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生态位的定义商榷20191213
李豆豆 2019-12-13 14:28
在谈论生态位之前,先从空间谈起,我们认为空间和其它物质一样,也遵守物质守恒定律:它却不会增多,也不会减少。空间要不被环境所占据,要不被生物或者说系统所占据。当我们说一个物种种群把空间占据了,并不等于是这个空间完全被占据,它只是占住了其中的一个小部分,它的内部的空间照样会进行分化。(这里实际说的是区分领地与生物个体体积)。比如一棵树占据了一个立体空间,但是整个树实际占据的是一个立体的空间的一个小部分。我们说树冠的树荫下构成了新的生态空间---所谓的林下空间。实际上这种空间和原有的空间并不排斥,也不会增多,只是原先考虑问题的时候,把空间观察与描述限制在树的角度看问题而没有考虑到整体。我们要注意这样的一个事实,假如一只鸟,他在空中是无法长时间停顿的,那么他就不能够长期占据这个空间,但是如果这里长了一棵树,树可以提供支撑,那么鸟就可以占据在那里筑巢,之所以,鸟能够占据那里的空间,是因为那里长了一棵树,如果没有这棵树,就无法占据这个空间,但是我们不能说由于这个树的存在,而使得空间增多了,只是说这个空间原来是为环境所占据,它只是环境的空间一部分。由于树占据了这个环境立体空间的一个小部分,使得这一立体环境空间剩余部分(林下空间)可以为鸟所占据了。对于树而言,这部分林下空间是不能被自身所占据的。从这个角度讲:生物可占据的空间增加了,而环境空间变少了。 根据上述说法,我们可以把生态位定义为生物所占据的空间,也就是空间生态位。那么,和谁竞争空间?和环境竞争空间。空间要不被环境所占据,要不被生物所占据。若是被生物所占据,那么,这个空间位置就称之为空间生态位。若是为环境所占据,那就叫环境空间。传统的观念中把空间生态位或者生态位,定位为生物群落中的功能地位作用,或者物种与物种之间的时间,位置,空间。这把问题复杂化,也颠倒了逻辑次序。对于一个物种而言,它为什么能够在环境空间中占得一席之地?这才是要点。至于它怎么占据,和别的物种合作占据还是共生占据?抑或依附占据,这取决于它在生态系统中的功能和位置。如果它占据了某个环境的空间,那么必然与其他的物种发生了相互作用或者说在生物群落中发挥功能和作用包括营养关系。 生态位的研究重点应该是生物占据空间的策略或者说它的生存策略。关键是它与环境之间斗争。
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血雉:高海拔山地的繁衍智慧
热度 10 xiyuniaoguo 2017-3-21 12:13
血雉:高海拔山地的繁衍智慧 遇见血雉 2016 年夏天,我在云南的老君山寻找滇金丝猴。我和向导穿过一片竹林,进入海拔 3600 多米高的一片冷杉林。这是一片原始森林,高大的冷杉、铁杉、杜鹃遮天蔽日,林下只有微弱的光线。缠绕在树干上的松萝一缕缕从树上垂下。倒下的枯木上长满了苔藓、地衣。地面上堆满了厚厚的树皮、落叶,湿漉漉的,有一种在雪地里行走的感觉。 我们没有发现滇金丝猴的行踪,不过在地面上看到了它们的新鲜粪便,看来这个猴群刚走没多久。我弯下腰,取出试管,小心翼翼地将地面的猴粪放进去。就在这时,我眼角的余光撇到一个晃动的身影。抬头一看,瞬间被它美丽的“容颜”怔住了。这是一只美丽的野鸡,长着红红的眼圈,高耸的发冠, 猩 红 的脚和一身色彩丰富的 羽毛。