Экология. Особи, популяции и сообщества Часть 3
Остается доказать истинность этой гипотезы и вы-
яснить, насколько широко распространена описанная ситуация в
природе (см. Tilman, 1982).
15\'
228
Ч. 4. Сообщества
Выиг -
рывает
вид Л
/
/
Выигрывает /
вид А /
/ Л + Б сосуществуют
ыигрывэет вид Б
Оба вида
существовать
не могут
Выигрывает вид Б
Снабжение ресурсом 2
-инппс
ЛБВГД
Снабжение ресурсом 2
Рис. 18.7. А. Последствия конкуренции между двумя видами за два ресурса
будут зависеть от изоклин нулевого прироста каждого вида и положения
точки снабжения этими ресурсами (см. разд. 7.11.1). Б. Результат конкурен-
ции между пятью видами за два ресурса также зависит от положения изоклин
нулевого прироста и точек снабжения ресурсами. Каждая отдельно взятая
такая точка позволяет существовать либо одному виду, либо двум вместе,
либо ни одному; однако в неоднородной естественной среде, включающей раз-
личные микросреды с широким набором этих точек (заштрихованная область),
могут совместно обитать все пять (илн более) видов (по Tilman, 1982, с изме-
нениями)
Кажущиеся различия ниш у ряда видов растений и особенно-
сти их совместного произрастания на отдельных небольших участ-
ках пастбищ были изучены в провинции Онтарио (Канада) (Tur-
kington et al., 1977). Исследователи определяли частоты физи-
ческого контакта для различных пар видов и сравнивали
полученные данные с теоретическими частотами, рассчитанными
исходя из обилия каждого вида. Основное внимание было сосре-
Гл. 18. Влияние конкуренции на структуру сообщества 229
Таблица 18.2. Сосуществующие виды растений, населяющие почвы сходного
типа на канадском пастбище, проявляют тенденцию не встречаться вместе
(возможное конкурентное исключение), в то время как виды, произрастающие
на разных типах почв, встречаются вместе (сосуществование при возможном
разделении ниш). Отметим, что особенности почвы могут либо существовать
изначально, либо возникать вследствие неодинакового поглощения питатель-
ных веществ растениями. Рассмотрены следующие виды: Trifolium pratense
(ТР), Т. repens (TR), Phleum pratense (PP), Medicago lupulina (ML), Bromus
inermis (BI) и Dactylis glomerata (DG) (no Turkington et al., 1977)
Пары видов
TR/TP
TR/ML
TR/BI
TR/DG
TR/PP
TP/ML
TP/BI
TP/DG
ТР/РР
ML/BI
ML/DG
ML/PP
BI/DG
BI/PP
DG/PP
Совместное произрастание чаще
(+) или реже (—), чем ожи-
дается при случайном распреде-
лении
—
—
+
—
—
+
+
+
+
—
—
—
—
Количество стати-
стически значимых
корреляций между
почвами по пяти
их параметрам
=
3
2
1
0
0
2
0
1
1
1
0
1
2
2
2
0
1
1
0
1
0
0
0
Баланс кор-
реляций
+
0
—
+
0 f
1
0
0
0
1
0
0
+
+
+
+
доточено на шести видах (три злака и три бобовых); результаты
для них приведены в табл. 18.2. Знак (+) указывает, что два
вида контактируют чаще, чем этого следовало бы ожидать при
случайном распределении; знак (—) —реже, чем при случайном
распределении.
Невстречаемость видов вместе могла бы означать либо их
взаимоисключение в ходе конкуренции, либо сильное различие
в требованиях к среде обитания, а частая совместная встречае-
мость— либо примерно одинаковые потребности видов (что, воз-
можно, приводит к конкуренции между ними), либо их полное
«безразличие» друг к другу (т. е. отсутствие конкуренции). Что-
бы понять, какая из этих альтернатив реализуется в каждом
конкретном случае, Теркингтон и его сотрудники (Turkington
230 Ч. 4. Сообщества
et al.) проанализировали почву в непосредственной близости от
корней каждого вида. Такой анализ показывает не потребности
растения в определенных ресурсах, а скорее то, какими пара-
метрами среды растение может пренебречь. В образцах почвы
определяли содержание фосфора, калия, магния и кальция, а так-
же рН. Затем для каждого фактора в отдельности установили,
тяготеют ли виды конкретных пар к почвам одного или разных
типов (табл. 18.2). В последнем столбце табл. 18.2 обобщены
данные по общему сходству (несходству) типов почв для видов
каждой пары.
