Jump to content

Функциональная группа (экология)

Функциональная группа это просто набор видов или совокупность организмов, имеющих схожие характеристики внутри сообщества. В идеале формы жизни должны выполнять эквивалентные задачи, основанные на силах домена, а не на общем предке или эволюционных отношениях. Это потенциально может привести к созданию аналогичных структур, которые исключают возможность гомологии . Точнее, эти существа производят эффекты, подобные внешним факторам населяющей системы. [1] В связи с тем, что большинство этих существ занимают экологическую нишу , логично предположить, что им необходимы схожие структуры для достижения наибольшей приспособленности . Это относится, например, к способности успешно размножаться для создания потомства и, кроме того, поддерживать жизнь, избегая одинаковых хищников и делясь едой.

Научное исследование

[ редактировать ]

Вместо того, чтобы идея этой концепции основывалась на наборе теорий, функциональные группы непосредственно наблюдаются и определяются специалистами-исследователями. Важно, чтобы эта информация была засвидетельствована из первых рук, чтобы ее можно было использовать в качестве доказательства. Поведение и общий вклад в жизнь других — общие ключевые моменты, на которые следует обращать внимание. Люди используют соответствующие воспринимаемые черты для дальнейшей связи генетических профилей друг с другом. Хотя сами формы жизни различны, переменные, основанные на общей функции и производительности, взаимозаменяемы. Эти группы участвуют в неразличимом энергетическом потоке , занимая ключевое положение в пищевых цепочках и отношениях в окружающей среде. [2]

Что такое экосистема и почему это важно? Экосистема — это биологическая организация, которая определяет и расширяет различные факторы окружающей среды — абиотические и биотические , которые связаны с одновременным взаимодействием. [3] Будь то производитель или относительный потребитель, каждая часть жизни сохраняет решающую позицию в продолжающихся показателях выживания своего окружения. По сути, функциональные группы играют очень специфическую роль в любой конкретной экосистеме и в процессе круговорота жизненной силы.

Категории

[ редактировать ]

Обычно существует два типа функциональных групп, которые варьируются между флорой и конкретными популяциями животных. Группы, относящиеся к науке о растительности или флоре, известны как функциональные типы растений. Для краткости их также называют PFT. Они часто имеют одинаковые фотосинтетические процессы и требуют сопоставимых питательных веществ. Например, растения, которые подвергаются фотосинтезу, имеют одинаковую цель – производить химическую энергию для других. [4] Напротив, те, кто занимается зоотехникой, называются гильдиями и обычно имеют одинаковые типы кормления. Это можно легко упростить при просмотре трофических уровней . Примеры включают первичных потребителей, вторичных потребителей, третичных потребителей и четвертичных потребителей. [5]

Разнообразие

[ редактировать ]

Функциональное разнообразие часто называют «ценностью и диапазоном тех видов и особенностей организмов, которые влияют на функционирование экосистемы ». [6] Черты организма, которые делают его уникальным, например, то, как он передвигается, собирает ресурсы, размножается или время года, в котором он активен. [7] добавляют к общему разнообразию всей экосистемы и, следовательно, улучшают общую функцию или продуктивность этой экосистемы. [8] Функциональное разнообразие увеличивает общую продуктивность экосистемы, позволяя увеличить занятость ниш. С каждой эпохой виды развивались и становились все более разнообразными. [9] с растениями и насекомыми, принадлежащими к одним из самых разнообразных семейств, обнаруженных к настоящему времени. [10] Уникальные черты организма могут позволить занять новую нишу, обеспечить лучшую защиту от хищников и потенциально привести к специализации. Функциональное разнообразие на уровне организмов, которое увеличивает общее функциональное разнообразие экосистемы, важно для усилий по сохранению, особенно в системах, используемых для потребления человеком. [11] Функциональное разнообразие может быть трудно точно измерить, но если все сделано правильно, оно дает полезную информацию об общем функционировании и стабильности экосистемы. [12]

