ความหลากหลายของชนิดพันธุ์ในชุมชนขึ้นอยู่กับปัจจัยดังต่อไปนี้ ความอุดมสมบูรณ์ของพันธุ์ขึ้นอยู่กับโครงสร้างชุมชน

ประชากรตามระดับในระบบนิเวศป่าไม้?

องค์ประกอบของชุมชนพิจารณาจากความหลากหลายของสายพันธุ์เป็นหลัก ความหลากหลายหมายถึงความสมบูรณ์ของสายพันธุ์ของชุมชน

จำนวนชนิดพันธุ์ในชุมชนขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เช่น ที่ตั้งทางภูมิศาสตร์ จะเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัดเมื่อเคลื่อนจากเหนือไปใต้ ในป่าเขตร้อนขนาด 1 เฮกตาร์ เราพบนกหลายร้อยสายพันธุ์ ในขณะที่ป่าเขตอบอุ่นในพื้นที่เดียวกันมีจำนวนไม่เกินสิบตัว แต่ในทั้งสองกรณี จำนวนบุคคลจะใกล้เคียงกัน บนเกาะต่างๆ สัตว์มักจะยากจนกว่าในทวีป และยิ่งยากจน เกาะยิ่งเล็กและอยู่ไกลจากแผ่นดินใหญ่

ความหลากหลายของการใช้ชีวิต สิ่งมีชีวิตกำหนดโดยปัจจัยภูมิอากาศและประวัติศาสตร์ ในพื้นที่ที่มีสภาพอากาศไม่รุนแรงและคงที่ โดยมีปริมาณน้ำฝนมากและสม่ำเสมอ ไม่มีน้ำค้างแข็งรุนแรงและอุณหภูมิผันผวนตามฤดูกาล ความอุดมสมบูรณ์ของสายพันธุ์จะสูงกว่าในพื้นที่ที่ตั้งอยู่ในเขตภูมิอากาศรุนแรง เช่น ทุ่งทุนดราหรือที่ราบสูง

ความอุดมสมบูรณ์ของสายพันธุ์เติบโตขึ้นพร้อมกับการพัฒนาวิวัฒนาการของชุมชน ยิ่งเวลาผ่านไปนานเท่าไรตั้งแต่การก่อตัวของชุมชน ความสมบูรณ์ของสายพันธุ์ก็จะยิ่งสูงขึ้น ชุมชนเกษตรกรรมมีประวัติที่สั้นที่สุดพวกเขาถูกสร้างขึ้นเทียมเวลาของการดำรงอยู่ของพวกเขาถูกวัดในเวลาหลายเดือน แต่ถ้าชาวนายังไม่ได้หว่านและไม่ได้รับการเพาะปลูกเป็นเวลาสองหรือสามปีก็จะมีลักษณะที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง: การเพิ่มขึ้นของ forbs มีแมลงนกและหนูสายพันธุ์ใหม่ปรากฏขึ้น ยิ่งพัฒนานานขึ้น ระบบนิเวศ, biocenoses และประชากรยิ่งมีองค์ประกอบของสายพันธุ์มากขึ้น ตัวอย่างเช่นในทะเลสาบโบราณเช่นไบคาลมีสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำเพียง 300 สายพันธุ์เท่านั้นที่อาศัยอยู่

ตามกฎแล้วในชุมชนใด ๆ มีสปีชีส์ค่อนข้างน้อยที่แสดงโดยบุคคลจำนวนมากหรือสิ่งมีชีวิตต่อหน่วยพื้นที่ขนาดใหญ่ และค่อนข้างหลายสายพันธุ์ที่หายาก (รูปที่ 60) ชนิดที่มีความอุดมสมบูรณ์สูงมีบทบาทอย่างมากต่อชีวิตของชุมชน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสิ่งที่เรียกว่าชนิดพันธุ์ที่สร้างที่อยู่อาศัย ในระบบนิเวศของป่าไม้ สิ่งเหล่านี้รวมถึงสายพันธุ์ของไม้ยืนต้นที่โดดเด่น: พวกมันกำหนดเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการอยู่รอดของพืชและสัตว์ชนิดอื่น - หญ้า แมลง นก สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังขนาดเล็กของครอกป่า ฯลฯ