В целом наблюдалась четко выраженная тенденция: растения
со сходными потребностями в почвенных факторах (и расходую-
щие питательные вещества одинаковым образом) в своем про-
странственном распределении демонстрировали отрицательную
связь, а виды, произрастающие на почвах разных типов — поло-
жительную. В частности, виды всех пар типа «злак—злак» и
«бобовое—бобовое» предпочитали почвы сходного типа, однако
лишь в редких случаях тесно контактировали, что безусловно,
свидетельствует об организующей роли конкуренции в этих огра-
ниченных по площади растительных сообществах. Однако интер-
претация полученных данных связана с определенными пробле-
мами. Во-первых, некоторые пары нарушают эту общую тенден-
цию, а две из них {Trifolium pratense-\\-Dactylus gromerata и
Т. pratense-\\-Phleum oratense) даже демонстрируют обратную:
растения живут на сходных почвах, но при этом положительно
сочетаются. Во-вторых, когда результаты свидетельствуют о на-
личии конкуренции в парах видов, важно знать, было ли число
таких пар большим, чем можно ожидать при случайном распре-
делении. В-третьих, анализировалось лишь несколько почвенных
параметров; вполне возможно, что не учтенные при этом факто-
ры (другие измерения ниш) могли обусловить взаимоотношения,
отличные от наблюдавшихся. И наконец, остается неизвестным,
конкурируют ли растения за какие-либо из учтенных почвенных
ресурсов в настоящее время. Таким образом, результаты позво-
ляют лишь предполагать существование конкуренции.
18.3.3. Распределение с отрицательной сочетаемостью
В некоторых обсуждавшихся выше исследованиях описаны
ложная роль диффузной конкуренции у суперкочевников.
В некоторых обсуждавшихся выше исследованиях описаны
случаи отрицательной сопряженности в распределении потенци-
альных конкурентов, соответствующие кажущемуся расхожде-
нию ниш. Однако известен и ряд работ, в которых характер са-
мого распределения используется как доказательство действия
межвидовой конкуренции. Прежде всего мы имеем в виду работу
Гл. 18. Влияние конкуренции на структуру сообщества
231
Рис. 18.8. Архипелаг Бисмарка, Соломоновы острова и Новые Гебриды, лежа-
щие к востоку от Новой Гвинеи и Австралии
Даймонда (Diamond, 1975) по птицам островов архипелага Бис-
марка у побережья Новой Гвинеи (рис. 18.8). Наиболее впечат-
ляющим аргументом является так называемое «шахматное» рас-
пространение видав. В этом случае экологически сходные формы
(члены одной гильдии) имеют взаимоисключающие, но перепле-
тающиеся ареалы, так что на каждом острове в составе архипе-
лага встречается только один из видов группы (или же ни одно-
го). На рис. 18.9 распределение подобного типа показано для
двух мелких экологически близких видов голубей: Macropygia
mackinlayi и М, nigrirostris.
Однако «шахматные» ареалы сравнительно редки. Гораздо
чаще результаты исследований Даймонда говорят о наличии
диффузной конкуренции среди нескольких часто неидентифици-
рованных видов. Для ряда из них Даймонд определил функцию
встречаемости, т. е. зависимость между «размером» острова, S,
(определяемым как вообще число встречающихся на нем видов
птиц) и долей островов такого размера, J, на которых встречает-
ся рассматриваемый вид (рис. 18.10). Некоторые птицы — на-
пример мухоловка Monarcha cinerascens и медосос Myzomela
pammelaena (рис.