Резервирование

[ редактировать ]

Функциональная избыточность относится к явлению, когда виды в одной и той же экосистеме выполняют схожие роли, что приводит к своего рода «страховке» в экосистеме. Избыточные виды могут легко выполнять работу аналогичного вида из той же функциональной ниши. [13] Это возможно, потому что схожие виды со временем адаптировались и заняли одну и ту же нишу. Функциональная избыточность варьируется в зависимости от экосистемы и может меняться из года в год в зависимости от множества факторов, включая доступность среды обитания, общее видовое разнообразие, конкуренцию между видами за ресурсы и антропогенное влияние. [14] Это изменение может привести к колебаниям в общей продуктивности экосистемы. Не всегда известно, сколько видов занимают функциональные ниши и насколько избыточны (если таковые имеются) в каждой нише экосистемы. Предполагается, что каждая важная функциональная ниша заполнена несколькими видами. Как и в случае с функциональным разнообразием, не существует единого четкого метода точного расчета функциональной избыточности, что может быть проблематичным. Один из методов заключается в учете количества видов, занимающих функциональную нишу, а также численности каждого вида. Это может указывать на то, сколько особей в экосистеме выполняют одну функцию. [15]

Влияние на сохранение

[ редактировать ]

Исследования, касающиеся функционального разнообразия и избыточности, проводятся в значительной части природоохранных и экологических исследований. По мере увеличения численности населения потребность в функционировании экосистемы впоследствии возрастает. Кроме того, разрушение и модификация среды обитания продолжают увеличиваться, а подходящая среда обитания для многих видов продолжает уменьшаться, поэтому эти исследования становятся все более важными. Поскольку человеческое население продолжает увеличиваться, а урбанизация находится на подъеме, родные и природные ландшафты исчезают, заменяясь модифицированными и управляемыми землями для потребления человеком. Изменения ландшафтов часто сопровождаются негативными побочными эффектами, включая фрагментацию, потерю видов и сток питательных веществ, которые могут повлиять на стабильность экосистемы, продуктивность экосистемы, а также на функциональное разнообразие и функциональную избыточность за счет уменьшения видового разнообразия.

Показано, что интенсивное землепользование влияет как на видовое разнообразие, так и на функциональное перекрытие, делая экосистему и находящиеся в ней организмы уязвимыми. [16] В частности, виды пчел, на которые мы полагаемся в процессе опыления, имеют более низкое функциональное разнообразие и видовое разнообразие в управляемых ландшафтах по сравнению с естественными средами обитания, что указывает на то, что антропогенные изменения могут нанести вред функциональному разнообразию организмов и, следовательно, общему функциональному разнообразию экосистемы. [17] Дополнительные исследования показали, что функциональная избыточность травянистых насекомых в ручьях варьируется в зависимости от скорости течения, демонстрируя, что факторы окружающей среды могут изменить функциональное перекрытие. [18] Когда начинаются усилия по сохранению, все еще ведутся споры о том, является ли сохранение конкретных видов или функциональных характеристик более полезным подходом для сохранения функций экосистемы. Высшее видовое разнообразие может привести к увеличению общей продуктивности экосистемы, но не обязательно обеспечивает безопасность функционального перекрытия. В экосистемах с высокой избыточностью потеря вида (которая снижает общее функциональное разнообразие) не всегда приводит к снижению общей функции экосистемы из-за высокого функционального перекрытия, и поэтому в этом случае наиболее важно сохранить группу, а не отдельную особь. В экосистемах с доминирующими видами, которые обеспечивают большую часть продукции биомассы , может быть более выгодно сохранять этот отдельный вид, а не функциональную группу. [19] Экологическая концепция ключевых видов была переопределена на основе присутствия видов с неизбыточной трофической динамикой с измеренным доминированием биомассы внутри функциональных групп, что подчеркивает природоохранные преимущества защиты как видов, так и их соответствующих функциональных групп. [20]

