El impacto de la competencia en la estructura comunitaria
La competencia tiene un impacto importante en la formación de la estructura comunitaria. Quizás la evidencia más directa del papel de la competencia interespecífica en la formación de la estructura comunitaria sea la introducción o eliminación de especies de las comunidades naturales. Schoner y Cornell respectivamente realizaron estadísticas sobre la literatura sobre competencia interespecífica (184 y 72 casos respectivamente) y encontraron que la competencia interespecífica se explica en un promedio del 90% de los casos, lo que indica que la competencia es bastante común en las comunidades naturales. Sus resultados también mostraron que la proporción de competencia interespecífica en los organismos marinos es mayor que en los organismos terrestres; la altura entre organismos grandes es mayor que entre organismos pequeños y la competencia entre insectos herbívoros es menor porque hay plantas verdes en todas partes y el número; Son abundantes y rara vez se comen, por lo que es menos probable que compitan por los recursos alimentarios.
La evidencia existente sugiere que la competencia es un importante impulsor de la formación de comunidades. Sin embargo, la importancia de la competencia varía notablemente entre comunidades y, a menudo, es sólo un pequeño componente de las interacciones entre especies.
Entonces, ¿por qué los resultados de muchas encuestas muestran que la competitividad a menudo no es sólida?
En general, se cree que: ① La selección natural puede haber evitado efectivamente la competencia (o borrado rastros de competencia pasada) a través de la división de nichos (2) En una zona ambiental, existen especies altamente competitivas porque no explotan; los mismos recursos; (3) cuando los recursos son escasos, las especies sólo pueden competir en explosiones de población.
El impacto de la depredación en la estructura de la comunidad
El impacto de la depredación en la formación de la estructura de la comunidad varía dependiendo de si el depredador es una especie generalizada o una especie especializada. Para las especies en sentido amplio, la depredación alivia la competencia interespecífica y promueve la diversidad. Sin embargo, cuando la intensidad de la alimentación es demasiado alta, el número de especies también disminuye. Para las especies especializadas, varía dependiendo de si la especie elegida para comer es una ventaja o una desventaja. La depredación puede aumentar la diversidad si se seleccionan especies dominantes, pero la diversidad puede disminuir con la presentación si los depredadores prefieren comer especies inferiores que son menos competitivas.
El impacto de la interferencia en la estructura comunitaria
La perturbación es un fenómeno común en la naturaleza. Las perturbaciones, a diferencia de los desastres, no causan grandes daños, pero tienden a repetirse, dejando a las especies sin tiempo suficiente para evolucionar. La mayoría de los ecologistas modernos creen que la perturbación es un fenómeno ecológico beneficioso que causa características desequilibradas de las comunidades, enfatizando el papel de la perturbación en la formación y dinámica de la estructura comunitaria.
(1) La brecha entre perturbación y comunidad
La aparición de brechas en comunidades continuas es un fenómeno muy común, y las brechas a menudo están compuestas de perturbaciones. Los claros en los bosques pueden ser causados por fuertes vientos, rayos, tala, incendios, etc. La perturbación de las comunidades de pastizales incluye el pastoreo, la excavación y el pisoteo de los animales. Después de que la perturbación causa una brecha en la comunidad, algunas especies se recuperarán gradualmente sin más perturbaciones, pero la brecha también puede ser ocupada por cualquier especie de la comunidad circundante y convertirse en una especie dominante. Cuál es el ganador depende completamente de factores aleatorios, lo que se puede llamar una competencia de lotería por la brecha.
Pero los huecos creados por algunas comunidades están sujetos a un reemplazo regular de especies. Los claros recién abiertos a menudo son invadidos por una o varias especies pioneras con fuertes capacidades de dispersión. Debido a sus actividades, las condiciones cambian y promueven la invasión de especies de sucesión media, que eventualmente son reemplazadas por especies superiores. En este caso, la diversidad comienza a disminuir y aumenta a mitad de la sucesión, pero tiende a disminuir ligeramente en la parte superior.