яснить, насколько широко распространена описанная ситуация в
природе (см. Tilman, 1982).
15\'
228
Ч. 4. Сообщества
Выиг -
рывает
вид Л
/
/
Выигрывает /
вид А /
/ Л + Б сосуществуют
ыигрывэет вид Б
Оба вида
существовать
не могут
Выигрывает вид Б
Снабжение ресурсом 2
-инппс
ЛБВГД
Снабжение ресурсом 2
Рис. 18.7. А. Последствия конкуренции между двумя видами за два ресурса
будут зависеть от изоклин нулевого прироста каждого вида и положения
точки снабжения этими ресурсами (см. разд. 7.11.1). Б. Результат конкурен-
ции между пятью видами за два ресурса также зависит от положения изоклин
нулевого прироста и точек снабжения ресурсами. Каждая отдельно взятая
такая точка позволяет существовать либо одному виду, либо двум вместе,
либо ни одному; однако в неоднородной естественной среде, включающей раз-
личные микросреды с широким набором этих точек (заштрихованная область),
могут совместно обитать все пять (илн более) видов (по Tilman, 1982, с изме-
нениями)
Кажущиеся различия ниш у ряда видов растений и особенно-
сти их совместного произрастания на отдельных небольших участ-
ках пастбищ были изучены в провинции Онтарио (Канада) (Tur-
kington et al., 1977). Исследователи определяли частоты физи-
ческого контакта для различных пар видов и сравнивали
полученные данные с теоретическими частотами, рассчитанными
исходя из обилия каждого вида. Основное внимание было сосре-
Гл. 18. Влияние конкуренции на структуру сообщества 229
Таблица 18.2. Сосуществующие виды растений, населяющие почвы сходного
типа на канадском пастбище, проявляют тенденцию не встречаться вместе
(возможное конкурентное исключение), в то время как виды, произрастающие
на разных типах почв, встречаются вместе (сосуществование при возможном
разделении ниш). Отметим, что особенности почвы могут либо существовать
изначально, либо возникать вследствие неодинакового поглощения питатель-
ных веществ растениями. Рассмотрены следующие виды: Trifolium pratense
(ТР), Т. repens (TR), Phleum pratense (PP), Medicago lupulina (ML), Bromus
inermis (BI) и Dactylis glomerata (DG) (no Turkington et al., 1977)
Пары видов
TR/TP
TR/ML
TR/BI
TR/DG
TR/PP
TP/ML
TP/BI
TP/DG
ТР/РР
ML/BI
ML/DG
ML/PP
BI/DG
BI/PP
DG/PP
Совместное произрастание чаще
(+) или реже (—), чем ожи-
дается при случайном распреде-
лении
—
—
+
—
—
+
+
+
+
—
—
—
—
Количество стати-
стически значимых
корреляций между
почвами по пяти
их параметрам
=
3
2
1
0
0
2
0
1
1
1
0
1
2
2
2
0
1
1
0
1
0
0
0
Баланс кор-
реляций
+
0
—
+
0 f
1
0
0
0
1
0
0
+
+
+
+
доточено на шести видах (три злака и три бобовых); результаты
для них приведены в табл. 18.2. Знак (+) указывает, что два
вида контактируют чаще, чем этого следовало бы ожидать при
случайном распределении; знак (—) —реже, чем при случайном
распределении.
Невстречаемость видов вместе могла бы означать либо их
взаимоисключение в ходе конкуренции, либо сильное различие
в требованиях к среде обитания, а частая совместная встречае-
мость— либо примерно одинаковые потребности видов (что, воз-
можно, приводит к конкуренции между ними), либо их полное
«безразличие» друг к другу (т. е. отсутствие конкуренции). Что-
бы понять, какая из этих альтернатив реализуется в каждом
конкретном случае, Теркингтон и его сотрудники (Turkington
230 Ч. 4. Сообщества
et al.) проанализировали почву в непосредственной близости от
корней каждого вида. Такой анализ показывает не потребности
растения в определенных ресурсах, а скорее то, какими пара-
метрами среды растение может пренебречь. В образцах почвы
определяли содержание фосфора, калия, магния и кальция, а так-
же рН. Затем для каждого фактора в отдельности установили,
тяготеют ли виды конкретных пар к почвам одного или разных
типов (табл. 18.2). В последнем столбце табл. 18.2 обобщены
данные по общему сходству (несходству) типов почв для видов
каждой пары.