Испытание

[ редактировать ]

Понимание функционального разнообразия и избыточности, а также роли, которую каждый из них играет в усилиях по сохранению, часто бывает трудным, поскольку инструменты, с помощью которых мы измеряем разнообразие и избыточность, не могут использоваться взаимозаменяемо. В связи с этим в недавних эмпирических работах чаще всего анализируются эффекты либо функционального разнообразия, либо функциональной избыточности, но не того и другого одновременно. Это не создает полной картины факторов, влияющих на продукцию экосистем. В экосистемах со схожей и разнообразной растительностью функциональное разнообразие более важно для общей экосистемы . стабильности и продуктивности [21] Тем не менее, напротив, функциональное разнообразие местных видов пчел в высокоуправляемых ландшафтах свидетельствует о более высокой функциональной избыточности, ведущей к более высокому производству фруктов, от чего люди в значительной степени зависят в потреблении пищи. [22] В недавней статье говорится, что до тех пор, пока не будет повсеместно использоваться более точная методика измерения, еще слишком рано определять, какие виды или функциональные группы наиболее уязвимы и подвержены исчезновению. [23] В целом, понимание того, как вымирание влияет на экосистемы и какие черты наиболее уязвимы, может защитить экосистемы в целом. [24]

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ «Глава 2: Функциональные группы». Поведенческая экология и социобиология. Нп: нп, нд 9-25. Распечатать.
  2. ^ Василики, Маркантонату. «Вики-сайт по морскому биоразнообразию». Функциональные группы - . Нп и Интернет. 30 октября 2016 г.
  3. ^ "Экосистема.орг." Экосистема. Нп и Интернет. 08 ноября 2016 г.
  4. ^ «Экосистема и как она связана с устойчивостью». Концепция экосистемы. Нп и Интернет. 08 ноября 2016 г.
  5. ^ «Глава 2: Функциональные группы». Поведенческая экология и социобиология. Нп: нп, нд 9-25. Распечатать.
  6. ^ Тилман, Дэвид (2001). Функциональное разнообразие (3-е изд.). Нью-Йорк: Академическая пресса. стр. 109–120. ISBN  9780122268656 .
  7. ^ Фетцер, Инго; Йост, Карин; Шэве, Роберт; Баниц, Томас; Хармс, Хауке; Хацинотас, Антонис (01 декабря 2015 г.). «Степень функциональной избыточности меняется по мере того, как роли видов меняются в разных средах» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 112 (48): 14888–14893. Бибкод : 2015PNAS..11214888F . дои : 10.1073/pnas.1505587112 . ISSN   0027-8424 . ПМЦ   4672811 . ПМИД   26578806 .
  8. ^ Тилман, Дэвид (2001). «Разнообразие и продуктивность в долгосрочном эксперименте с пастбищами» . Наука . 294 (843): 843–845. Бибкод : 2001Sci...294..843T . дои : 10.1126/science.1060391 . ПМИД   11679667 . S2CID   924760 .
  9. ^ БЕНТОН, МАЙКЛ Дж.; ЭМЕРСОН, БРЕНТ К. (1 января 2007 г.). «Как жизнь стала такой разнообразной? Динамика разнообразия согласно летописям окаменелостей и молекулярной филогенетике» . Палеонтология . 50 (1): 23–40. дои : 10.1111/j.1475-4983.2006.00612.x . ISSN   1475-4983 .
  10. ^ «Переосмысление разнообразия растений и насекомых» . ScienceDaily . Проверено 2 апреля 2018 г.
  11. ^ Уокер, Б. (1992). «Биоразнообразие и экологическая избыточность». Биология сохранения . 6 (1): 18–23. дои : 10.1046/j.1523-1739.1992.610018.x .
