生态位理论分析及其应用研究

摘 要：生态位理论是生态学的一个核心概念，在分析其基本理论的基础上，将其应用于生态学和社会科学领域，提高发展的效率和效益，对于促进人与自然与社会的和谐具有重要意义。

关键词：生态位；生态位理论；应用

生态位理论现已被普遍认为是生态学的核心思想，并成为生态学的重要理论工具。生态位概念揭示的是生态个体、种群和物种生存与竞争的普遍规律，它不仅已经渗透到了现代生态学研究的诸多领域，成为生态学中最重要的基础理论研究内容之一，而且日益广泛地应用于政治、经济、农业、工业、教育、城市规划、建筑设计等领域，形成了强有力的理论分析和实践工具。

1生态位概念及其理论分析 1.1生态位概念

Grinnel（1917）是最早使用生态位术语的学者，他把生态位定义为“每个物种由自身结构上的和功能上的限制被约束在其内的最后分布单位”，强调生态位的空间概念。Elton（1927）则强调物种在群落中的功能状况，认为“生态位的意思是要说它在生物环境中的位置，它的食物和敌害关系”。Gaulse（1934）把生态位与种间竞争联系起来，提出排斥原则，“竞争的结果使两个相似的种极少占据相似的生态位”。1957年，生态学家C·E·Hutchinson利用数学上的点集理论，把生态位看成是一个生物单位（个体、种群或物种）生存条件的总集

合体，将生态位拓展为既包括生物的空间位置及其在生物群落中的功能地位，又包括生物在环境空间。Whittake（1975）认为，生态位是指每个物种在群落中的时间、空间位置及其机能关系，或者说群落内一个物种与其他物种的相对位置。这个定义既考虑到了生态位的时空结构和功能关联，也包含了生态位的相对性，是目前被认为比较科学而广为接受一种生态位概念。

通俗地讲，生态位就是生物在漫长的进化过程中形成的，在一定时间和空间拥有稳定的生存资源（食物、栖息地等），进而获得最大生存优势的特定的生态定位。

1.2生态位理论分析 1.2.1生态位重叠理论

生态位重叠（niche overlap）是指不同物种的生态位之间的重叠现象或共有的生态位空间，即两个或更多的物种对资源位或资源状态的共同利用。这是生态位理论的中心问题之一，它涉及到资源分享的数量，关系到两个物种的生态要求可以相似到多大程度而仍能共存，或相互竞争的物种究竟由多么相似还能稳定地共同生活在一起。

一般认为，生态位重叠是利用性竞争的一个必要条件，但除非资源供应不足，重叠并不一定导致竞争，在可利用资源过剩的情况下，生态位大概能完全重叠而对于有机体没有伤害。

1.2.2生态位移动理论

生态位移动（niche drift）是指种群对资源谱利用的变动。种群的生态位移动往往是环境压迫或是激烈竞争的结果。例如，在南亚热带

森林演替过程中，先锋树种马尾杉在阔叶树种入侵后渐渐衰亡，种群的生态位向群落边缘地带移动。

1.2.3生态位分离理论

生态位分离（niche separation）是指两个物种在资源序列上利用资源的分离程度。这是环境胁迫或竞争的结果。

1.2.4生态演替螺旋式上升理论

某一种群与其他种群相互关联的时间位置、空间位置、信息位置分别称作时间生态位、空间生态位、住处生态位，它们之间的关系为：（1）空间生态位是时间生态位和信息生态位的具体表现形式；（2）空间生态位是在时间生态位的作用下，充分利用（或释放）环境的物质和能量，发展进化或下降退化的结果；（3）信息生态位决定着时间生态位和空间生态位的最终发展方向；（4）时间生态位和空间生态位对住处生态位又有改造或影响的作用；信息生态位和时间生态位要依赖于空间生态位而存在和发展。所有生态植被均处于演替状态，植被的演替是植被所在的空间生态位时间生态位和信息生态位三种因素综合交织作用的结果。生态演替是一种波浪式前进，螺旋式上升过程。

2生态位理论的应用

在社会——经济——自然复合生态系统中，生态位的多维控制因子又增加了社会因素与经济因素，生态位概念进一步扩展。在复合生态系统中，生态位不仅仅适用于自然子系统中的生物，同样适用于社会、经济子系统中的功能和结构单元。

2.1生态位理论应用的系统特点

用生态位概念与理论应用到自然和社会系统中，具备如下特点。（1）一个稳定的群落中占据了相同生态位的两个物种，其中一个终究要灭亡；（2）一个稳定的群落中，由于各种群在群落中具有各自的生态位，种群间能避免直接的竞争，从而又保证了群落的稳定；（3）一个相互起作用的生态位分化的种群系统，各种群在它们对群落的时间、空间和资源的利用方面，以及相互作用的可能类型方面，都趋向于互相补充而不是直接竞争。因此由多个种群组成的生物群落，要比单一种群的群落更能有效地利用环境资源，维持长期较高的生产力，具有更大的稳定性；（4）竞争可以导致多样性而不是灭绝，竞争在塑造生物群落的物种构成中发挥着主要作用。竞争排斥在自然开放系统中很可能是例外而不是规律，因为，物种常常能够转换它们的功能生态位去避免竞争的有害效应。

