En primer lugar, las especies dominantes en diferentes comunidades son diferentes. Tomando como ejemplo las comunidades forestales, los bosques tropicales son particularmente ricos en especies de plantas, siendo las plantas leñosas las especies dominantes absolutas. Desde la perspectiva de la composición de especies, la mayoría de las plantas superiores son árboles, pero también abundan las enredaderas y las epífitas. El bosque siempreverde latifoliado está compuesto principalmente por árboles siempreverdes latifoliados como Fagaceae, Lauraceae, Theaceae y Magnoliaceae. Las especies dominantes en el bosque latifoliado caducifolio son árboles caducifolios de la familia Fagaceae, como hayas, castaños, castaños y tilos, seguidas de algunas especies de las familias Betulaceae, Aceraceae y Salicaceae. La composición de especies del bosque de coníferas del norte es relativamente pobre y las especies de árboles son principalmente pinos, abetos, abetos y alerces.
En segundo lugar, la riqueza de especies de diferentes comunidades es diferente. En términos generales, cuanto mejores son las condiciones ambientales, mayor es el tiempo de desarrollo de la comunidad, más especies y más compleja es la estructura de la comunidad. Desde el ecuador hasta el Polo Norte, la variedad de flora y fauna disminuye gradualmente. Por ejemplo, en Colombia anidan cerca de 65.438+0.395 especies de aves. A partir de ahí, el número de aves anidadoras disminuyó a 630 aves en Panamá, 65,438+043 aves en Florida y solo 65,438+065,438+08 aves en Finlandia y Groenlandia.
2. ¿Cómo estudiar la composición de especies de una comunidad?
La composición de especies es el factor más importante para determinar la naturaleza de una comunidad y también es la característica básica para identificar diferentes tipos de comunidad. Los estudios comunitarios generalmente comienzan con un análisis de la composición de especies. La composición de especies se puede estudiar tanto cualitativa como cuantitativamente.
(1) Análisis esencial de la composición de especies
Utilice el método de área mínima para registrar la composición de especies de la comunidad una por una para obtener una lista de especies biológicas de la comunidad en estudio. . Los miembros de la comunidad se dividen según el papel de cada especie en la comunidad. Los tipos de miembros de la comunidad en las comunidades vegetales incluyen las siguientes categorías.
La especie dominante y las especies establecidas se denominan especies dominantes. Los diferentes niveles de comunidades pueden tener sus propias especies dominantes, entre las cuales las especies dominantes en la capa dominante a menudo se denominan especies fundadoras.
Las especies subdominantes se refieren a especies de plantas que son inferiores en número y función a las especies dominantes, pero que aún desempeñan un cierto papel decisivo en la naturaleza de la comunidad y controlan el entorno comunitario.
Las especies compañeras son especies comunes en la comunidad y coexisten con las especies dominantes, pero no juegan un papel importante.
Las especies ocasionales o especies raras se refieren a especies que rara vez aparecen en una comunidad, principalmente debido a su pequeño número.
Una misma especie vegetal puede darse en diferentes comunidades, con diferentes tipos de miembros de la comunidad. En los animales, las jerarquías sociales se establecen de manera similar a los tipos de miembros de la comunidad en las plantas.
(2) Características cuantitativas de la composición de especies
Con una lista completa de organismos de la comunidad en estudio, sólo podemos explicar qué especies están presentes en la comunidad. Para explicar mejor las características de una comunidad, después de identificar su composición de especies, es necesario realizar un análisis cuantitativo de la composición de especies, y las características cuantitativas de la composición de especies son la base de las técnicas modernas de análisis de comunidades. Las características cuantitativas incluyen los siguientes indicadores.
Características individuales de las especies
La abundancia es una estimación del número de individuos de una especie y se utiliza en estudios de campo de los ecosistemas. China adopta el estándar de siete niveles de Drudd: extremadamente abundante (las partes aéreas de la planta están cerradas), muchas, muchas, todavía muchas, no muchas (dispersas), pocas y únicas.
