Организмы как инженеры экосистем

Организмы как инженеры экосистем

Автор: Клайв Г. джонс, Джон Х. лоутон, Моше Шачак

Журнал: Самарская Лука: проблемы региональной и глобальной экологии @ssc-sl

Рубрика: Переводы

Статья в выпуске: 2 т.31, 2022 года.

Бесплатный доступ

Экосистемные инженеры - это организмы, которые прямо или косвенно модулируют доступность ресурсов для других видов, вызывая изменения физического состояния биотических или абиотических факторов. При этом они модифицируют, поддерживают и создают среду обитания. Автогенные инженеры (например, кораллы или деревья) изменяют окружающую среду с помощью своих собственных физических структур (т. е. своих живых и мертвых тканей). Аллогенные инженеры (например, дятлы, бобры) изменяют окружающую среду, переводя живые или неживые материалы из одного физического состояния в другое с помощью механических или других средств. Непосредственное предоставление ресурсов другим видам в виде живых или мертвых тканей не является инженерией. Организмы действуют как инженеры, когда они модулируют поставку ресурса или ресурсов, отличных от них самих. Мы распознаем и определяем пять типов проектирования и иллюстрируем их примерами. Люди по преимуществу являются аллогенными инженерами, а также имитируют поведение аутогенных инженеров, например, строя оранжереи. Мы исследуем связанные концепции, включая понятия расширенных фенотипов и ключевых видов. Некоторые (но не все) продукты инженерии экосистем представляют собой расширенные фенотипы. Многие воздействия ключевых видов (возможно, большинство) включают не только трофические эффекты, но и инженерно-технические. Инженеры различаются по своему воздействию. Наибольшие последствия связаны с видами с большим воздействием на душу населения, живущими с высокой плотностью на больших территориях в течение длительного времени, порождая структуры, которые сохраняются в течение тысячелетий и которые модулируют многие потоки ресурсов (например, курганы мима, созданные ископаемыми грызунами). Эфемерные гнезда, сооруженные мелкими воробьиными птицами, лежат на другом конце этого континуума. Мы предлагаем предварительную программу исследований для изучения феномена организмов как инженеров экосистем и предполагаем, что все среды обитания на Земле поддерживаются инженерами экосистем и находятся под их влиянием.

