成都理工大学610059
摘要:现代园林景观设计中,生态位作为生态学研究的重要基础,越来越多的运用于景观设计实例。本文通过介绍生态位的定义及其发展,阐述生态位理论在园林中的应用,主要涉及到植物种群、群落演替、农业生产、生物多样性、森林生态学等领域,为生态位理论在园林景观设计的发展提供一定的理论依据。
关键词:生态位;园林应用;案例研究
1引言
在全球经济一体化大背景下,生态园林在城市建设过程中日益发展,生态位理论作为生态学基础理论,现阶段已被广泛应用于园林建设中。在园林景观设计中,应当充分考量生态位的重要影响,将园林景观设计与促进生态环境可持续发展密切结合起来,充分协调多种自然因素,以促进现代生态理论的进步,从而满足当代社会环境下人们的需求。
2生态位定义及其发展
J.Grinnel在1917把生态位定义为“恰好被一个种或一个亚种所占据的最后分布单位”[1]。这一定义更加强调物种的空间分布的意义,因此被称为空间生态位[2]。
C.Elton在1927中通过研究动物的生态关系,给生态位下的定义是“指物种在生物群落中的地位和角色”。他特别强调物种在群落营养关系中的角色,后人将他的定义称为功能生态位[3]。
Hutchinson在1957年提出了生态位的多维超体积模式[4]。将生态位定义为:在多维空间中一个物种能够存活和繁殖的范围。后来他又提出了基础生态位和现实生态位两个概念。基础生态位是指一个物种理论上所能栖息的最大空间,但实际上很少有物种能全部占据基础生态位。由于竞争的存在,该物种只能占据基础生态位的一部分,实际占有的生态空间叫实际生态位。多维超体积概念为现代生态位理论研究奠定了基础[5]。
不同的学者对生态位的定义并不统一。但尤以空间生态位、功能生态位和多维超体积生态位最具代表性。
3生态位理论在园林中的应用研究
3.1植物种群
3.1.1种间竞争
当多种生物利用同一资源时,就会发生生态位重叠,在生态平衡时,各个生物的生态位原则上不会重合,如果这种重叠是在环境容量充分饱和的情况下存在,那么便会导致竞争排斥现象的发生。奚为民[6]认为具有较宽生态位的植物种群,具有较强的生态适应性,因而生存机会多。丁易[7]等却认为当资源供应不足时,生态位较宽的物种具有更强的生态适应、更广的分布范围和更大的存活机会,当资源供应丰富时,在局域小生境范围内,生态位较窄的物种具有更高的资源利用效率,其竞争能力强于泛化物种。
3.1.2生态位分化(竞争排斥原理深化)
由于生态位接近的两个物种不能长期共存,因此,若两个物种长期生活在相同的生态环境条件下,必然产生生态位的分化现象。在园林应用中,运用生态位分化原理,常常将深根系植物与浅根系植物合理配置,以最大限度地利用地下空间以及资源。
3.2群落演替
3.2.1群落动态演替(对哈钦松多维生态位的优化)
随着时间的变化不断发展或演替,种群的生态位宽度会发生变化,通过不同时期进行种群生态位宽度的测定,可以深入了解整个群落的发展动态。生态位与物种的生命周期密切相关。例如,捕食者随着时间变化不断生长,对捕食对象的选择可能会不同。因此,群落动态演替很好地诠释了时间因子对生态位的影响[8]。
3.2.2丰富群落结构
刘文竹等[9]通过对深圳市边坡修复工程的植被进行了生态学调查及生态位重要值、生态位宽度及生态位重叠值分析。得出华南地区边坡植物以大戟科、菊科、豆科植物居多。通过对刘文竹先生的调查分析,在进行裸露边坡修复时,先锋物种可选择生态位宽度大,初期长势强的物种,还应合理选配与建群种生态位重叠值较小的物种,减少种间竞争,构建稳定而丰富的群落结构。
3.3农业生产
3.3.1虫害防治
枣树因其适应性强、易管理,具有良好的经济效益。同时,它在退耕还林、保护植被中也发挥着巨大的生态效益。但是近年来虫害使得枣树产量骤减并且品质降低,严重影响着枣树的正常生长,破坏了其经济效益和生态效益[10]。大量的研究及论证发现,天敌是调节害虫种群和数量的重要因子。根据师光禄[11]等人的研究,枣树主要天敌和害虫在资源利用上,均有不同程度的生态位重叠,说明天敌对害虫具有明显的控制作用。在枣树园区适当引进其天敌,可恢复枣树园区的生态系统的平衡与稳定。
3.4生物多样性
3.4.1入侵物种预测
生物入侵造成生物多样性降低现象屡见不鲜。研究者运用生态位理念,通过分析物种原产地的分布数据来构建生态位模型,从而判断该物种在入侵地的潜在分布,最终在一定程度上保护生物的多样性[12]。
3.4.2物种潜在分布区域预测及引种栽培
王文婷[13]运用生态位模型,分析影响棣棠潜在分布的主要环境因素,预测了棣棠在中国的潜在分布区域。今后棣棠在园林绿化中的应用及引种栽培时,首先根据其在气候变化下的潜在分布区进行评估,然后根据评估结果再考虑棣棠是否适应引种栽培区域的气候,从而进一步提高其成活率。
3.5森林生态学
3.5.1森林群落垂直结构
森林群落随着时间的推移而不断地变化,生物单位的生态位也随之而变化,森林植物生态位的时间位置一般以年为基本单位,在一年中各种环境因子和生物现象的变化能得到充分的体现。空间位置则以水平和垂直的三维空间来确切地表示某一群落、种群或个体所处的位置,如地理位置、海拔、坡向、坡位以及群落中的某一地位[14]。
4结论与展望
关于生态位理论的理解,虽然迄今为止尚未形成众多生态学者公认的、统一的生态位定义,但生态位理论已经受到国内外广大生态学者的特别关注,因此其发展前景十分广阔。关于对生态位理论在园林中的应用研究,本文仅涉及到种内、种间竞争,生态位分化,群落结构,群落演替,生物多样性,农业生产,森林群落垂直结构等方面,在其他方面(如城市规划、物种进化等)并未做阐述。相信在未来生态学发展过程中,生态位的研究会逐渐渗透到众多研究领域,应用范围也会越来越广。
参考文献:
[1]Leiboid,M.A.Thenicheconceptrevisited;mechanisticmodeisandcommunitycontex[J].Ecoiogy,1995,7(65)11371-1382.
[2]尚玉昌.现代生态学中的生态位理论[J].生态学进展,1988,5(02):177-84.
[3]冷平生.园林生态学[M]北京:中国农业出版社,2011.6:138-140
[4]丁易,李旭光,熊好琴,等.鄂西狮子关常绿阔叶林优势种群生态位研究[J].西南师范大学学报:自然科学版,2002,27(2):215-218.
[5]彭文俊,王晓鸣.生态位概念和内涵的发展及其在生态学中的定位[J].应用生态学报,2016,27(01):327-334.
[6]刘文竹,周健,蔡静如,吴彩琼,许建新,徐义炎.华南裸露边坡修复植物生态位研究[J].水土保持通报,2017,37(02):215-221.
[7]曹文文.生态位理论及其在枣园害虫防治中的应用前景[J].低碳世界,2017(06):18-19.
[8]王文婷.应用生态位模型研究地被植物棣棠的潜在分布区及对未来气候变化的响应[J].绿色科技,2018(2):1-3.
作者简介:
谭利平(1994),女,汉族,四川宜宾人,学历:硕士研究生,研究方向:植物应用。