2.2生态位理论的广泛应用

2.2.1生态位理论在生态学领域的应用

在生态位理论研究与实践领域中，经典的研究更多的是在动物生态学中进行的，尤其在昆虫、微生物、鸟类生态学研究中发展的较快。自Hutchinson提出多维生态位概念后，许多学者通过理论研究和野外观察对这一领域做了大量的工作，在一定程度上揭示了群落内的种间关系、动物群落结构特征、群落结构多样性等。

Whittaker首先将生态位理论应用于研究森林生态学中。生态位理论在认识种间、种内竞争和森林群落结构及演替的生理生态机制等方面已被广泛应用。Odum和Whittaker的研究表明植物群落作为植

物群对环境梯度的集合体，其自身的生态特性也随着环境梯度的变化呈现出一定的变化规律，这深刻揭示了种与环境的必然联系。生态位理论对于指导林业生产和植物种群改良具有实践意义。在林业上种间配置时，我们应该要考虑各个种群的生态位宽度、种群之间的生态位相似性比例和生态位重叠，以及它们之间是否有利用性竞争的生态关系，如果是竞争性的生态关系，那么至少要求将某一维度的资源不要重叠。在植物种群改良时，我们应充分考虑到种群的生态特征，避免引入种与原有种之间产生较大的生态位重叠，防止种群间出现激烈竞争；建立引入种的最适生长环境，获取优势生长，使各种群均能有效地利用资源，提高群落的初级生长力。我们应该既要考虑到种群间的竞争排斥原理，又要考虑到种群生态位宽度对植物生存的影响.另外，生态位能够量化种间关系、物种与环境之间的相互关系，因此，生态位在研究生物多样性保护及濒危物种评价方面也有着较高的应用价值。

生态农业就是按照生态位理论而进行生产的整体协调、知识密集、高效无害、良性循环的科学农业.在实际农业生产中人类通过高效合理利用现存生态位、开发潜能生态位、引进外部生态因子增加生态位的可利用性、定向改变基础生态位等途径，最大限度地开发组合利用各种形式的时间空间生态位，使地面和空间的土地、空气、光能、水分等环境资源得到充分合理的利用，使经济效益、生态效益和社会效益统一起来，创造高效的生态位效能。孙鸿良等将生态位理论应用于农业生态系统，鉴于农业生态系统具有强烈的经济性，提出将“生

态因子空间”拓广为“经济生态因子空间。

有学者将生态位理论应用于城市生态系统研究中，将城市生态位定义为：一个城市或任何一种人类栖境给人类活动所提供的生态位是指它所提供给人们的或可被人们所利用的各种生态因子和生态关系的集合。建立在生态位概念基础上的生态位理论、方法应与城市生态系统的有生态位态势理论、生态位适宜度理论、生态势理论、生态位扩充理论、生态位重叠、分离理论，分析了城乡生态位及其态势对于城乡结合部空间扩展的塑造作用。

2.2.2生态位理论应用于社会科学领域

经济发展与生态位 人类经济与社会发展的诸多领域都存在着“生态位”问题，只有正确定位，才能立足于自身资源，形成自身特色，发挥比较优势，提高社会发展的整体效率和效益，促进经济与社会的良性与健康发展。在我国经济与社会发展过程中，存在着大量的生态位重叠现象。有些地区大量移植典型地区的经济发展和教育改革模式，造成复合生态系统中各子系统(经济子系统、社会之系统等)生态位的高度重叠，导致系统结构和功能的实质性破损，严重制约了区域或行业的发展与进步。发展生态位的差异化，是充分体现和发挥单元最大比较优势、形成单元互补和整体功能升级的必要条件。国家、地区、行业、企业生态位的合理归位，对于各自比较发展优势，进而形成整体、有序的发展都是至关重要的。循环经济是实现可持续发展的理想经济模式，也是我国在战略上寻求突破可持续发展瓶颈的最佳选择，从传统工业经济(线性经济)向循环经济转型过程中，新兴产业

的生态位外在化。

教育发展与生态位 我国的教育长期以来对从小学到大学教育的教学计划、教学大纲、教学内容、教材版本、教师培养等都做出了严格的规定，在全国不同地区受到的是整齐划一的教育，培养出的人才具有相同的知识背景、能力倾向、思维模式，甚至连知识与能力缺陷都大同小异；并且现在这种教育、管理模式正在向硕士、博士教育阶段延伸。通过这种方式培养的人才在知识、能力、思维模式、就业取向、发展目标等方面的生态位全方位重叠，严重制约着我国人力资源水平的进一步提升，整体抑制了国家和民族的创新与发展能力。今后教育改革的努力方向就是要构建合理的教育生态位结构。

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