Еще

Короткий адрес: https://sciup.org/148325627

ID: 148325627   |   DOI: 10.24412/2073-1035-2022-10448

Список литературы Организмы как инженеры экосистем

  • Anderson F.O., Kristensen E. 1991. Effects of burrowing macrofauna on organic matter decomposition in coastal marine sediments // Symp. Zool. Soc. Lond. 63: 69-88.
  • Anderson R.A. 1992. Diversity of eukaryotic algae // Biodiv. Conserv. 1: 267-292.
  • Andrewartha H.G., Birch L.C. 1954. The distribution and abundance of animals // Univ. Chicago Press, Chicago.
  • Andrewartha H.G., Birch L.C. 1984. The ecological web. More on the distribution ad abundance of Animals // Univ. Chicago Press, Chicago.
  • Arrigo K.R., Sullivan C.W., Kremer J.N. 1991. A bio-optical model of Antarctic Sea ice // J. Geophys. Res. 96: 10581-10592.
  • Askew R.R. 1975. The organisation of chalciddominated parasitoid communities centred upon endophytic hosts // Price P.W. (ed.). Evolutionary Strategies of Parasitic Insects and Mites. N. Y.: Plenum, Р. 130-153.
  • Basnet K., Likens G.E., Scatena F.N., Lugo A.E. 1992. Hurricane Hugo: damage to a tropical rain forest in Puerto Rico // J. Trop. Ecol. 8: 47-55.
  • Begon M., Harper J.L., Townsend C.R. 1990. Ecology. Individuals, Populations and Communities, 2nd ed. Blackwell Scientific, Boston.
  • Bertness M.D. 1984a. Habitat and community modification by an introduced herbivorous snail // Ecology. 65: 370-381.
  • Bertness M.D. 1984b. Ribbed mussels and Spartina alterniflora production in a New England salt marsh // Ecology. 65: 1794-1807.
  • Bertness M.D. 1985. Fiddler crab regulation of Spartina alterniflora production on a New England salt marsh // Ecology. 66: 1042-1055.
  • Bloom A.L. 1978. Geomorphology. Prentice Hall, N. Y.
  • Brown J.H., Heske E.J. 1990. Control of a desertgrassland transition by a keystone rodent guild // Science. 250: 1705-1707.
  • Buynitskiy V.K. 1968. The influence of microalgae on the structure and strength of Antarctic Sea ice // Oceanology. 8: 771-776.
  • Carpenter S.R. (ed.). 1988. Complex Interactions in Lake Communities. Springer, New York. Carpenter S.R., Lodge D.M. 1986. Effects of submerged macrophytes on ecosystem processes // Aquat. Bot. 26: 341-370.
  • Carpenter S.R., Kitchell J.F., Hodgson J.R., Cochran P.A., Elser J.J., Elser M.M., Lodge D.M., Kretchmer D., He X., von Ende C.N. 1987. Regulation of lake primary productivity by food web structure // Ecology. 68: 1863-1876.
  • Christensen N.L. 1985. Shrubland fire regimes and their evolutionary consequences // Pickett S.T.A., White P.S. (eds). The Ecology of Natural Disturbance and Patch Dynamics. Academic Press, Orlando, FL, P. 85-100.
  • Cox G.W., Gakahu C.G. 1985. Mima mound microtopography and vegetation pattern in Kenyan savannas // J. Trop. Ecol. 1: 23-36.
  • Cox G.W., Gakahu C.G. 1986. A latitudinal test of the fossorial rodent hypothesis of Mima mound origin // Z. Geomorphologie. 30: 485-501.
  • Cox G.W., Lovegrove B.G., Siegfried W.R. 1987. The small stone content of mima-like mounds in the South African Cape region // Catena. 14: 165-176.
  • Daily G.C., Ehrlich P.R., Haddad N.M. 1993. Double keystone bird in a keystone species complex // PNAS. 90: 592-594.
  • Dawkins R. 1982. The Extended Phenotype. Oxford Univ. Press, Oxford.
  • Dayton P.K. 1971. Competition, disturbance, and community organisation: the provision and subsequent utilization of space in a rocky intertidal community // Ecol. Monogr. 41: 351-389.
  • Dublin H.T., Sinclair A.R.E., McGlade J. 1990. Elephants and fire as cause of multiple stable states in the Serengeti-Mara woodlands // J. Anim. Ecol. 1990: 1147-1164.
  • Dunbar R.B., Berger W.H. 1981. Fecal pellet flux to modem bottom sediment of Santa Barbara Basin (California) based on sediment trapping // Geol. Soc. Amer. Bull. pt. 1. 92: 212-218.
  • Elmes G.W. 1991. Ant colonies and environmental disturbance // Symp. Zool. Soc. Lond. 63: 1-13.
  • Elton C.S. 1966. The Pattern of Animal Communities. Methuen, London.
  • Emmet A.M. (ed.). 1979. A Field Guide to the Smaller British Lepidoptera. British Entomological and Natural History Society, London.
  • Estes J.A., Palmisano J.F. 1974. Sea-otters: their role in structuring nearshore communities // Science. 185: 1058-1060.
  • Facelli J.M., Pickett S.T.A. 1991. Plant litter: its dynamics and effects on plant community structure // Bot. Rev. 57: 1-32.