La densidad se refiere al número de individuos por unidad de área o unidad de espacio.
La cobertura se refiere al porcentaje del área vertical proyectada de la parte aérea de la planta con respecto al área de la parcela de muestra, es decir, la cobertura proyectada, que se divide en cobertura de especies, cobertura de capas y cobertura total.
Frecuencia se refiere a la frecuencia de aparición de una determinada especie dentro del rango de estudio, es decir, el número de cuadrantes de este individuo/el número total de cuadrantes encuestados.
La dimensión vertical del exterior de un organismo. La altura de la planta se divide en altura natural y altura absoluta.
El peso corporal es un indicador utilizado para medir la biomasa o stock permanente de una población. Generalmente, se usa peso seco (seco hasta peso constante a 65 ~ 80 ℃) y, a veces, se usa peso fresco.
El volumen es una medida del espacio que ocupa un organismo.
Índice de cantidad integral
La posición de una especie en el ecosistema, además de los parámetros de medición únicos mencionados anteriormente, a menudo se mide mediante la evaluación integral de varios parámetros. Aquí solo se introducen los valores de dominancia e importancia.
La dominancia es un indicador integral que indica el estado y el papel de una especie en la comunidad. Generalmente se puede medir por cobertura, densidad o una combinación de redundancia y peso.
El valor de importancia es un indicador integral que indica el estado y el papel de una especie en la comunidad. El método de cálculo es: valor importante = densidad relativa + frecuencia + dominancia relativa (cobertura relativa).
Debido a que los animales tienen la capacidad de moverse, la mayoría de los estudios sobre comunidades animales utilizan el número o la biomasa como indicador de dominancia.
3. Otros ejemplos de relaciones interespecíficas
(1) Competencia interespecífica
La competencia interespecífica se puede dividir en dos categorías: competencia por la utilización de recursos y competencia por interferencia mutua.
En la competencia por la utilización de recursos, no hay interferencia directa entre los dos organismos, sino sólo un impacto indirecto en la supervivencia, reproducción y crecimiento del competidor debido a la reducción de la cantidad total de recursos. Por ejemplo, la competencia entre dos especies de pinzones de Darwin (pinzones bravos y pinzones cactus). En las Islas Galápagos, una sequía a finales de la década de 1970 provocó una disminución significativa en la producción de semillas (alimento para ambas especies de pinzones). Ambos pinzones sobrevivieron a la sequía, pero la comida cambió. Los pinzones valientes se concentran en las pequeñas semillas de cactus, mientras que los pinzones de cactus eligen las semillas más grandes.
La competencia de interferencia también es común. Por ejemplo, algunas plantas pueden secretar sustancias nocivas que impiden que otras plantas crezcan a su alrededor.
(2) Depredación
Hay dos interpretaciones de depredación en un sentido amplio y en un sentido estricto. La depredación en un sentido amplio incluye las siguientes categorías: La depredación típica se refiere a carnívoros que comen herbívoros u otros animales, como leones que comen cebras y gatos que comen ratones (la depredación en un sentido estricto se refiere a esta categoría herbívora significa herbívoros que comen plantas verdes, como); como ovejas pastando. En esta relación, probablemente todas las plantas sean no comestibles. El parasitismo significa que el parásito obtiene nutrientes del huésped y generalmente no lo mata.
(3) Beneficio parcial * * *
Se llama preferencia al fenómeno que se produce entre individuos de dos especies diferentes y que resulta beneficioso para una de las partes. Por ejemplo, la relación entre epífitas y epífitas es un ejemplo típico. Las epífitas, como líquenes, musgos, etc., pueden obtener más recursos luminosos y espaciales gracias al apoyo de las epífitas. Varios peces altamente especializados tienen aletas dorsales delanteras deformadas en sus cabezas en forma de ventosas ovaladas, que pueden adherirse firmemente a peces grandes como los tiburones y luego moverse para obtener alimento. Este es también un ejemplo típico de preferencia.
