If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Ако използваш уеб филтър, моля, увери се, че домейните *. kastatic.org и *. kasandbox.org са разрешени.

Основно съдържание

Структура на съобществото

Богатство на видовете и разнообразие на видовете. Защо по-разнообразните екосистеми най-често са по-стабилни. Ролите на фундаменталните и ключовите видове.

Ключови точки:

  • Структурата на едно съобщество може да бъде описана от неговото богатство на видове, т.е. от броя присъстващи видове и разнообразието на видове, което е мярка и за богатството на видове и за еднаквото съотношение на видовете (относителната им численост).
  • Структурата на съобществото е повлияна от много фактори, включително абиотични фактори, взаимодействия между видовете, ниво на стрес и случайни събития.
  • Някои видове като фундаменталните видове и ключовите видове играят особено важни роли при определяне на структурата на техните съобщества.

Въведение

Различните екологични съобщества може да бъдат доста различни от гледна точка на типовете и числеността на видовете, които те съдържат. Например някои арктическите съобщества включват само няколко вида, докато някои съобщества в тропическите гори имат огромен брой видове на всеки кубически метър.
Един начин да се опише тази разлика е да се каже, че съобществата имат различни структури. Структурата на съобществото е по същество композицията на общността, включваща броя на видовете в тази общност и тяхната относителна численост1. Тя също може да се тълкува по-обширно, за да се включат всички модели на взаимодействие между тези различни видове 2.
В тази статия ние ще разгледаме някои от начините, по които структурата на съобществото може да бъде количествено определена (измерена числено). След това ще разгледаме фактори, които оформят структурата на съобществото, съсредоточавайки се особено върху фундаменталните видове и ключовите видове.

Как измерваме структурата на съобществото?

Две важни мерки, които еколозите използват, за да опишат състава на едно съобщество, са богатството и разнообразието на видовете.

Богатство на видове

Богатство на видове е броят на различни видове в определена общност. Ако намираме 30 вида в едно съобщество и 300 вида в друго, второто съобщество има много по-голямо богатство на видове, отколкото първото.
Съобществата с най-голямо богатство на видове обикновено се намират в райони близо до екватора, където има много слънчева енергия (поддържаща висока първична продуктивност), високи температури, големи количества валежи и малко сезонни промени. Съобществата с най-ниско богатство на видове се намират близо до полюсите, където рлазполагат с по-малко слънчева енергия и по-ниски температури, по-малко валежи и по-малка пригодност за живот. Този модел е илюстриран по-долу за богатство на видове бозайници (богатството на видове е изчислено единствено за видове бозайници, а не за всички видове). Много други фактори освен географската ширина също може да влияят на богатството на видове в едно съобщество.
Богатство на гръбначни видове. Източник на изображението: "Community ecology: Figure 14" от OpenStax College, Biology, CC BY 4.0. Модификация на работата на NASA, CIESIN, Columbia University.

Разнообразие на видове

Разнообразието на видове е мярка за сложността на едно съобщество. То е функция на броя на различните видове в общността (богатство на видове) и тяхното относително изобилие (равномерност на видовете). По-големият брой различни видове и по-близките съотношения на численостите на тези видове водят до по-голямо видово разнообразие. Например:
  • Горско съобщество с 20 различни вида дървета ще има по-голямо разнообразие на видове, отколкото горско съобщество само с 5 видa дървета (ако приемем, че видовете дървета са в равни съотношения и в двата случая) .
  • Горско съобщество с 20 различни вида дървета в еднакви пропорции ще има по-голямо разнообразие на видове отколкото горско съобщество със същия брой видове в много неравномерни пропорции (например ако 90 % от дърветата са от един единствен вид).
По принцип еколозите смятат, че по-разнообразните екологични съобщества са по-стабилни (тоест са по-способни да се възстановят след смущение), отколкото по-малко разнообразни съобщества. Можеш да проучиш защо това е така във видеото за екологични мрежи. Обаче отношението между разнообразието и стабилността не е универсално правило, и има някои случаи, където други фактори (освен видовото разнообразие) са по-важни при определяне на стабилността на съобществото и екосистемата 5,6.