В целом наблюдалась четко выраженная тенденция: растения
со сходными потребностями в почвенных факторах (и расходую-
щие питательные вещества одинаковым образом) в своем про-
странственном распределении демонстрировали отрицательную
связь, а виды, произрастающие на почвах разных типов — поло-
жительную. В частности, виды всех пар типа «злак—злак» и
«бобовое—бобовое» предпочитали почвы сходного типа, однако
лишь в редких случаях тесно контактировали, что безусловно,
свидетельствует об организующей роли конкуренции в этих огра-
ниченных по площади растительных сообществах. Однако интер-
претация полученных данных связана с определенными пробле-
мами. Во-первых, некоторые пары нарушают эту общую тенден-
цию, а две из них {Trifolium pratense-\\-Dactylus gromerata и
Т. pratense-\\-Phleum oratense) даже демонстрируют обратную:
растения живут на сходных почвах, но при этом положительно
сочетаются. Во-вторых, когда результаты свидетельствуют о на-
личии конкуренции в парах видов, важно знать, было ли число
таких пар большим, чем можно ожидать при случайном распре-
делении. В-третьих, анализировалось лишь несколько почвенных
параметров; вполне возможно, что не учтенные при этом факто-
ры (другие измерения ниш) могли обусловить взаимоотношения,
отличные от наблюдавшихся. И наконец, остается неизвестным,
конкурируют ли растения за какие-либо из учтенных почвенных
ресурсов в настоящее время. Таким образом, результаты позво-
ляют лишь предполагать существование конкуренции.
18.3.3. Распределение с отрицательной сочетаемостью
В некоторых обсуждавшихся выше исследованиях описаны
ложная роль диффузной конкуренции у суперкочевников.
В некоторых обсуждавшихся выше исследованиях описаны
случаи отрицательной сопряженности в распределении потенци-
альных конкурентов, соответствующие кажущемуся расхожде-
нию ниш. Однако известен и ряд работ, в которых характер са-
мого распределения используется как доказательство действия
межвидовой конкуренции. Прежде всего мы имеем в виду работу
Гл. 18. Влияние конкуренции на структуру сообщества
231
Рис. 18.8. Архипелаг Бисмарка, Соломоновы острова и Новые Гебриды, лежа-
щие к востоку от Новой Гвинеи и Австралии
Даймонда (Diamond, 1975) по птицам островов архипелага Бис-
марка у побережья Новой Гвинеи (рис. 18.8). Наиболее впечат-
ляющим аргументом является так называемое «шахматное» рас-
пространение видав. В этом случае экологически сходные формы
(члены одной гильдии) имеют взаимоисключающие, но перепле-
тающиеся ареалы, так что на каждом острове в составе архипе-
лага встречается только один из видов группы (или же ни одно-
го). На рис. 18.9 распределение подобного типа показано для
двух мелких экологически близких видов голубей: Macropygia
mackinlayi и М, nigrirostris.
Однако «шахматные» ареалы сравнительно редки. Гораздо
чаще результаты исследований Даймонда говорят о наличии
диффузной конкуренции среди нескольких часто неидентифици-
рованных видов. Для ряда из них Даймонд определил функцию
встречаемости, т. е. зависимость между «размером» острова, S,
(определяемым как вообще число встречающихся на нем видов
птиц) и долей островов такого размера, J, на которых встречает-
ся рассматриваемый вид (рис. 18.10). Некоторые птицы — на-
пример мухоловка Monarcha cinerascens и медосос Myzomela
pammelaena (рис.
<< Назад 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
Вперед >>