高中生物新教材为什么要增加「生态位」？

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高中生物新教材为什么要增加「生态位」？

1. 生态位的概念

生态位是生态学研究中的经典概念，从它被提出至今已经有超过百年的历史。1917年，格林内尔（J.）指出在同一动物区系中定居的两个种不可能具有完全相同的生态位。并正式定义生态位为正好被一个种（或亚种）所占据的环境限制性因子单元。1927年，埃尔顿（C.Elton）指出生态位不仅表现物种对其生活环境的需求，而且表明物种在群落关系中的角色以及其对生境的影响。1958年哈钦森（G.E.）从空间、资源利用等多方面考虑提出了生态位的多维超体积模式，认为生态位是每种生物对环境（温度、湿度、营养等）的选择范围。百年来，研究界对生态位的概念并未能完全达成共识，或者说生态位的概念是一直在发展的。

在高中阶段，我们可以将生态位理解为：一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，与其他物种的关系，活动时间等多个维度。例如，对动物来说，它们有一定的活动空间范围，有食物与天敌，有偏好活动的时间（如有些动物会昼伏夜出、冬眠）等；对于植物来说，不同的植物有各自适宜生存的范围，有对温度、光照、水分、养分的不同需求等。

2. 群落构建（群落生物多样性的形成与维持）的生态位分析理论

物种共存和生物多样性维持一直是生态学研究的中心论题之一。基于物种生态位分化的群落构建理论已经发展了近一个世纪。

1934年，生态学家高斯（G.F.Gause）研究了两种草履虫的种间竞争后提出竞争排除原理，即由于对限制性环境资源的竞争，生态位相似的物种是不能够稳定生存的，该原理证实了生态位分化是维持物种共存的必要条件。传统的观点认为，各种物种特征的权衡和组合的不同决定了其生活史对策（如资源利用方式）的不同，由此决定了各物种在群落中所占有的生态位不同，进而决定了多物种的稳定共存。

结合高中的知识内容，当群落中物种存在相似生态位时可能因竞争共同资源发生竞争排除，群落生物多样性之所以能够形成并维持稳定，是因为群落中的各个物种发生了生态位的分化，最终达到各个物种“各安生态位”的共存状态。例如，树林中如果存在多种鸟，它们往往都有各自偏好的分布范围，但如果树林中仅存在其中一种鸟，它的分布范围明显扩大，这种现象的产生也是群落构建时生态位分化的结果。

群落构建是一个复杂的课题，随着生态学研究的不断发展，传统的生态位构建理论也受到一些质疑。例如，该理论不能很好地解释像热带雨林那样，生境中限制性资源不多，多物种生态位分化不明显，依然稳定共存的现象。近年来，越来越多的学者认为群落构建是多种作用整合的结果。

3. 生态位与种间竞争

生态位重叠是描述一个物种生态位以及物种间关系的重要指标之一，可以理解为两个物种在生态位上相似性的量度。种间竞争与生态位重叠是密切相关的：如果两个物种的生态位是完全分开的，则不会有种间竞争，但在这种情况下可能会有未被利用的资源；一般来说，生态位重叠越大意味着物种间可能存在的竞争越大（图2-2）。但也有例外情况，当资源很丰富时，有生态位重叠的两种生物就可以共同利用同一资源而不给对方带来损害，如资源十分丰富的热带雨林。