4. Ejemplos de estructura espacial comunitaria
(1) Estructura vertical de las comunidades
La mayoría de las comunidades tienen diferenciación vertical, es decir, estratificación. Tomando como ejemplo los grupos terrestres, el fenómeno de estratificación incluye la estratificación aérea y la estratificación subterránea. El número de capas varía mucho según el tipo de comunidad. Los bosques tienen más capas que los pastizales y son los más claros. La mayoría de los bosques templados tienen al menos 3 o 4 capas. La capa superior es una capa de árboles compuesta por especies de árboles altos, así como una capa de arbustos, una capa de hierbas y una capa de cobertura del suelo compuesta de musgo y líquenes. Debajo del suelo, debido a las diferentes profundidades del suelo por las que pasan las raíces de varias plantas, se forma una capa subterránea correspondiente a la capa superior del suelo. La composición de especies de los bosques tropicales es muy compleja y presenta el mayor número de estratos comunitarios. La mayoría de las comunidades de plantas de tierras agrícolas tienen un solo nivel.
Así como las plantas en una comunidad son jerárquicas, varios animales ocupan diferentes niveles debido a diferentes nichos ecológicos. Por ejemplo, las aves a menudo sólo construyen nidos a cierta altura en la capa del bosque para alimentarse. En los bosques del valle del Monte Everest en China, las flores de cerezo de alas blancas siempre viven en grupos en el piso superior del bosque, devorando grandes cantidades de semillas de Platycladus arborvitae de Yunnan y el Tíbet. El faisán de sangre y el faisán de cola marrón son aves típicas del fondo del bosque, que se alimentan de musgo e insectos del suelo y a la reinita de rabadilla amarilla les gusta anidar en el centro del bosque.
En los ecosistemas acuáticos la distribución vertical también es evidente. Las algas siempre se distribuyen en los cuerpos de agua superiores donde la luz del sol puede brillar o penetrar; el zooplancton vive en áreas donde las plantas pueden extenderse y moverse en aguas más profundas, los moluscos, los anélidos y los cangrejos viven en el fondo del agua. Los diferentes peces suelen estar distribuidos en diferentes niveles, y la distribución vertical de estos animales está estrechamente relacionada con las condiciones físicas (temperatura, salinidad, contenido de oxígeno, etc.). ) y condiciones biológicas (alimentos, enemigos naturales, etc.) de la masa de agua.
El surgimiento de la estratificación comunitaria permite a las comunidades biológicas acomodar más especies biológicas y cantidades por unidad de área, aprovechar al máximo el espacio y los nutrientes y producir más materia biológica. Los cultivos intercalados, los cultivos intercalados y los "edificios de varios pisos" en la producción agrícola son aplicaciones creativas que la gente utiliza para simular la estratificación de las comunidades de plantas naturales en la práctica de producción.
(2) Estructura horizontal de la comunidad
La estructura horizontal de la comunidad es principalmente mosaico. El mosaico representa una distribución horizontal desigual de especies de plantas, lo que le da a la comunidad una apariencia irregular. Las comunidades con esta característica se denominan comunidades mosaico. En una comunidad mosaico, cada parche es una pequeña comunidad con ciertas especies y formas de vida que son una pequeña parte de toda la comunidad. Por ejemplo, en un bosque, algunas especies de plantas forman pequeños grupos en lugares oscuros debajo del bosque, mientras que otras especies de plantas forman grupos en áreas más luminosas debajo del bosque. Pequeñas combinaciones de estas plantas son microcomunidades. Los pastizales de arbustos de Caragana en los pastizales de Mongolia Interior son un ejemplo típico de comunidad en mosaico. En estas comunidades se forman a menudo arbustos de caragana de aproximadamente 1 a 5 m de tamaño, en forma de montículos redondos o semicirculares. Debido a la acumulación de tierra fina y hojarasca, estas pequeñas comunidades de Caragana tienen buenas condiciones de agua y nutrientes, formando un microambiente local superior. Las plantas en comunidades pequeñas se vuelven verdes antes que las del entorno circundante, crecen y se desarrollan bien y, a veces, se pueden encontrar algunas plantas que están más distribuidas.