ในเวลาเดียวกัน สายพันธุ์หายากมักเป็นตัวบ่งชี้ถึงสุขภาพของชุมชนได้ดีที่สุด เนื่องจากปัจจัยต่างๆ ที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด (เช่น อุณหภูมิ ความชื้น องค์ประกอบของดิน อาหารบางประเภท) จำเป็นต่อการรักษาอายุขัยของสัตว์หายาก ทรัพยากรและอื่น ๆ.). การรักษาสภาพที่จำเป็นส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการทำงานปกติของระบบนิเวศ ดังนั้นการหายตัวไปของสัตว์หายากช่วยให้สรุปได้ว่าการทำงานของระบบนิเวศหยุดชะงัก

ความหลากหลายของสายพันธุ์ถือได้ว่าเป็นเครื่องบ่งชี้ความเป็นอยู่ที่ดีของชุมชนหรือระบบนิเวศโดยรวม การลดลงมักบ่งชี้ถึงปัญหาที่เกิดขึ้นเร็วกว่าการเปลี่ยนแปลงของจำนวนสิ่งมีชีวิตทั้งหมด นอกจากนี้ ความหลากหลายของชนิดพันธุ์ยังเป็นสัญญาณบ่งบอกถึงความมั่นคงของชุมชน ในชุมชนที่มีความหลากหลายสูง หลายชนิดมีตำแหน่งคล้ายกัน อาศัยอยู่ในพื้นที่เดียวกัน ทำหน้าที่คล้ายคลึงกันในระบบเมแทบอลิซึมของสสารและพลังงาน ในชุมชนดังกล่าว การเปลี่ยนแปลงในสภาพความเป็นอยู่ภายใต้อิทธิพลของ ตัวอย่างเช่น การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศหรือปัจจัยอื่น ๆ สามารถนำไปสู่การสูญพันธุ์ของสายพันธุ์หนึ่ง แต่การสูญเสียนี้จะได้รับการชดเชยโดยสายพันธุ์อื่นที่ใกล้เคียงกับสายพันธุ์ที่เกษียณแล้วในความเชี่ยวชาญพิเศษ ดังนั้น ยิ่งมีความหลากหลายมากเท่าไร ชุมชนก็ยิ่งมีความยืดหยุ่นมากขึ้นเท่านั้นต่อการเปลี่ยนแปลงปัจจัยทางกายภาพหรือสภาพอากาศอย่างกะทันหัน

โครงสร้างทางสัณฐานวิทยาและเชิงพื้นที่ของชุมชน

ชุมชนใด ๆ โดยไม่คำนึงถึงตำแหน่งหรือองค์ประกอบของสายพันธุ์ที่มีอยู่ มีลักษณะบางอย่างที่อำนวยความสะดวกในการวิเคราะห์และเปรียบเทียบซึ่งกันและกัน ลักษณะเหล่านี้รวมถึงอัตราส่วนของสิ่งมีชีวิตที่มีโครงสร้างภายนอกบางประเภทและการจัดระเบียบเชิงพื้นที่ของชุมชน

โครงสร้างภายนอกของสิ่งมีชีวิตบางประเภทที่เกิดขึ้นจากการปรับตัวให้เข้ากับสภาพที่อยู่อาศัยเรียกว่ารูปแบบชีวิต

รูปแบบชีวิตของพืชและสัตว์มีความหลากหลายมาก

มีความโดดเด่นด้วยการผสมผสานสัญญาณของโครงสร้างและวิถีชีวิต ดังนั้นรูปแบบชีวิตที่พบบ่อยที่สุดของพืชคือ ต้นไม้ ไม้พุ่ม สมุนไพร