它从我面前一闪而过,消失在森林中,只留下一串独特的叫声在山谷回荡。 这便是血雉,隶属于鸡形目雉科血雉属,主要分布于中国的青藏高原边缘及邻近的山系,包括喜马拉雅山、横断山脉、岷山 - 祁连山脉和秦岭地区。在国外见于尼泊尔、不丹、印度和缅甸。血雉是中国国家二级重点保护野生动物,亚种分化众多,羽色变异较大,不过 血雉 所有亚种的脸和脚都是猩 红色 的,这也是它名字的由来。 能在野外遇见 血雉实在是一种幸运。血雉的行踪极为隐蔽,主要活跃在海拔 2100-4600 米之间的山地中。它们有季节性垂直迁移的习性,冬季迁移至较低海拔越冬。彼此的遇见是大自然赐给我们的缘分,可那时我对血雉的认识,还仅仅停留在它美丽的外表上,慢慢地才有了深入的了解。 简陋的居所 血雉是集群性的雉类,非繁殖季节常集成十几只的小群,多时可达 30-40 只。血雉繁殖期在 4-7 月,随纬度和海拔高度不同而略有差异。每年 3 月底至 4 月初, 血雉 开始分群配对,它们是社会型单配制,配偶关系可维持整个繁殖季节。 配对的血雉离开越冬地区,到亚高山针叶林占领巢区,繁衍后代。血雉的巢区从 1 公顷到数公顷不等。配对之后, 血雉 便开始营巢,历时约 7 天。它们大多把巢筑于人迹罕至的草墩、岩石下以及木桩下的洞内或倒木旁,营巢区树木茂盛,巢很隐蔽。血雉的巢相当简陋,只要有一个比较中意的凹坑,在里面垫些筒草、苔草、松叶、云杉叶,再铺点儿苔藓、竹叶或松萝,在血雉眼中就是一个舒适的窝了。如果巢或卵在产卵期时被破坏,血雉还会重新做巢、繁殖。 甘肃省莲花山境内的血雉一般在 4 月下旬开始产卵,通常每隔 2 天产 1 枚卵,在产最后 1 枚卵时往往仅隔 1 天。血雉一窝产 5-10 枚卵,卵呈长卵圆形,深褐色具有斑点,与地面枯枝败叶的环境相适应,是一种良好的保护色。 奇特的孵卵行为 中国科学院动物研究所的贾陈喜研究员在甘肃莲花山长期研究血雉发现,血雉的孵卵方式最为奇特。野外血雉的孵化期长达 37 天,这在鸟类中是极不寻常的。这么长的孵化时间和它们的孵化策略是紧密相连的。 对于一般的鸟类而言,孵化期大部分时间会待在巢中。而雌血雉一天中从黎明离巢到中午回巢,有大约 7 个小时左右的时间不在巢中。整个孵化期,雌血雉也只有 70% 的时间在巢中孵卵。通常来说,鸡形目鸟类在孵化期平均有 90% 的时间会待在巢中。同在莲花山的斑尾榛鸡,孵化期间有 93.5% 的时间在巢中孵卵。相比之下,雌血雉在孵卵期似乎有点儿“心不在焉”。 卵的孵化需要恒定的温度,一般而言最适合的孵化温度在 35 ℃ -40 ℃。温度降低到生理零度( 26 ℃ )以下后,胚胎会停止发育。低于 4 ℃ 时,还会造成胚胎永久失活。所以,为了维持受精卵发育的适宜温度,母鸟通常在一天内多次短期离巢取食,来保证受精卵成功孵化。而雌血雉每天离巢一次,离巢时间长达 7 个小时,血雉卵有将近 3 个小时的时间低于 10 ℃,难道胚胎不会被冻死吗?结果证明我们的担心是多余的,在野外没有受到天敌干扰的情况下,血雉的孵化率仍然高达 90% 以上! 生存的智慧 其实这种独特的孵化策略也是雌血雉的积极对策。虽然雄血雉和雌血雉的夫妻关系会维持到繁殖季末期,可是孵卵的重担却全部由雌鸟来承当。千万不要以为鸟儿孵卵是一件轻松的差事。孵卵时,雌鸟要消耗自身大量的能量来维持卵的温度。可是雌血雉也不是铁打的,它需要觅食,需要休息。怎么办呢?这就需要它要在觅食、休息和孵卵之间进行权衡。如何既能保证孵化成功又能合理觅食,在长期的进化过程中,血雉找到了自己的策略。 每天早晨天刚亮的时候,雌血雉就出去觅食。