И.С. Белюченко, О.А. Мельник
Сельскохозяйственная экология
Учебное пособие. – Краснодар: Изд-во КГАУ, 2010. - 297 с.
2. Теоретические и практические аспекты развития сельскохозяйственной экологии
2.2. Экологические ниши и формирование агроландшафтов
Функциональная роль и место организма в сообществе объединено
Гриннелем (Grinnell, 1917, 1924) в понятие "ниша". Хатчинсон (Hutchinson, 1957) в понятии "ниша" вкладывает место в пространстве
особей или весь комплекс условий, обусловливающий воспроизводство отдельной
особи или популяции. Экологическая ниша, по Ю. Одуму (1959), представляет собою
статус организма в экосистеме с учетом структурных адаптаций, физиологических
реакций и специфики его поведения. Э. Пианка (Pianka, 1978)
рассматривает экологическую нишу как общую сумму адаптаций организма или как
пути приспособления организма к конкретной среде обитания. Можно рассматривать
экологическую нишу особи, популяции, вида, характеризующую способность таксона
определенного ранга освоить (использовать) свою среду обитания, что
непосредственно соприкасается с межвидовой конкуренцией. В современной экологии
концепция экологической ниши способствует лучшему пониманию использования
ресурсов природы (Whittaker, 1970; Pianka, 1978; Odum, 1971 и др.).
Различия экологических ниш, определяющих экосистемы организмов,
являются отправным организующим элементом их стабильности и обусловлены
естественным отбором в процессе конкуренции за основные факторы
жизнеобеспечения сходных и различающихся видов по трофике (потребность в
питательных веществах, воде, кислороде, свете и т.д.). Для отдельных видов
выделяют 2 типа ниш: физиологическую (способность вида занять пространство при
существующих ресурсах в условиях отсутствия межвидовой конкуренции) и
экологическую (способность вида в условиях конкуренции использовать
пространство и ресурсы). Различия между этими типами ниш определяют стратегию
вида. Минимальные различия в объеме ниш будут у виолентов, а также у патентов и
наибольшая – у эксплерентов: виолентный вид отличается большой мощью, широким
экологическим потенциалом, конкурентоспособностью и потому занимает значительное
пространство; патенты характеризуются слабой конкурентоспособностью и потому
могут осваивать только малопродуктивные биотопы, где видов, "желающих"
развиваться в экстремальных условиях, очень мало; эксплеренты способны успешно
существовать в различающихся системах (включая также агрофитоценозы,
составленные возделываемыми культурами и сорняками) при периодическом
разрушении условий жизнеобитания. При высокой конкуренции эксплеренты в
основном "выдавливаются" из сообщества.
Абсолютный вариант виолентов, патентов или эксплерентов
практически отсутствует в природе, и чаще всего виды (или их популяции)
характеризуются более широким стратегическим спектром – двойственного и даже
тройственного оттенка. Например, в одних условиях вид выступает как виолент, в
других – как патиент, а в третьих – как эксплерент. Безусловно, степень оттененности
в организме (например, виолентизма) сокращает или увеличивает различия между
его физиологической и экологической нишами.
В агроландшафтах различия между физиологической и экологической
нишами для каждой культуры будут варьировать в разных условиях в зависимости от
степени соответствия экологических условий экотопа и экологических особенностей
культуры. Чем "ближе" экология участка посева и экология культуры,
тем меньше разница между её физиологическими и экологическими нишами. Внедрение
орошения, удобрений, новых технологий изменяет соотношение физиологической и
экологической ниш отдельных видов растений: расширяет (виды мезофитного типа)
или, наоборот, сужает (виды ксерофитного типа) различия между указанными видами
ниш. Устойчивее агросистема будет в том случае, если удается довести до
минимума разрыв между этими нишами интересующего нас вида через оптимизацию
структуры посева и т.д. Сокращение в разрыве ниш достигается подбором культур,
которые по своей экологии наилучшим образом соответствуют условиям среды.
Устойчивость растений к крайним условиям местообитания
весьма ограничена. Тем не менее, выгоднее подобрать виды растений, которые в
жестких условиях способны сформировать определенный урожай, чем улучшить
условия энергетическими ресурсами до уровня возможного возделывания
требовательных культур. Необходимо здесь учитывать также и возможные
последствия энергетических воздействий.
Оптимизация структуры посева достигается несколькими
путями; создание равномерно плотного стеблестоя основной культуры позволит
избежать образования "пустых мест" и достигается правильным выбором
нормы высева, способа размещения растений, подбора для посева гетерогенных
популяций вида (разных сортов или разных видов). П.В. Юдин (1979) добивался
повышения продуктивности пашни на 10–20% только за счет смешивания разных
сортов и культур. Такое повышение обусловливается дифференциацией экологических
ниш в пространстве (различия в размещении по горизонтам в надземной и подземной
частях, продолжительности развития, наступлении фаз вегетации и т.д.) более
оптимальным использованием основных ресурсов, снижением засоренности полей и
т.д. Удачные сочетания сортов и видов для таких посевов способствуют их устойчивости
и минимизирует затраты на борьбу с сорняками как важнейшим элементом энтропии
(непрограммированные элементы структуры сообщества). Многолетние сезонные
травостои характеризуются сменой доминант по сезонам и годам, меняется также и
видовой состав, включая сорные растения. Вариация видового состава и
"засоренность" таких травостоев в значительной степени зависит от
"удачного" формирования посева, подбора видов и т.д.
Таким образом, подбор культур для совмещенных (или смешанных)
посевов на основе различий их экологических ниш будет способствовать снижению
межвидовой конкуренции и более производительному использованию агросистемами
энергетико–вещественных ресурсов среды обитания.
|