  12. ^ Петчи, OL; Гастон, Кей Джей (2002). «Функциональное разнообразие (ФД), видовое богатство и состав сообщества». Экологические письма . 5 (3): 402–411. CiteSeerX   10.1.1.486.8402 . дои : 10.1046/j.1461-0248.2002.00339.x .
  13. ^ Розенфельд, Джордан (2002). «Функциональная избыточность в экологии и охране природы». Ойкос . 98 (1): 156–162. дои : 10.1034/j.1600-0706.2002.980116.x .
  14. ^ Наим, С. (1998). «Избыточность видов и надежность экосистемы». Биология сохранения . 12 (1): 39–45. дои : 10.1046/j.1523-1739.1998.96379.x .
  15. ^ Рикотта, К.; и др. (2016). «Измерение функциональной избыточности биологических сообществ: количественное руководство». Методы экологии и эволюции . 8 : 1–4.
  16. ^ Лабиерт, Э.; и др. (2010). «Интенсификация землепользования снижает функциональную избыточность и разнообразие реакций растительных сообществ». Экологические письма . 13 (1): 76–86. дои : 10.1111/j.1461-0248.2009.01403.x . ПМИД   19917052 .
  17. ^ Форрест-младший; Торп, Р.В.; Кремень, С; Уильямс, Нью-Мексико (2015). «Контрастные особенности видов и разнообразие функциональных признаков пчел в сельскохозяйственном ландшафте» (PDF) . Журнал прикладной экологии . 52 (3): 706–715. дои : 10.1111/1365-2664.12433 .
  18. ^ Пофф, Нидерланды; и др. (2002). «Избыточность трех травоядных насекомых в экспериментальном градиенте скорости течения». Общественная экология . 134 (4): 262–269. Бибкод : 2003Oecol.134..262P . дои : 10.1007/s00442-002-1086-2 . ПМИД   12647167 . S2CID   6536448 .
  19. ^ Якшич, FM (2003). «Сколько существует функциональная избыточность, или готовы ли мы отказаться от потенциальных видов резервного копирования?». Как меняются пейзажи . Экологические исследования. Том. 162. С. 255–262. CiteSeerX   10.1.1.522.8407 . дои : 10.1007/978-3-662-05238-9_15 . ISBN  978-3-642-07827-9 .
  20. ^ Давич, Роберт Д. (2003). «Связь ключевых видов и функциональных групп: новое практическое определение концепции ключевых видов» . Природоохранная экология . 7 . дои : 10.5751/ES-00502-0701r11 . hdl : 10535/2966 .
  21. ^ Тилман, Дэвид; и др. (1997). «Влияние функционального разнообразия и состава на экосистемные процессы». Наука . 277 (5330): 1300–1302. CiteSeerX   10.1.1.654.3026 . дои : 10.1126/science.277.5330.1300 .
  22. ^ Сиденхэм, Массачусетс; и др. (2016). «Влияние управления средой обитания на вид: филогенетическое и функциональное разнообразие пчел изменяются в зависимости от окружающей среды» . Экология и эволюция . 6 (4): 961–973. дои : 10.1002/ece3.1963 . ПМЦ   4761776 . ПМИД   26941939 .
  23. ^ Муше, Массачусетс; Виллегер, С; Мейсон, Северо-Запад; Муйо, Д. (2010). «Меры функционального разнообразия: обзор их избыточности и их способности различать правила общественных собраний» . Функциональная экология . 24 (4): 867–876. дои : 10.1111/j.1365-2435.2010.01695.x .
  24. ^ Петчи, Оуэн Л.; Гастон, Кевин Дж. (2002). «Вымирание и потеря функционального разнообразия» . Труды Лондонского королевского общества. Серия Б: Биологические науки . 269 ​​(1501): 1721–1727. дои : 10.1098/рспб.2002.2073 . ПМК   1691076 . ПМИД   12204134 .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: c9e34060e05ddc43b0cf187efd10eeed__1707556920
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/c9/ed/c9e34060e05ddc43b0cf187efd10eeed.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Functional group (ecology) - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)