ลักษณะเฉพาะของชุมชนพืชสามารถตัดสินได้จากอัตราส่วนของรูปแบบชีวิตที่ปรากฏอยู่ที่นี่ ท้ายที่สุดแล้วจำนวนรูปแบบชีวิตนั้นน้อยกว่าจำนวนสปีชีส์ที่สร้างชุมชนอย่างมีนัยสำคัญและความเด่นของรูปแบบบางรูปแบบนั้นบ่งบอกถึงสภาพความเป็นอยู่ทั่วไปของสิ่งมีชีวิต ในสภาพอากาศที่แห้งแล้ง succulents ที่มีใบเนื้อหรือลำต้นมีเนื้อมากกว่าโดยขาดแสงในป่าเขตร้อน - เถาวัลย์ในทุ่งทุนดราที่ราบสูงที่มีอุณหภูมิต่ำความแห้งแล้งและลมแรง - โพสต์แลนและต้นหมอน องค์ประกอบของสปีชีส์ของป่าเบญจพรรณและป่าสนมีความแตกต่างกัน และชุมชนเหล่านี้มีความคล้ายคลึงกันในแง่ของอัตราส่วนของรูปแบบชีวิต

ชุดของรูปแบบชีวิตและอัตราส่วนของพวกมันกำหนดโครงสร้างทางสัณฐานวิทยา (จากรูปแบบ morphe กรีก) ของชุมชนซึ่งใช้เพื่อตัดสินว่าเป็นของประเภทใดประเภทหนึ่งเช่นป่าไม้ทุ่งหญ้าพุ่มไม้
รูปแบบชีวิตของสัตว์สำหรับกลุ่มต่าง ๆ ที่เป็นระบบมีความโดดเด่นตามลักษณะที่แตกต่างกัน ในสัตว์ สัญญาณหลักประการหนึ่งในการแยกแยะรูปแบบชีวิตคือวิธีการเคลื่อนไหว (เดิน วิ่ง กระโดด ว่ายน้ำ คลาน บิน) ลักษณะเฉพาะของโครงสร้างภายนอกของจัมเปอร์กราวด์ เช่น ขาหลังยาวพร้อมกล้ามเนื้อต้นขาที่พัฒนาอย่างแข็งแกร่ง หางยาว และคอสั้น เหล่านี้มักจะรวมถึงผู้อยู่อาศัยในพื้นที่เปิดโล่ง: jerboas เอเชีย, จิงโจ้ออสเตรเลีย, จัมเปอร์แอฟริกันและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมกระโดดอื่น ๆ ที่อาศัยอยู่ในทวีปต่างๆ

รูปแบบชีวิตของสิ่งมีชีวิตในน้ำมีความโดดเด่นตามประเภทของแหล่งที่อยู่อาศัย ผู้อยู่อาศัยในคอลัมน์น้ำถูกรวมเข้าด้วยกันโดยแพลงก์ตอนรูปแบบชีวิตพิเศษ (จากแพลงก์ทอสกรีก - เร่ร่อน) - ชุดของสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในช่วงล่างและไม่สามารถต้านทานกระแสน้ำได้ แพลงก์ตอนมีทั้งพืช (สาหร่าย) และสัตว์ (กุ้งขนาดเล็ก) สิ่งมีชีวิต ผู้อยู่อาศัยด้านล่าง "รูปแบบสัตว์หน้าดิน (จากกรีกหน้าดิน - ความลึก)

รูปแบบชีวิตต่าง ๆ ถูกแยกออกจากกันในเชิงพื้นที่ในลักษณะที่แน่นอน ความโดดเดี่ยวนี้เป็นลักษณะเฉพาะของโครงสร้างเชิงพื้นที่ของชุมชน ตัวอย่างเช่นชุมชนพืชใด ๆ แบ่งออกเป็นชั้น - ชั้นแนวนอนซึ่งเป็นที่ตั้งของพื้นดินหรือส่วนใต้ดินของพืชในรูปแบบชีวิตบางอย่าง การแบ่งชั้นจะเด่นชัดเป็นพิเศษในไฟโตซิโนสในป่า ซึ่งมักจะมี 5-6 ชั้น (รูปที่ 61) แต่แม้กระทั่งในชุมชนทุ่งหญ้าหรือที่ราบกว้างใหญ่ อย่างน้อยสองหรือสามชั้นก็สามารถแยกแยะได้