早晨温度很低,雌血雉离巢后,卵的温度会快速下降,按说它不应该在这个时间段离开。可是雌血雉已经在巢中待了 18 个小时了,急需休息、补充能量。血雉的孵化期在春季,这个时期食物很少,它们只有依靠取食苔藓维持生存。可是苔藓类食物的营养有限,血雉得找更多的苔藓填饱肚子——这就是为何雌血雉要花费那么长时间觅食。 面对类似的情况,有些鸟类采取不一样的策略。尤其是一些小型雀形目鸟类和一些水鸟,它们采取多次觅食、缩短单次觅食时间的策略,来弥补卵的温度快速下降。可是这对于雌血雉来说并不实用。因为血雉生活在 3000 多米的高海拔地区,如果多次离巢的话,每一次回来再把巢暖起来,消耗的能量会更多,得不偿失。 在长期的进化过程中,血雉的卵具备了更强的御寒能力,可以经受更大幅度的温度变化,以此来保证高孵化率。在长期适应环境条件的过程中,血雉孵卵温度的大幅度震荡,并没有影响其孵化率。可是这也要付出一定的代价,那就是血雉的孵化期比一般鸟类的孵化期更长。若按照胚胎正常发育推算,血雉的卵仅仅需要 23.8 天就可以孵化出来。同样,如果满足食物的需求,雌血雉也会增加待在巢的时间。在人工饲养的环境下,雌血雉衣食无忧,孵化期仅仅在 27-29 天。 森林里的威胁 虽然雌鸟通过自己独特的孵化策略克服了觅食和孵卵的问题,保证了较高的孵化率。可是在孵化期,它们面临的形式依旧不容乐观,天敌无处不在。 在甘肃莲花山地区,一些哺乳类动物会无意中践踏血雉的巢。在秦岭长青地区,乌鸦是血雉最大的威胁。在长青寻找观察血雉的向定乾发现,血雉繁殖率低的一个原因是乌鸦偷食了它们的卵。乌鸦擅长埋藏食物,有着很好的空间记忆能力。在长青,躲在树上的乌鸦,静观离巢觅食的雌血雉动向,便可以侦查出巢的具体方位。一旦被它们盯上,血雉的卵就遭殃了。 为了应对天敌的威胁,血雉夫妇格外谨慎。雄血雉虽然不孵卵,不过它也不是不管不问。在繁殖期,雄鸟的主要任务是警戒,这在一定程度上分担了雌血雉的压力。尤其是在雌血雉取食及理羽期间,雄血雉的警戒行为直接地提高了繁殖成功率。出壳后,血雉雏鸟绒羽一干就能到巢边活动。雌血雉护雏性极强,当雏鸟受到侵害时,会不顾一切地冲向敌害。 图片来自网络无商业用途 大自然赋予每一种生命生存的权利,必会赋予它们生存的策略。血雉与众不同的孵化方式,正是长期适应自然而进化出来的对策。 感谢:北京师范大学鸟类专家赵欣如老师和中科院动物研究所胡运彪博士百忙之中对于此文的审阅和修订,感谢张丽君编辑对于文字的修改。 参考资料 Jia, C. X., Sun, Y. H., Swenson, J. E. (2010). Unusual incubation behavior and embryonictolerance of hypothermia by the Blood Pheasant ( Ithaginis cruentus ). The Auk, 127(4), 926-931. 段利娟 , 张玉波 , 康东伟 , 王小蓉 , 李俊清 . (2014). 血雉繁殖初期和育雏期的日活动模式及集群行为研究 . 生物学杂志 , 31(6), 42-45. 贾陈喜 , 郑光美 , 周小平 , 张和民 . 2003. 卧龙血雉繁殖期行为特征分析 . 动物学杂志 , 38: 37-40. 贾陈喜 , 郑光美 , 周小平 , 张和民 . 2001. 血雉育雏期家族活动和暖雏行为 . 动物学报 , 47:376-481 梁启慧 . 2012. 血雉 . 森林与人类 . 44-51.