El mosaico de comunidades se debe principalmente a la falta de homogeneidad de factores ambientales internos, como cambios en la pequeña topografía y microtopografía, diferencias en la temperatura y salinidad del suelo, la intensidad de la luz y la influencia de los humanos y animales. La interferencia humana, como el pastoreo excesivo, la recuperación extensiva, etc., puede destruir la vegetación de la superficie, aumentar la evaporación de la superficie y acelerar la acumulación de sal del suelo superficial, lo que resulta en un aumento gradual del contenido de sal del suelo superficial, lo que provoca que algunas plantas tolerantes a los álcalis salinos. crecer bien, mientras que otras mueren gradualmente, formando parches alcalinos de suelo desnudo, que reflejan el mosaico o la distribución irregular de las plantas en el paisaje.
Debido a que hay pequeñas tierras bajas y tierras altas, los cambios ambientales forman un mosaico. Este es un ejemplo de mosaico causado por factores ambientales desiguales. Debido a la actividad animal en el suelo, como la actividad de los topillos, a menudo se forman parches cerca de los agujeros de los topillos que son distintos de la vegetación circundante, un ejemplo de un mosaico de impactos de animales.
5. Estudios clásicos sobre el lince y el conejo de montaña.
La Compañía Canadiense de la Bahía de Hudson ha sido el único centro de comercio de pieles en América del Norte desde mediados del siglo XVIII y ha mantenido estadísticas de adquisición de pieles durante muchos años. A partir de 1924, el ecologista británico Elton estudió los datos de la empresa y propuso la teoría de las fluctuaciones del ciclo poblacional. En los mamíferos, hay un ciclo de 9 a 10 años o de 3 a 4 años. El ejemplo clásico son las fluctuaciones del ciclo de 9 a 10 años del lince y el conejo de montaña.
La imagen de la página 73 del libro de texto se basa en los resultados del análisis de los registros de la Hudson's Bay Company. Se puede ver que los linces se alimentan de liebres de montaña. Cuando el número de liebres de montaña aumenta, el lince tiene suficiente comida y el número seguirá aumentando, pero cuando el número de linces es demasiado grande, el número de liebres de montaña disminuye drásticamente; y el lince sufrirá escasez de alimentos. La muerte por inanición o enfermedad provoca una disminución en su número y también brinda oportunidades para que los conejos de montaña se reproduzcan y se recuperen. La población de liebres de montaña ha aumentado, al igual que el número de gatos monteses. A través de esta relación depredadora, las poblaciones de liebres de montaña y linces fluctúan periódicamente. Cabe señalar que, además del impacto del lince en los conejos de montaña, estos también se ven afectados por muchos otros factores, como las plantas que comen. Cuando aumenta el número de conejos monteses, la calidad del tejido de las hojas de las plantas empeora y el número disminuye. Cuando una población de liebres de montaña está desnutrida, la relación de la liebre de montaña con su alimento se convierte en un factor clave para determinar la dinámica de la población. La reducción de los alimentos vegetales puede provocar escasez de alimentos, lo que puede reducir el potencial reproductivo de las liebres de montaña. La disminución del número de liebres de montaña provocará un desequilibrio entre carnívoros (linces) y liebres de montaña, intensificando así la depredación. Por lo tanto, es mejor considerar el ciclo poblacional liebre de montaña-lince como el resultado de la interacción de tres componentes: plantas, liebre de montaña y lince.
Por supuesto, este ejemplo muestra no sólo los cambios cíclicos en la población, sino también los cambios cíclicos en la población de linces después de los cambios cíclicos en la liebre de montaña. En otras palabras, el efecto de reducir la tasa de crecimiento demográfico debido al aumento de la densidad de población de linces no tiene efecto de inmediato, sino que tarda un cierto tiempo en aparecer. El ciclo de cambio de la población de linces es un año más tarde que el de. la liebre de montaña.
