Виды фундамента

В экологии виды -основы — это виды, которые играют важную роль в структурировании сообщества . Вид-основа может занимать любой трофический уровень в пищевой сети (т. е. они могут быть первичными производителями, травоядными или хищниками). Термин был придуман Полом К. Дейтоном в 1972 году ^[2] , который применил его к определенным членам сообществ морских беспозвоночных и водорослей . Из исследований в нескольких местах стало ясно, что существует небольшая горстка видов, деятельность которых оказывает непропорциональное влияние на остальную часть морского сообщества, и поэтому они являются ключом к устойчивости сообщества. Точка зрения Дейтона заключалась в том, что сосредоточение внимания на видах-основах позволит использовать упрощенный подход для более быстрого понимания того, как сообщество в целом будет реагировать на нарушения, такие как загрязнение, вместо того, чтобы пытаться решать чрезвычайно сложную задачу отслеживания реакций всех членов сообщества одновременно. С тех пор этот термин применяется к целому ряду организмов в экосистемах по всему миру, как в водной, так и в наземной среде. Аарон Эллисон и др. ввели этот термин в наземную экологию, применив термин «основной вид» к видам деревьев, которые определяют и структурируют определенные лесные экосистемы посредством своего влияния на связанные с ними организмы и модуляции экосистемных процессов. ^[3]

Исследование, проведенное на равнинах Маккензи Национального заповедника дикой природы Севильета в Нью-Мексико, полузасушливой переходной биомной зоне, выявило результат потери различных доминирующих и кодоминантных основных видов растений на рост других видов. Эта переходная зона состоит из двух видов пустыни Чиуауа , черного грама ( Bouteloua eriopoda ) и креозотового куста ( Larrea tridentata ) , а также короткотравного степного вида, синего грама ( Bouteloua gracillis ) . Каждый вид доминирует в области с определенной почвенной средой. Черный грама доминирует на песчаных почвах, в то время как синий грама доминирует на почвах с высоким содержанием глины, а креозотовый куст доминирует на тонкозернистой почве с поверхностным гравием. В этом исследовании отмечено, что реакция на потерю основных видов зависит от множества различных факторов, от способности вида восстанавливаться к климатическим условиям экосистемы до моделей доминирования, и изучены возможные причины результатов исследования. Результаты показали, что в районах с одним доминирующим основным видом его потеря привела к сдвигу доминирования в сторону смешанного доминирующего сообщества. Например, в кустарниковой местности с доминированием креозотового куста наблюдался сдвиг доминирования до 32% других кустарников, 26% многолетних трав и 22% многолетних трав после удаления креозотового куста. Другим открытием было то, что независимо от типа сообщества и удаленных видов потеря основных видов привела к общему увеличению черного грама, что подтверждает идею о том, что на результат в значительной степени влияет способность к восстановлению удаленных или утраченных видов. ^[4]

В другом исследовании наблюдались последствия потери восточных тсуг ( Tsuga canadensis ) в лесной экосистеме. ^[5] Восточные тсуги являются основным видом в восточных лесах Северной Америки, но оказались под угрозой из-за случайного внедрения шерстистого адельгида . В этом исследовании наблюдались последствия, которые потеря восточных тсуг оказала бы на популяции членистоногих , таких как муравьи, жуки и пауки, поскольку эти виды являются известными индикаторами изменения окружающей среды. Результаты показали, что в районах удаления тсуги наблюдался общий рост и приток видов членистоногих. Исследователи предположили, что это было связано с увеличением открытых местообитаний из-за потери тсуги. Результаты этого исследования тсуги подтвердились результатами предыдущего исследования McKenzie Flats, в котором обсуждалось, что потеря основных видов привела к распространению видового разнообразия в затронутой области. Эти результаты, по-видимому, противоречат давнему убеждению, что виды-основатели играют жизненно важную роль в сообществах и экосистемах, создавая среду обитания для организмов, что позволяет предположить, что в некоторых обстоятельствах они сдерживают разнообразие видов. ^[6]

Виды-основатели играют важную роль в структурировании сообщества; однако это может происходить по-разному. Присутствие вида-основателя может либо уменьшить, либо увеличить видовое разнообразие в зависимости от его конкретной роли в конкретной экосистеме. Обсуждаемые исследования выявили примеры, в которых виды-основатели ограничивали видовое разнообразие в похожих и отличающихся таксонах (исследования равнин Маккензи и восточной болиголовки соответственно). ^{[4] [5]}

Исследование 2018 года, проведенное Борстом и др ., проверило общую гипотезу о том, что виды-основы — пространственно доминирующие организмы, структурирующие среду обитания ^{[8] [9] [10]} — изменяют пищевые сети, увеличивая их размер, на что указывает количество видов, и их сложность, на что указывает плотность связей, посредством содействия видам, независимо от типа экосистемы (см. диаграмму). ^[7] Кроме того, они проверили, что любое изменение свойств пищевой сети, вызванное видами-основами, происходит посредством случайного содействия видам по всей пищевой сети или посредством целенаправленного содействия конкретным видам, которые принадлежат к определенным трофическим уровням или функциональным группам. Было обнаружено, что виды в основании пищевой сети менее сильно, а плотоядные животные сильнее способствуют в пищевых сетях видов-основ, чем предсказывалось на основе случайного содействия, что приводит к более высокому среднему трофическому уровню и более длинной средней длине цепи. Это указывает на то, что виды-основы значительно повышают сложность пищевой сети посредством нетрофического содействия видам по всей трофической сети. ^[7]

Базовые виды в значительной степени способствуют развитию связанного сообщества, создавая новую среду обитания и снимая физический стресс. ^{[11] [12] [13] [14] [15] [16]} Было обнаружено, что эта форма нетрофического содействия базовыми видами встречается в широком диапазоне экосистем и условий окружающей среды. ^{[17] [18]} В суровых прибрежных зонах кораллы, водоросли, мидии, устрицы, морские травы, мангровые заросли и растения солончаков облегчают жизнь организмам, ослабляя течения и волны, обеспечивая надземную структуру для укрытия и прикрепления, концентрируя питательные вещества и/или снижая стресс от высыхания во время отлива. ^{[8] [18]} В более благоприятных системах базовые виды, такие как деревья в лесу, кустарники и травы в саваннах и макрофиты в пресноводных системах, также играют важную роль в формировании структуры среды обитания. ^{[17] [18] [19] [20]} В конечном итоге все виды-основатели увеличивают сложность и доступность среды обитания, тем самым разделяя и расширяя нишевое пространство, доступное для других видов. ^{[17] [21] [7]}

• Ключевые виды
• Виды-индикаторы
• Флагманские виды
• Экологическое содействие