生态位

生物学

shēng tài wèi

生态位是生物体在其生态系统中扮演的角色:它吃什么、被什么吃、在何时何地活动,以及它利用哪些资源。

Definition

生态位是生物体在其生态系统中承担的"工作",包括它吃什么、被什么捕食、在哪里躲避,以及在什么时候活动;因此在同一片森林中,白天捕猎老鼠的鹰和夜间捕猎相似猎物的猫头鹰,占据的是不同的生态位。两个物种如果在同一个地方拥有完全相同的生态位,就无法长期共存,因为其中一方总会获得稍多一点的食物,慢慢把另一方排挤出去。更正式地说,生态位是一个物种所利用的环境条件和资源的全部范围,以及它在群落中所扮演的角色;由于竞争排斥原理,两个物种无法在同一栖息地中无限期地占据相同的生态位,它们要么通过资源分割来分享资源,要么其中一方会被淘汰,而适应性特征正是使一个物种契合其生态位的东西。哈钦森把生态位正式定义为一个$n$维的环境变量超体积,物种能在其中维持自身种群,他区分了基础生态位(即在没有竞争者或捕食者时可能占据的全部范围)与更狭窄的实际生态位(即实际占据的范围);生态位的重叠会引发竞争,性状替换(即在共同分布区中,相互竞争的物种发生的演化分化)是过去存在竞争的一个标志,生态位宽度则区分了广食性物种和特化物种,入侵物种往往正是通过占据空缺的生态位空间而取得成功的。

Example

罗伯特·麦克阿瑟发现,五种莺类在同一棵云杉树上觅食,却分别占据树冠的不同部位,有的靠近树顶,有的靠近树干,通过这种方式分割树木资源以避免直接竞争。康奈尔的藤壶实验表明,纹藤壶原本能够生活在整个潮间带,这是它的基础生态位,但由于藤壶属物种在较低潮位区更具竞争优势,纹藤壶实际上被限制在了较高的潮位区,这是它的实际生态位;两种加拉帕戈斯地雀在共同生活的岛屿上,喙型的差异要比各自单独生活的岛屿上更为明显。

Key Insight

生态位这一概念既解释了为什么生态系统能够容纳如此多的物种,也解释了为什么引入的外来物种会造成如此大的破坏,因为每一个物种都是由一套权衡取舍所定义的,而一个生态系统则是许多相互契合的解决方案拼合在一起的整体。