  • Finlayson M., Moser M. (eds.). 1991. Wetlands. Internat. Waterfowl and Wetlands Res. Bureau, Oxford.
  • Fish D. 1983. Phytotelmata: flora and fauna // Frank J.H., Lounibos L.P. (eds). Phytotelmata: Terrestrial Plants as Hosts for Aquatic Insect Communities. Plexus, Medford, NJ. P. 1-27.
  • Fowler S.W., Knauer G.A. 1986. Role of large particles in the transport of elements and organic compounds through the oceanic water column // Prog. Oceanog. 16: 147-194.
  • Gutterman Y. 1982. Observations on the feeding habits of the Indian crested porcupine (Hystrix indica) and the distribution of some hemicryptophytes and geophytes in the Negev desert highlands // J. Arid. Env. 5: 261-268.
  • Hall S.J., Robertson M.R., Basford D.J., Fryer R. 1993. Pitdigging by the crab Cancer pagurus: a test for long-term, large-scale effects on infaunal community structure // J. Anim. Ecol. 62: 59-66.
  • Hansell M.H. 1993. The ecological impact of animal nests and burrows // Funct. Ecol. 7: 5-12.
  • Hawkins B.A. 1992. Parasitoid-host food webs and donor control // Oikos. 65: 159-162.
  • Hedin L.O., Mayer M.S., Likens G.E. 1988. The effect of deforestation on organic debris dams // Verh. Internat. Verein. Limnol. 23: 1135-1141.
  • Heth G. 1991. The environmental impact of subterranean mole rats (Spalax ehrenbergi) and their burrows // Symp. Zool. Soc. Lond. 63: 265-280.
  • Holling C.S. 1992. Cross-scale morphology, geometry, and dynamics of ecosystems // Ecol. Monogr. 62: 447-502.
  • Hoskin C.M., Reed J.K., Mook D.H. 1986. Production and off-bank transport of carbonate sediment, Black Rock, southwest Little Bahama Bank // Mar. Geol. 73: 125-144.
  • Hunter M.D., Price P.W. 1992. Playing chutes and ladders: heterogeneity and the relative roles of bottomup and top-down forces in natural communities // Ecology. 73: 724- 732.
  • Huntly N., Inouye R. 1988. Pocket gophers in ecosystems: patterns and mechanisms // BioScience. 38: 786-793.
  • Irlandi E.A., Peterson C.H. 1991. Modification of ani-mal habitat by large plants: mechanisms by which sea-grasses influence clam growth // Oecologia. 87: 307-318.
  • Jones C.G., Shachak M. 1990. Fertilization of the desert soil by rock-eating snails // Nature. 346: 839-841.
  • Kitching R.L. 1983. Community structure in waterfilled tree holes in Europe and Australia – comparisons and speculations // Frank J.K., Lounibos L.P. (eds), Phytotelmata: Terrestrial Plants as Hosts for Aquatic Insect Communities. Plexus, Medford, NJ. P. 205-222.
  • Krebs C.J. 1985. Ecology. The Experimental Analysis of Distribution and Abundance. 3rd ed. Harper and Row, New York.
  • Krumbein W.E., Dyer B.D. 1985. This planet is alive – weathering and biology, a multi-faceted problem // Drever J.I. (ed.). The Chemistry of Weathering. D. Reidel Publ. Co. P. 143-160.
  • Lal R. 1991. Soil conservation ad biodiversity // Hawksworth D.L. (ed.). The Biodiversity of Microorganisms and Invertebrates: its Role in Sustainable Agriculture. CAB International, Wallingford. P. 89-103.
  • Lawton J.H. 1983. Plant architecture and the diversity of phytophagous insects // Ann. Rev. Ent. 28: 23-39.
  • Lawton J.H. 1989. Food webs // Cherrett J.M. (ed.). Eco- logical Concepts. Blackwell Sci. Publ., Oxford. P. 43-78.
  • Lawton J.H., Hassell M.P. 1981. Asymmetrical competition in insects // Nature. 289: 793-795.
  • Likens G.E. 1992. The Ecosystem Approach: its Use and Abuse. Ecology Institute, Oldendorf / Luhe.
  • Likens G.E., Bilby R.E. 1982. Development, maintenance, and role of organic-debris dams in New England streams // Swanson F.J., Janda R.J., Dunne T., Swanston D.N. (eds). Sediment Budgets and Routing in Forest Drainage Basins. USDA Forest Service General Technical Report PNW l41. USDA FS, Pacific Northwest Forest and Range Experimental Station. P. 122-128.
  • Lopez G.R., Levinton J.S. 1987. Ecology of depositfeeding animals in marine sediments // Quart. Rev. Biol. 62: 235-260.
  • Mazumder A., Taylor W.D., McQueen D.J. Lean D.R.S. 1990. Effects of fish and plankton on lake temperature and mixing depth // Science. 247: 312-315.
  • Meadows P.S. 1991. The environmental impact of burrows and burrowing animals – conclusions and a model. Symp. Zool. Soc. Lond. 63: 327-338.
  • Meadows P.S., Meadows A. (eds). 1991a. The Environmental Impact of Burrowing Animals and Animal Burrows. Clarendon Press, Oxford.
