出的。
埃尔顿认为,不同种群之间存在生态位的竞争,这种竞争可以通过资源的相对利用来描述。
生态位理论的发展,在20世纪的后半叶引发了极大的反响。
这个研究领域得到了巨大的发展,包括细致而精细的实验设计、更准确的生态位定义以及更多关于生态位如何影响生物相互作用的研究。
生态位理论已经成为生物学的重要学科之一,成为了生态学的基础。
第三部分:生态位理论的应用生态位理论已经成为生态学许多研究的基础。
在这个领域里面,生态位理论有着极其广泛的应用价值。
以下是它一些在现代实践中的应用。
1. 生态系统管理生态位这个概念可以用来管理生态系统。
生态位分析可以帮助我们理解生态系统内部各物种之间的交互作用,以及这些作用的变化。
这个分析可以定位生态系统中各种不同的角色,并且指出在生态系统中不同的物种之间需要平衡存在的需求。
通过进一步研究,可以设计出最佳的管理方案,从而维持生态系统运转的平衡和健康。
2. 物种保护生态位理论可以用来设计物种保护的措施。
例如,我们可以了解任何一个物种在生态系统中的生存需求,通过提供有利的生态位来促进它们的生存。
关于生态位研究的发展综述
关于生态位研究的发展综述摘要:生态位理论是现代生态学研究中最重要的内容之一,也是近年来生态学研究的热点之一,由于生态位的概念一直存在争议,学术界并未就此得出一个统一的观点,国内外很多生态学理论研究者对生态位的概念均有不同的理解或阐释[1-3],并给出了很多具有参考价值的定义,同时对生态位的理论、生态位计测公式和生态位具体应用等方面亦作了大量的研究[4]。
但用更加简洁、通俗的语言来概括生态位本质和定义的努力和尝试一直没有停止过,本文作者着重就生态位的发展历史及其特征、测度指标等方面给出众多科学家的在此领域的贡献,并论述生态位理论在生态学科里具体应用的现实意义。
关键词:生态位生态位特征生态位的测度1生态位的发展历史生态位的概念最早起源于对动物的研究,1894年,密执安大学的Streere观察了在菲律宾各岛的鸟类分离而生活的“生态位”现象,没有做更加详细的解释,1910年,Johnson最早用了niche术语:“同一地区的不同物种可以占据环境中的不同生态位”,Johnson没有给出生态位定义且未形成一个完整的概念[5],第一次完整给出生态位定义是生态学家Grinnell,他在1917年研究加利福尼亚长尾鸣禽时首先应用生态位一词,对物种栖息地再划分的空间单位进行了表述。
Grinnell[6]把生态位定义为:“恰好被一种或一个亚种所占据的最后分布单位”。
由于Grinnell是从生境的最小划分和生物分布的角度描述生态位,因此,人们又常把Grinnell定义的生态位称为空间生态位(space niche)。
1927年,动物学家Elton[7]在其出版的专著《动物生态学》一书中,指出“一个动物的生态位是指它在生物环境中的地位,指它与食物和天敌的关系”根据动物的特点,Elton给生态位下了一个定义,把生态位定位为:物种在其群落中的功能作用与地位。
由于Elton是从动物在生境中的地位及其与食物和天敌关系的角度诠释了生态位,因此,人们也常把Elton定义的生态位称为功能生态位(functional niche)或营养生态位(trophic niche)。
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生态位宽度又称生态位广度( niche width) 、生态 位大小( niche size) [ 3] . 许多学者曾给生态位宽度下 定义, Slobodkin、Levins、MacArthur 所给的 定义是: 在 生态位空间中, 沿着某一具体路线通过生态位的一 段/ 距离0[ 3] . 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 度. Kohn 认为, 生态位宽度是生态专化性的倒数[ 3] . 1965 年, Van Valen 定义/ 生态位宽度( niche breadth) 0 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0[ 3,15] . 余世 孝等[ 15] 在 n 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
The study on niche theory and its applicat ions has become one important part of modern ecology. Although many scholars had attempted to define it, the typical definitions of niche are Grinnell. s space niche, Elton. s functional niche and Hutchinson. s hypervolume niche; Niche metrics include niche breadth, niche overlapping, niche volume and niche dimension, among which niche breadth and niche overlapping are two important indexes that can be used to charact erize a species niche and the relat ionships between species niches. This paper lists the metrics formulae and analyzes the advantages and disadvantages of each formula, and then selects the formulae fitting forests community. The authors hold that niche overlapping is a necessary condit ion of resource utilizing competition, and the competition is formed not only under resources scaring but also niche overlapping. Key words niche, niche breadth, niche overlapping, niche overlapping and compet ition