② Hipótesis de interferencia moderada
La frecuencia de formación de claros forestales afecta la diversidad de especies. En consecuencia, T.W. Connell et al. propusieron la hipótesis de interferencia moderada, es decir, los niveles de interferencia moderados pueden mantener la altura. diversidad. Las razones son:
Primero, después de una perturbación, algunas especies pioneras invadieron la brecha. Si la perturbación es frecuente, las especies pioneras no pueden desarrollarse hasta la etapa media de la sucesión, por lo que la diversidad es baja;
En segundo lugar, si el intervalo de perturbación es largo, el proceso de sucesión puede desarrollarse hasta la etapa superior y la la diversidad no es muy alta;
En segundo lugar, si el intervalo de perturbación es largo, el proceso de sucesión puede desarrollarse hasta la etapa superior y la diversidad no es muy alta;
p>Tercero , sólo una perturbación moderada puede mantener los niveles más altos de diversidad, permitiendo que más especies invadan y colonicen. Ejemplos de modos de acción similares Los depredadores suprimen a los competidores en el océano: nutrias marinas, erizos de mar, tierra: los herbívoros que comen selectivamente semillas según su tamaño suprimen a los competidores, elefantes, conejos, patógenos y parásitos suprimen a los depredadores, herbívoros, moho limoso, moscas tsetsé, y los competidores inhiben el recambio de especies en la sucesión de competidores.
Por ejemplo, las especies de árboles y malezas dominantes en el bosque se propagan eficazmente. Los polinizadores y dispersores que dependen de especies clave para obtener recursos vegetales interfieren físicamente con las tasas de transferencia de nutrientes en conejos, tuzas, termitas, castores e hipopótamos. El entorno para las bacterias fijadoras de nitrógeno y los hongos micorrízicos descomponedores es heterogéneo. Un mayor grado de heterogeneidad espacial significa que hay nichos ecológicos más diversos y, por lo tanto, se puede permitir que existan más especies.
Una gran cantidad de datos en la investigación de comunidades de plantas muestran que las comunidades con suelos ricos y cambios topográficos tendrán más especies, mientras que las comunidades con suelos planos y homogéneos tendrán menor diversidad; Harman estudió la correlación entre el número de especies de moluscos y la heterogeneidad espacial en los sistemas de agua dulce, y también obtuvo un resultado de correlación positiva de que cuantos más tipos de hábitat hay, más especies de moluscos de agua dulce hay.
Al estudiar la relación entre la diversidad de aves, la diversidad de especies de plantas y la diversidad alimentaria, MacArthur descubrió que la correlación entre la diversidad de aves y el número de especies de plantas no es tan buena como la correlación entre la diversidad de aves y la diversidad alimentaria. alta diversidad La correlación entre sexos es obvia. Por lo tanto, la estructura en capas de la vegetación es más importante para la vida de las aves que la composición de las especies. En las comunidades de pastizales y arbustos, la estructura vertical es menos pronunciada que en las comunidades forestales, mientras que las estructuras horizontales, es decir, mosaicos y parches, pueden desempeñar un papel decisivo.
Como se puede ver en la tabla, cada comunidad vegetal está compuesta por varias formas de vida, pero una forma de vida es dominante, lo que está estrechamente relacionado con el entorno. La dominancia de las plantas de cogollos altos es una característica. de comunidades en zonas de clima cálido y húmedo, como las comunidades de bosques tropicales húmedos; la comunidad dominante de plantas de yema terrestre refleja la larga estación fría en la región, como las comunidades de bosques templados de coníferas y de bosques caducifolios, el predominio de plantas de yemas subterráneas; refleja el ambiente relativamente húmedo y frío de la zona, como la zona templada fría de la montaña Changbai. El bosque oscuro de coníferas es una característica de las comunidades en áreas esteparias desérticas de clima árido (como la estepa templada del noreste). Tipo de comunidad ph.ch.h.cr.t Bosque tropical húmedo de Xishuangbanna 94,7 5,3 0 0 0 Bosque subtropical de hoja perenne de la montaña Dinghu 84.55.44 4.1.4.1.00 Bosque subtropical de hoja perenne de Zhejiang 76.71.01.03.654 38+ 0 7.8 2 Bosque templado caducifolio latifoliado en la vertiente norte de las montañas Qinling 52.0 5.0 38.0 3.7 1.3 Bosque templado frío de coníferas oscuras en la montaña Changbai 25.4 4.4 39.8 26.4 3.2 Pastizales templados del noreste 3.62. número de especies y el área de la isla.
