生态位
生态位是指一个种群在生态系统中,在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。生态位又称生态龛。表示生态系统中每种生物生存所必需的生境最小阈值。
两个拥有相似功能生态位、但分布于不同地理区域的生物,在一定程度上可称为生态等值生物。生态位的概念已在多方面使用,最常见的是与资源利用谱(resources utilization spectra)概念等同。所谓“生态位宽度”(niche breadth)是指被一个生物所利用的各种不同资源的总和。在没有任何竞争或其它敌害情况下,被利用的整组资源称为“原始”生态位(fundamental niche)。因种间竞争,一种生物不可能利用其全部原始生态位,所占据的只是现实生态位(realized niche)。生态位概念应用于植物尚有一定困难。几乎一切植物都需要阳光进行光合作用,而且在陆地上倾向于占有环境的相同部分——土壤表面上下一定高度和深度。然而,植物种在自然环境水平地带和垂直地带中占据的区域以及在生长季节出现的差异,可与动物的生态位相比拟。
基本信息
- 中文名
生态位
- 外文名
ecological niche
- 别称
生态龛
- 所属学科
生态学
- 首创时间
1924年
- 数量因素
气候、地理、生物因素
基本简介
生态位又称生态龛。表示生态系统中每种生物生存所必需的生境最小阈值。为食物和空间的竞争,是影响动、植物的种分布的主要生物因子,时常受捕食或植牧的影响。种适应的环境的物理因子限度,大体决定了其地理的或生境的规模的范围,但是种在这一范围内生存,取决于同生活在那里的其它种竞争资源。要了解这对于生物地理学的完整意义,就必须论及生态学理论的一些要点。
历史沿革
1910年,美国学者R.H.约翰逊第一次在生态学论述中使用生态位一词。1917年,J.格林内尔的《加州鸫的生态位关系》一文使该名词流传开来,但他当时所注意的是物种区系,所以侧重从生物分布的角度解释生态位概念,后人称之为空间生态位。1927年,C.埃尔顿著《动物生态学》一书,首次把生态位概念的重点转到生物群落上来。他认为:“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。”所以,埃尔顿强调的是功能生态位。 1957年,G.E.哈钦森建议用数学语言、用抽象空间来描绘生态位。例如,一个物种只能在一定的温度、湿度范围内生活,摄取食物的大小也常有一定限度,如果把温度、湿度和食物大小3个因子作为参数,这个物种的生态位就可以描绘在一个三维空间内;如果再添加其他生态因子,就得增加坐标轴,改三维空间为多维空间,所划定的多维体就可以看作生态位的抽象描绘,他称之为基本生态位。但在自然界中,因为各物种相互竞争,每一物种只能占据基本生态位的一部分,他称这部分为实际生态位。
后来R.H.惠特克等人建议:在生态位多维体的每一点上,还可累加一个表示物种反应的数量,如种群密度、资源利用情况等。于是,可以想象在多维体空间内弥漫着一片云雾,其各点的浓淡表示累加的数量,这样就进一步描绘了多维体内各点的情况。此外再增加一个时间轴,还可以把瞬时生态位转变为连续生态位,使不同时间内采用相同资源的两物种,在同一多维空间中各占不同的多维体;如果进一步把竞争的其他物种都纳入多维空间坐标系统,所得结果便相当于哈钦森的实际生态位。
定义

生态位(ecological niche)是指每个个体或种群在种群或群落中的时空位置及功能关系。
具体介绍
生态位又称生态龛。表示生态系统中每种生物生存所必需的生境最小阈值。
内容包含区域范围和生物本身在生态系统中的功能与作用。1924年由格林内尔(J.Gri-nell)首创,并强调其空间概念和区域上的意义。1927年埃尔顿(Charles Elton)将其内涵进一步发展,增加了确定该种生物在其群落中机能作用和地位的内容,并主要强调该生物体对其它种的营养关系。在自然环境里,每一个特定位置都有不同种类的生物,其活动以及与其它生物的关系取决于它的特殊结构、生理和行为,故具有自己的独特生态位。 如每一种生物占有各自的空间,在群落中具有各自的功能和营养位置,以及在温度、湿度、土壤等环境变化梯度中所居的地位。一个种的生态位,是按其食物和生境来确定的。如海星(pisaster ochraceus)在北美洲太平洋沿岸居于主要捕食者的龛位。按竞争排斥原理,任何两个种一般不能处于同一生态龛。在特定生态环境中赢得竞争的胜利者,是能够最有效地利用食物资源和生存空间的种,其种群以出生率高、死亡率低而有较快的增长。有着相似食物或空间要求的数群近缘种,因处不同生态位,彼此并不竞争。麦克阿瑟(R.H. MacArthur)的研究发现,北美洲东北部有5种鸣禽在针叶林里一起生活,都属于林莺属(Den-droica),均以昆虫为食,对营巢地点也有相似要求,但每一种鸣禽在取食和营巢行为上显示了复杂的差别和各自占据的生态位,至少在食物丰富时防止了竞争。
概念应用
两个拥有相似功能生态位、但分布于不同地理区域的生物,在一定程度上可称为生态等值生物。生态位的概念已在多方面使用,最常见的是与资源利用谱(resources utilization spectra)概念等同。所谓“生态位宽度”(niche breadth)是指被一个生物所利用的各种不同资源的总和。在没有任何竞争或其它敌害情况下,被利用的整组资源称为“原始”生态位(fundamnental niche)。因种间竞争,一种生物不可能利用其全部原始生态位,所占据的只是现实生态位(realized niche)。生态位概念应用于植物尚有一定困难。几乎一切植物都需要阳光进行光合作用,而且在陆地上倾向于占有环境的相同部分——土壤表面上下一定高度和深度。然而,植物种在自然环境水平地带和垂直地带中占据的区域以及在生长季节、开花季节等方面出现的差异,可与动物的生态位相比拟。
计算公式
生态位宽度用多维空间描述生态位有助于概念的精确化。但实际工作中只能对少数几个,通常只是一两个生态因子作定量分析。生态位宽度是就一个生态因子轴而言的。这方面实验较多的是动物的竞争取食,以食物种类或体积大小为变量。设某物种在s种食物资源中取食,取每种食物的个体数分别为N1…Ni…Ns,则:
表示取食第i种食物的个体数在总数中的比例。R.莱文斯提出的计算生态位宽度B的公式是:
简单举例:设置装有不同食物的食槽s个,使一种动物取食,统计每槽取食的个体数。一种极端情况是,每槽个体数相等,表明该物种在所测范围内占有最宽的生态位,此时B值最大;另一种极端情况是,所有个体都在同一食槽取食,表明该物种在所测范围内占有最窄的生态位,此时B值最小。自然,这里测的是种群的综合效果。各个个体取食范围可能都很广(称泛化取食者),也可能都很窄(称特化取食者),但可因各特化取食者分别采取不同食物,所以它们的综合效果仍很广。但绝大多数情况介乎两者之间。
一般说来,当主要食物缺乏时,动物会扩大取食种类,食性趋向泛化,生态位加宽;当食物丰富时,取食种类又可能缩小,食性趋向特化,生态位变窄。