Кои фактори формират структурата на едно съобщество?

Структурата на съобществото е резултат от много взаимодействащи си фактори, и абиотични (неживи), и биотични (свързани с жив организъм). Ето някои важни фактори, които влияят на структурата на съобществото:
  • Климатични условия на местоположението на съобществото.
  • Географско местоположение на съобществото.
  • Хетерогенност (разпокъсаност) на околната среда 7.
  • Честотата на смущения или неблагоприятни събития.
  • Междувидови отношения.
Структурата на съобществото може да бъде оформена също така и от случайни събития, които се случват през нейната история. Например, да предположим, че едно единствено семе е издухано в почвата на определен район. Ако се случи то да пусне корени, видът може да се установи и след известен период от време да стане преобладаващ (не допускайки сходни видове). Ако семето не успее да изникне, друг сходен на него вид може вместо него да бъде късметлия, да се утвърди и да стане преобладаващ.

Фундаментални и ключови видове

Някои видове имат необичайно голямо влияние върху структурата на съобществото, запазвайки баланса в него или дори правейки съществуването му възможно. Тези "специални" видове включват фундаменталните и ключовите видове.

Фундаментални видове

Един фундаментален вид играе уникална, съществена роля при създаването и определянето на едно съобщество. Често фундаменталните видове видоизменят околната среда, така че тя да може да поддържа другите организми, които формират съобществото9,10,11.
Келпът (кафявите водорасли) е фундаментален вид, който формира основата на горите келп по крайбрежието на Калифорния. Келпите създават среди, които позволяват оцеляването на други организми, които съставляват събоществото на келп горите 9. Коралите на един коралов риф са друг фундаментален вид. Екзоскелетите на живи и мъртви корали съставляват по-голямата част от структурата на рифа, който защитава други видове от вълни и океанските течения. Бобрите, които видоизменят тяхната среда чрез изграждане на бентове, също може да се разглеждат като фундаментален вид 9,11.
Коралов риф. Изображение на: "Community ecology: Figure 13" от OpenStax College, Biology, CC BY 4.0. Оригинална работа от Jim E. Maragos, USFWS.

Ключови видове

Ключов вид е вид, който има непропорционално голямо влияние върху структурата на съобществото във връзка с неговата биомаса или изобилие. Ключовите видове се различават от фундаменталните видове по два основни начина: по-вероятно е те да принадлежат към по-високи трофични нива (да бъдат най-горни хищници), и те действат по по-разнообразни начини, отколкото фундаменталните видове, които имат тенденцията да видоизменят тяхната среда 10,11.
Междуприливната морска звезда Pisaster ochraceus, която се намира в северозападните Съединените щати, е може би най-известния пример на ключов вид. В един класически експеримент на екологията на съобществата морските звезди били премахнати експериментално от междуприливната зона, където са живели. Като резултат популациите на тяхната плячка (миди) се увеличава, променяйки състава на видовете в общността и рязко намалявайки видовото разнообразие. Когато морските звезди присъстват, около 25 вида ракообразни животни и водорасли са намерени в по-долната част на междуприливната зона, но когато те липсват, популацията на мидите се разширява надолу и почти изцяло заменя тези други видове 12.
Подобно рязко намаляване на разнообразието или разпадане на общностната структура обикновено се случва когато се отстрани ключов вид. В този случай загубата на разнообразие се случва защото мидите избутват другите видове, които обикновено може да се задържат, тъй като морските звезди контролират мидите.
Изображение на: "Community ecology: Figure 15" от OpenStax College, Biology, CC BY 4.0. Оригинална работа от Jerry Kirkhart.

Разгледай темата извън Кан Академия

Искаш ли да научиш повече за класическите експерименти с ключови видове, описани по-горе? Виж тази интерактивна диаграма от LabXchange.
LabXchange е безплатна, научно-образователна онлайн платформа, създадена от факултета по изкуства и науки на университета Харвард с подкрепата на фондация Amgen.

Искаш ли да се присъединиш към разговора?

Все още няма публикации.
Разбираш ли английски? Натисни тук, за да видиш още дискусии в английския сайт на Кан Академия.