地址: 100083 北京林业大
第1 期
李 挈等: 生态位理论及其测度研究进展
101
义, 未将 其发 展成 一个 完 整的 概念. Grinell ( 1917, 1924, 1928) 在研究加利福尼亚长尾鸣禽的生态位关 系时使用生态位术语并首先给以定义. 他把生态位 定义为/ 恰好被一个种或一个亚种所占据的最后分 布单位( ult imate distributing unit ) 0[ 11, 12] , 人们称它为 空间生态位( space niche) [ 3, 4, 13, 14] . Charles Elton( 1927) 给生态位下的定义是/ 一个动物的生态位表明它在 生物环境中的地位及其与食物和天敌的关系0, 即所 谓的 营 养 生 态 位 ( trophic niche) 或 叫 功 能 生 态位 ( functional niche ) [ 4, 13, 14] . 20 世 纪 50 年 代 后 期, Hutchinson( 1957) 提出了生态位的多维超位积( n- d-i mensional hypervolume) 模式, 他认为生态位是每种生 物对环境变量( 温度、湿度、营养 ,,) 的选择范围, 因为 环 境 变 量 是 多 维 的, 称 为 超 体 积, 所 以 把 Hutchinson 的生态位定义称为超体积生态位( hypervolume niche ) [ 3, 5, 14,15] . 后 来, Odum ( 1959) 、Pianka ( 1983) 、Grubb ( 1977) 、Colinvaux ( 1986) 、Cao Guanxia ( 1995) [ 2, 4] 、王刚( 1984) [ 13] 、刘建国[ 16] 、张光明等[4] 又 从不同的角度分别给生态位下了定义, 刘建国、马世 骏[ 12, 14] 提出了/ 扩展的生态位理论0. 虽然给生态位 下定义者为数不少, 但最具代表性的当推 Grinnell, Elton 和 Hutchinson 三人, 后人分别称他们所给定义 为/ 空间生态位0、/ 功能生态位0和/ 多维超体积生态 位0 [ 4, 13, 14] .
最早提出生态位宽 度计测公式 的是 on 指数:
Bi =
1
R
=
6P
2 ij
j= 1
R
R
6 6 (
N ij ) 2P
N
2 ij
j= 1
j= 1
=
Y2i
R
( 1)
6N
2 ij
j= 1
R
6 及 Shannon- Wiener 指数:
B
c i
=
-
Pij logPij ( 2)
种对所有资源状态不加区别地利用时, 才有较宽的
生态位. 上述公式虽然计算简单, 生物学意义明确,
但是忽略了种群对环境资源的利用能力或对生态因
子的适应能力的差异 及由此产生的对生态位 的影
响, 故不能将这两个公式完全看作是对种群生态位 宽度的定量分析[ 3, 5, 21] . 21112 Schoener 公式[ 2, 3]
生态位理论( niche theory) 在种间关系、群落结 构、种的多样性及种群进化研究中已被广泛应用. 自 进入 20 世纪 90 年代以来, 生态位( niche) 这一概念 在生态学界受到前所未有的关注[ 1] , 这是继 20 世纪 70 年代生态位理论研究热之后的第二个发展高潮, 对生态位的研究与应用已成为现代生态学的核心内
物种在分室上分布与样本在分室的频率分布之间的 吻合度. 王刚认为[ 13] , 生态位宽度是指种 y 和 n 个 生态因子的适应( 或利用) 范围. 此后, Levins 将生态
位宽度确定为/ 任何生态位轴上包含该变量的所有 确定为可见值的点组成部分的长度0[ 19,20] .
对于离散型资料, 考虑 以 S 个 物种作为 行, R
容之一. 有人甚至提出: 对生态学的研究就是对生态 位的研究[ 2] . 许多学者试图对生态位有关术语及其 测度进行综述[ 2~ 5] , 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
已有公式提出, 但究竟哪种公式有较好的生态学合 理性并在应用上较为简便, 国内外生态学界争论较 为激烈[ 6~ 9] , 本文试就这一方面的问题做一评述.
2 生态位测度
生态位的概念是抽象模糊的, 所能给人们具体 了解的是一些刻画它的数量指标, 即所谓的生态位 测度( niche metrics) , 如生 态位宽度( niche breadth) 、 生态位 重叠( niche overlap) 、生态 位体积 ( niche vo-l ume) 及生态位维数( niche dimension) 等. 其中生态位 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 在这两个指标的估算与分析上[ 5, 13,17, 18] . 211 生态位宽度
2002-05-12 收稿 http:PPwww . wanfangdat a. 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0 ( 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 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.
1 生态位概念及其演变
早在 1894 年密执安大学的 Streere 在解释鸟类 物种分离而居于菲律宾各岛现象时对/ 生态位0就很 感兴趣, 但未作任何解释. 1910 年, Johnson 最早使用 了生态位一词: / 同一地区的不同物种可以占据环境 中的不同生态位0[ 10] , 可惜他没有对生 态位进行定
Schoener 将 Levins 公式改进为:
Z
式中, N ij 为第 i 个物种利用资源状态j 的观测个体
数; Yi 是物种 i 的总观测个体数; Xj 为利用资源状
态j 的总观测个体数; Z 是总的观测个体数. 那么一
个种的生态位宽度可以借助于测定该种的个体在资
源矩阵的资源状态中的分布一致性而估出. 以下列 出的是计算生态位宽度的常用公式. 21111 Levins 公式[2, 3, 5, 15]