  • Meadows P.S., Meadows A. 1991b. The geotechnical and geochemical implications of bioturbation in marine sedimentary ecosystems // Symp. Zool. Soc. Lond. 63: 157-181.
  • Mohr C.O. 1943. Cattle droppings as ecological units // Ecol. Monogr. 13: 276-298.
  • Moloney K.A., Levin S.A., Chiariello N.R., Buttel L. 1992. Pattern and scale in a serpentine grassland // Theoret. Pop. Biol. 41: 257-276.
  • Naiman R.J. 1988. Animal influences on ecosystem dynamics // BioScience. 38: 750-752.
  • Naiman R.J., Johnston C.A., Kelley J.C. 1988. Alteration of North American streams by beaver // Bio-Science. 38: 753-762.
  • Neal E.G., Roper T.J. 1991. The environmental impact of badgers (Meles meles) and their sets // Symp. Zool. Soc. Lond. 63: 89-106.
  • Paine R.T. 1969. A note on trophic complexity and community stability // Am. Nat. 103: 91-93.
  • Paine R.T. 1979. Disaster, catastrophe, and local persistence of the sea palm Postelia palmaeformis // Science. 205: 685-687.
  • Pickett S.T.A., White P.S. (eds). 1985. The Ecology of Natural Disturbance and Patch Dynamics. Academic Press, Orlando.
  • Pimm S.L. 1984. The complexity and stability of ecosystems // Nature. 307: 321-326.
  • Pimm S.L., Lawton J.H., Cohen J.E. 1991. Food web patterns and their consequences // Nature. 350: 669-674.
  • Reichelt A.C. 1991. Environmental effects of meiofaunal burrowing // Symp. Zool. Soc. Lond. 63: 33-52.
  • Rhoads D.C., Young D.G. 1970. The influence of deposit-feeding organisms on sediment stability and community trophic structure // J. Mar. Res. 28: 150-178.
  • Richardson D.M., Cowling R.M., Bond W.J., Stock W.D., Davis G.W. (in press). Links between biodiversity and ecosystem function: evidence from the Cape Floristic Region // Davis G.W., Richardson D.M. (eds). Biodiversity and Ecosystem Function in Mediterranean- type Ecosystems. Springer-Verlag, Heidelberg. Ricklefs R.E. 1984. Ecology. 2nd ed. Chiron Press, N. Y.
  • Shachak M., Jones C.G., Granot Y. 1987. Herbivory in rocks and the weathering of a desert // Science. 236: 1098-1099.
  • Southern H.N. (ed.). 1964. The Handbook of British Mammals. Blackwell Sci., Oxford.
  • Southwood T.R.E., Brown V.K., Reader P.M. 1979. The relationship of plant and insect diversities in succession // Biol. J. Linn. Soc. 12: 327-348.
  • Tansley A.G. 1949. Britain's Green Mantle. George Allen and Unwin, London.
  • Thayer C.W. 1979. Biological bulldozers and the evolution of marine benthic communities // Science. 203: 458-461.
  • Thompson L., Thomas C.D., Radley J.M.A., Williamson S., Lawton J.H. 1993. The effect of earthworms and snails in a simple plant community // Oecologia. 95: 171-178.
  • Townsend D.W., Keller M.D., Sieracki M.E., Ackleson S.G. 1992. Spring phytoplankton blooms in the absence of vertical water column stratification // Nature. 360: 59-62.
  • Wallace G.T., Jr., Mahoney O.M., Dulmage R., Storti F., Dudek N. 1981. First-order removal of particulate aluminum in oceanic surface water //Nature. 293: 729-731.
  • Walsh G.B., Dibb J.R. (eds.). 1954. A coleopterist's Handbook. Amateur Entomologists' Society, London.
  • Wessels D.C.J., Wessels L.-A. 1991. Erosion of biogenically weathered Clarens sandstone by lichenophagous bagworm larvae (Lepidoptera; Pyschidae) // Lichenol. 23: 283-291.
  • West N.E. 1990. Structure and function of microphytic soil crusts in wildland ecosystems of arid to semi-arid regions // Adv. Ecol. Res. 20: 180-223.
  • Whicker A.D., Detling J.K. 1988. Ecological consequences of prairie dog disturbances // BioScience. 38: 778-785.
  • Wiens J.A. 1976. Population responses to patchy environments // Annu. Rev. Ecol. Syst. 7: 81-120.
  • de Wilde A.W.J. 1991. Interactions in burrowing communities and their effects on the structure of marine ecosystems // Symp. Zool. Soc. Lond. 63: 107-117.
  • Williamson M. 1972. The Analysis of Biological Populations. Edward Arnold, London.
  • Wood T.G., Sands W.A. 1978. The role of termites in ecosystems // Brian M.V. (ed.). Production Ecology of Ants and Termites. Cambridge Univ. Press, Cambridge. P. 245-292.
  • Yair A., Rutin J. 1981. Some aspects of the regional variation in the amount of available sediment produced by isopods and porcupines, northern Negev, Israel // Earth Surf. Proc. Land. 6: 221-234.
Еще
Другой
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp