生態(tài)位的測定指標(biāo)及方法

生態(tài)位的測定指標(biāo)及方法1、生態(tài)位的定義及概念生態(tài)位(ecologicalniche)是現(xiàn)代生態(tài)學(xué)中的一個非常重要的概念,也是種群生態(tài)學(xué)研究的一個核心問題,對于生態(tài)位這一概念也經(jīng)歷了其自身的發(fā)展完善過程。生態(tài)位理論致力于解釋生物之間、生物與環(huán)境之間相互作用的機理,具有一個形成與發(fā)展的過程。1917年Grinndl[6]首次在研究加利福尼亞長尾鳴禽的生態(tài)關(guān)系時使用生態(tài)位術(shù)語并首次給它下定義,引入生態(tài)學(xué)研究以來,生態(tài)位的理論和方法就始不斷完善和發(fā)展。他將生態(tài)位定義為一個種或者一個亞種所占據(jù)的最后分布單位,強調(diào)物種空間分布的意義,因此也稱作空間生態(tài)位。1934年Gause提出了競爭排斥原理即出現(xiàn)在一個穩(wěn)定群落中的兩個種受同時利用同一資源的限制,其中某一種將具有競爭優(yōu)勢,而另一種則會被排斥。生態(tài)位的概念常與種間競爭的概念相聯(lián)系。1958年HutcWnsonti3]從空間和資源利用方面提出了更加現(xiàn)代的生態(tài)位概念,既生態(tài)位的超體積概念,認為生態(tài)位是生物對環(huán)境變量的選擇范圍,因為環(huán)境變量是多維的。這一概念奠定了現(xiàn)代生態(tài)位研究基礎(chǔ)。1959年E.ROdum[i6Wij認為生態(tài)位是一種在其群落和生態(tài)系統(tǒng)中地位和狀況,這種狀況和位置決定于該生物的形態(tài)適應(yīng)、特有行為和生理反應(yīng)[16]。他認為生境就相當(dāng)于生物的“住址”,生態(tài)位就相當(dāng)于生物的“職業(yè)”。1977年Gmbb、1983年P(guān)ianka都給生態(tài)位下過定義,使之不斷完善。1984年我國學(xué)者王剛應(yīng)用集合概念定義生態(tài)位劉建國、馬世俊提出“擴展生態(tài)位理論”。給生態(tài)位下定義的學(xué)者很多,有人對生態(tài)位予以數(shù)學(xué)上的抽象,認為生態(tài)位是位于n維資源空間中的超體積。關(guān)于生態(tài)位的定義,不同的學(xué)者有各種不同的表達方式。但是其中最具代表性的當(dāng)屬Grinnell的空間生態(tài)位、Elton的功能生態(tài)位和Hutchinson的多維超體積生態(tài)位。2、生態(tài)位指標(biāo)的測定由于生態(tài)位概念是抽象的,因此生態(tài)學(xué)家設(shè)定一些刻畫它的數(shù)量指標(biāo)如生態(tài)位寬度、(nichebreadth)、生態(tài)位重疊(nicheoverlap)、生態(tài)位相似比(nichesimilarity)生態(tài)位體積(nichevolume)及生態(tài)位維數(shù)(nichedimension)等。2.1生態(tài)位寬度的測定方法生態(tài)位寬度(nichebreadth)又稱生態(tài)位大小(nichesize)、生態(tài)位廣度(nichewidth)。反映了物種對資源環(huán)境的適應(yīng)狀態(tài)和對資源的利用程度,也就是指被一個有機單元利用的不同資源的綜合。種間隱含的資源利用競爭性關(guān)系。若生態(tài)位重疊較大的種群它們不是有相似的生態(tài)特征就是對生境因子有互補性。物種間生態(tài)位重疊值非常低,說明這些種類具有非常明顯的異質(zhì)性。生態(tài)位重疊的測定尚未有成熟的方法,現(xiàn)在一般用相似性測定來近似地代替生態(tài)位重疊的測度。一些學(xué)者將生態(tài)位重疊定義為種間生態(tài)學(xué)相似性的測度,尤其是資源利用相似性的測度[76]。因而,生態(tài)位重疊的測度在大多數(shù)情況下可相等于物種間相似性的測度。Schoener首先利用相似性百分率(percentageofsimilarity)測度兩個物種之間資源利用按比例的重疊和生態(tài)位重疊。該公式的簡式是Whittaker等1952年提出來的,它表示群落或取樣的相似性指數(shù)[77]。其公式為:式中:Pih—在資源位h種物種i的比例,或物種i對h資源位利用占它全部資源利用的頻度;Pjh—在相同資源位中物種j的比例。Levins在提出生態(tài)位寬度測度式的同時,也提出了采用競爭系數(shù)a的形式來作為物種的生態(tài)位重疊值的測度。如果考慮物種i和j對資源狀態(tài)k的利用率分別是Pik和Pjk,而可將資源位劃分為S,則物種i和j的生態(tài)位重疊可表示為:式中:Bi—物種i的生態(tài)位寬度。2.3生態(tài)位相似比的測定方法生態(tài)位相似比的測度在大多數(shù)情況下可相等于物種間重疊值的測度,換言之就是說生態(tài)位相似比是生態(tài)位重疊值的另一種表現(xiàn)形式。Cik一物種i和物種k的相似程度且cik=