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彩叶凤梨的生存策略:迷你湿地
热度 2 gardening 2016-8-14 12:23
在长期的环境适应中,为了最大限度地利用资源,生物往往各显神通,进化了多种多样的资源利用方式,实现种群的繁衍和稳定。 近日,在上海辰山植物园展览温室热带花果馆内,看到栽植的 彩叶凤梨 ( Neoregelia spp.)植株中间 的 迷你“湿地” ,就是颇为独特的植物生存策略。其实,在彩叶凤梨的原产地, 植株以攀附或附生方式 ,自然生长在热带雨林的树干或岩石上, 很难通过根系吸收水分和养分 ,需要采取与普通植物不同的生存策略。 ‘月光’彩叶凤梨 ( Neoregelia 'Moonshine' ) 在展览温室的彩叶凤梨展区,首先引入眼帘的是多彩的凤梨植株,绿色、黄色或洋红色等叶片,叶片还或密或疏地着生丝状斑点或条纹, 叶片基部更呈现鲜红或桃红或紫褐色 ,具有很高的观赏价值。 不过,更 令人惊奇的是植株中心的迷你湿地 !彩叶凤梨叶片基部 紧紧抱合,并 螺旋状 向外扩展,排列成莲座状, 植株中心形成杯状水兜 。表面光滑、革质的叶片疏水性好,能将 降落在叶片的雨水导入植株中心的水兜 ,通过 植株中心 积水 的机制 ,形成迷你“湿地”,充分利用热带雨林降雨量大的气候特点,集聚水分,因而也被称为“ 积水凤梨 ”。 通过这种积水方式,很好地解决了附生树木或岩石上的彩叶凤梨根部难以吸收土壤水分的难题,并通过叶片基部鳞片吸收, 为植株生长发育提供水分和养分。 同时,也确保了彩叶凤梨柔软 根系 能充分发挥 固定植株 的功能,可谓 求人不如求己,完美地适宜生存的环境 。 其实,之所以将植株 中心的水兜称之为湿地,是因为它不仅是储水器。仔细观看, 水兜中还开出淡蓝、蓝紫或白里透粉的小花朵 。 据说,在自然雨林生境中,凤梨 水兜还能吸引野生小动物栖息 ,如 蛙类还能在里面捕食和产卵,繁殖小蝌蚪。典型如 勐养湍蛙 ( Amolops mengyangensis ),雌雄间的交配常在栖生于倒木上的 凤梨 附近,雌蛙将卵产在积水处,卵一旦发育成 蝌蚪 ,便将蝌蚪从地面背到树上凤梨的水兜中,并排下未受精的卵做为蝌蚪的食物。 利用凤梨提供的发育的场所 ,完成勐养湍蛙的独特育幼行为。 (注: 勐养湍蛙的内容引自百度百科 ) 由于固定植株是彩叶凤梨根系的主要功能,吸收功能退化,叶基抱合的叶杯具有水分,就能确保植株的正常生长。因此,在养护过程中, 往叶杯浇水甚于根系浇水 。 ‘月光’彩叶凤梨 ( Neoregelia 'Moonshine' ) ‘秋叶’彩叶凤梨 ( Neoregelia 'Autumn Leaves' ) ‘ 卡普索’彩叶凤梨 ( Neoregelia 'Calypso') 丰富多彩的彩叶凤梨品种
个人分类: 园林植物|8108 次阅读|4 个评论
逆境求生:名校青年教师生存策略
热度 1 lanjs 2009-7-23 17:38
逆境求生 ——名校青年教师生存策略 蓝劲松 在名牌大学工作,除了少数例外,多数人压力很大,青年教师尤其如此——哪怕你是“三青团”(本科、硕士、博士均系清华毕业,戏称“三青团”),哪怕你是海外名校博士,也难保不会“过劳死”、“郁闷死”。 话说“无钱无权是小事,无胆无识才是大事”。先辈亦云:穷则变,变则通,通则久。困境之下,有人停薪留职,有人辞职下海;有人“此处不留爷,转投留爷处”,也有人“挂羊头卖狗肉”——享受教师福利,开着个人公司。所有这些,不乏“成功者”。 不过,也有些书呆子,无意他途,认准“书山”一条路,只想在“学海”里杀开一条血路。本文就是试图为这样的朋友提供一些思路信息的。不过需要说明的是,这里的“思路信息”并非个人创见,而是笔者今天参加“ 青年教师研讨会 ” 的见闻——主要来自一位全国知名教授的忠告。这些对于不曾与会的朋友或许有些启发,于是未经同意转述如下: 1 、在清华,唯一可以利用的就是“清华”这块牌子。 2 、单位不可能改变自己,能改变的只能是自己。 3 、即便你是清华教授,从学校拿到手的最多 12000 元,院士最多住 150 平米的房子。在这里,没有执着和毅力不行,想升官发财不行。 4 、对单位可以不断提意见,但不要抱希望。(领导可能的答复就是:“你有意见,可以走啊”) 5 、做学问就要做 20 年后有人看的,有生命力的东西。一定要做不一样的东西。 6 、人才只能自己培养自己。毛泽东谁培养? 7 、想公平,不可能!学校不可能公平。不公平是正常的,要有平常心。 8、“死猪不怕开水烫”。在名校,听说过跳楼跳河的,听说过因病早逝的,听说过郁闷出走的,所有这些都意味着:名校生存必须具备特别的傻气,特别的志气,特别的硬气,特别的胆气,特别的灵气——这最后一点是我的补充,凑足八点,图个吉利。
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