Debido a que la isla está aislada del continente, la intensidad de las especies biológicas que entran y salen es menor que la del continente continuo circundante. Muchos estudios han confirmado que el número de especies en una isla está estrechamente relacionado con su tamaño. Cuanto más grande es la isla, más especies hay en ella. La relación entre el área de la isla y el número de especies en la isla se puede describir mediante una ecuación simple:
S = cAz
O expresarse como un logaritmo: lgS = lgc+z ( lgA)
Donde: s——el número de especies;
un área;
z y c-dos constantes.
⒉3.4.2·Teoría del equilibrio de MacArthur
Aunque el número de especies en la isla depende del área de la isla, es el resultado del equilibrio de la migración de especies, Emigración y extinción. Se trata de un equilibrio dinámico en el que las especies continúan muriendo y las muertes de especies se compensan constantemente con migraciones de la misma especie o de otras especies.
El equilibrio de especies en la isla se puede ilustrar en la Figura 3-2. Tomemos como ejemplo la curva de la tasa de migración. Cuando no hay especies residentes en la isla, los individuos entrantes son nuevos, por lo que la tasa de migración es alta. A medida que aumenta el número de especies residentes, la tasa de migración de las especies disminuye. Cuando todas las especies del grupo de procedencia (especies del continente) están en la isla, la tasa de migración es cero. Lo contrario ocurre con la tasa de extinción. Cuantas más especies queden, mayor será la tasa de extinción. La tasa de migración depende de la distancia de la isla al continente y del tamaño de la isla. Las grandes islas cercanas al continente tienen altas tasas de migración. Las islas remotas y pequeñas tienen bajas tasas de inmigración. Asimismo, las tasas de extinción se ven afectadas por el tamaño de la isla.
El número de especies en la intersección de la curva de tasa de migración y la curva de tasa de extinción es el número previsto de especies en la isla. Según la teoría del equilibrio, se pueden explicar los siguientes cuatro puntos:
①El número de especies en la isla no cambia con el tiempo;
Este es un equilibrio dinámico, es decir, las especies extintas migran constantemente por otras nuevas que las reemplazan;
③ Las islas grandes pueden "soportar" más especies que las islas pequeñas
(4) Según la distancia entre la isla y la isla; El continente aumenta de cerca a lejos, las especies del punto de equilibrio están disminuyendo gradualmente.
Teoría del equilibrio y teoría del no equilibrio
Hay dos puntos de vista opuestos sobre la teoría general de la estructura comunitaria, a saber, la teoría del equilibrio y la teoría del no equilibrio.
La teoría del equilibrio sostiene que las poblaciones de especies que viven en una misma comunidad se encuentran en un estado estable. Su idea central es:
(1) * * * Las especies simbióticas se restringen entre sí a través de interacciones interespecíficas como la competencia, la depredación y el beneficio mutuo;
(2) La comunidad biológica tiene Como característica general de la estabilidad, las interacciones interespecíficas conducen a la estabilidad de la comunidad. En un estado estable, la composición de especies de la comunidad y el número de diversas comunidades cambian poco;
(3) Los cambios reales en la comunidad son causados por cambios en el medio ambiente, que es el llamado Interferencia, y la interferencia cambia gradualmente. Por lo tanto, la teoría del equilibrio considera a las comunidades biológicas como entidades estables que existen en un entorno físico cambiante.
La base principal de la teoría del no equilibrio es la teoría de la interferencia moderada. Según esta teoría, las especies que componen la comunidad están siempre cambiando y la comunidad no puede alcanzar el equilibrio. Las comunidades naturales no tienen estabilidad global, sólo resistencia (la capacidad de la comunidad para resistir la interferencia externa) y resiliencia (la capacidad de la comunidad para regresar a su estado original después de la interferencia).
Al comparar la teoría del equilibrio y la teoría del no equilibrio, además del diferente énfasis en la interferencia, también hay una diferencia básica: la teoría del equilibrio se centra en las propiedades del sistema en un estado de equilibrio, mientras que se centra en la teoría temporal y del no equilibrio se centra en el proceso de cambio de comportamiento del sistema cerca del punto de equilibrio, con especial énfasis en la puntualidad y la variabilidad. Otra diferencia importante entre las dos teorías es si las comunidades se consideran sistemas cerrados o abiertos.