6. Enverdecimiento urbano tridimensional
El enverdecimiento urbano tridimensional se refiere al uso de diversas condiciones sobre el suelo de la ciudad para seleccionar varias plantas adecuadas y plantarlas en un entorno creado artificialmente. Las plantas verdes cubren las superficies de varios edificios y estructuras sobre el suelo, aumentando el área verde de la ciudad y mejorando el entorno ecológico de la ciudad y el entorno de vida de los residentes. Sus formas principales incluyen el enverdecimiento de paredes, el enverdecimiento de balcones, el enverdecimiento de marcos, el enverdecimiento de paredes y cercas, el enverdecimiento de techos (jardín en la azotea), el enverdecimiento de interiores, etc.
Algunos países avanzados abogan por que la arquitectura y el medio ambiente se conviertan en una unidad orgánica, e implementen la coordinación entre la forma arquitectónica y la naturaleza, es decir, una arquitectura ecológica que "simbiosis con el medio ambiente", en la que el enverdecimiento tridimensional tiene convertirse en uno de los indicadores importantes. Si los bordes de los techos, paredes, balcones, plataformas, pasos elevados, columnas y líneas aéreas están llenos de plantas verdes, no sólo compensará el espacio verde ocupado por el edificio, sino que también logrará buenos efectos ambientales. El creador de la ecologización tridimensional urbana es el rey Nabucodonosor de Babilonia en el siglo V a.C. El "jardín colgante" que construyó para su reina fue el primer enverdecimiento tridimensional de la historia de la humanidad. En 1959, los Estados Unidos tuvieron en cuenta el papel único de la ecologización de los tejados y construyeron un jardín en la azotea de 1,2 hm2 en un garaje de seis plantas en Oakland, California. En 1977, se consideró una maravillosa mezcla de arquitectura y arte de jardinería. Se construyó un jardín en la azotea de 18 pisos en Vancouver, Canadá. En el edificio de oficinas, se crea un jardín colgante estilo bonsái utilizando materiales porosos livianos. En Alemania, en 1990 había 9×106 m2 de tejados verdes, y sólo en Hannover, el 50% de los espacios verdes fueron resucitados a través de tejados verdes. Alrededor de la Plaza Santo Dumont en Curitiba, Brasil, aunque hay muchos edificios, es fresco y cómodo en los calurosos días de verano debido a la hierba verde en las paredes y los techos. Es muy bonito plantar varios árboles y flores en los tejados planos de los edificios de gran altura en París, Francia y Londres, Inglaterra. Los edificios residenciales de Monaco-ville, la capital de Mónaco, no sólo están llenos de ventanas y balcones, sino también de diversas plantas. Hay jardines en las azoteas exquisitos y únicos por todas partes. Hong Kong también concede gran importancia a la inserción de plantas verdes en las grietas. Hay un jardín de 27×104 m2 en la azotea de un edificio de 28 pisos en Tuen Mun, New District. Los pasos elevados, puentes y estacionamientos de varios pisos en ciudades como Singapur y Kuala Lumpur están llenos de flores y árboles, y balcones, plataformas y tejados están cubiertos de flores.
Nanjing, una famosa ciudad verde, ha implementado la ecologización tridimensional en los últimos años. Las plántulas verdes verticales se plantan ampliamente en paredes, cercas, techos, columnatas y terraplenes a lo largo de las arterias principales y secundarias de la ciudad, y los edificios de las calles están cubiertos de verde. Sólo desde la primavera de 2004, se han plantado en la ciudad más de 500.000 plántulas verdes verticales y se ha construido un total de más de 50 kilómetros de cinturones verdes tridimensionales. Se han introducido más de 10 variedades de vides como hiedra, madreselva, etc. , Lingxiao, glicina, hiedra, fuxiang, costus y glicina. El espacio verde urbano tridimensional que crea no sólo embellece el entorno;