ประชากรสัตว์ในชุมชน "แนบ" กับพืชยังกระจายไปตามระดับ ตัวอย่างเช่น microfauna ของสัตว์ในดินเป็นสัตว์ที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดในครอก นกประเภทต่างๆ สร้างรังและกินอาหารในระดับต่างๆ - บนพื้นดิน (หางนกยูง) ในพุ่มไม้ (โรบิน ไนติงเกล) ในมงกุฎต้นไม้ (นกกางเขน นกกางเขน)
ในแนวนอน ชุมชนยังถูกแบ่งออกเป็นองค์ประกอบที่แยกจากกัน - กลุ่มย่อย ซึ่งสถานที่ตั้งสะท้อนถึงความแตกต่างของสภาพความเป็นอยู่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในโครงสร้างของพื้นดิน (พื้นดิน) ปกคลุม - ต่อหน้า "โมเสก" ของไมโครกรุ๊ปต่างๆ (เช่น tussocks หรือหย่อมหญ้า หญ้าที่ชอบแสงใน "หน้าต่าง" ของทุ่งป่าร่มเงา - หญ้าใต้ต้นไม้ทน เป็นหย่อมของมอส หรือพื้นเปล่า)

โครงสร้างทางสัณฐานวิทยาและเชิงพื้นที่ของชุมชนเป็นตัวบ่งชี้ถึงความหลากหลายของสภาพความเป็นอยู่ของสิ่งมีชีวิต ความสมบูรณ์ และความสมบูรณ์ของการใช้ทรัพยากรสิ่งแวดล้อม ในระดับหนึ่งพวกเขายังแสดงลักษณะความมั่นคงของชุมชนนั่นคือความสามารถในการทนต่ออิทธิพลภายนอก

โครงสร้างทางโภชนาการ

การรักษาความสมบูรณ์ของชุมชนนั้นเกิดจากความสัมพันธ์ที่หลากหลายระหว่างสิ่งมีชีวิต สัตว์สามารถใช้สิ่งมีชีวิตจากพืชเป็นแหล่งอาหาร ที่พักพิง วัสดุก่อสร้าง ในทางกลับกัน พืชใช้ "ผลของกิจกรรม" ของสัตว์ที่กระจายเมล็ดพืช มีส่วนร่วมในการแปรรูปอินทรียวัตถุซึ่งพืชกลับคืนสู่ดินอีกครั้ง
สิ่งมีชีวิตประเภทต่างๆ ในชุมชนมีความเกี่ยวข้องกันอย่างใกล้ชิดและพึ่งพาอาศัยซึ่งกันและกัน สิ่งที่สำคัญที่สุดในธรรมชาติคือความสัมพันธ์ทางอาหาร เนื่องจากมีการแลกเปลี่ยนวัสดุและพลังงานอย่างต่อเนื่องระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งที่ไม่มีชีวิตของธรรมชาติ

สำหรับชุมชนใด ๆ เป็นไปได้ที่จะจัดทำแผนภาพความสัมพันธ์ทางโภชนาการทั้งหมดของสิ่งมีชีวิต ไดอะแกรมนี้อยู่ในรูปของเครือข่าย ใยอาหาร (การประสานกันนั้นซับซ้อนมากมักจะประกอบด้วยห่วงโซ่อาหารหลาย ๆ อันซึ่งแต่ละอันเป็นช่องทางที่แยกจากกันซึ่งสสารและพลังงานถูกถ่ายโอน (รูปที่ 62) ตัวอย่างง่ายๆของห่วงโซ่อาหารคือ กำหนดตามลำดับต่อไปนี้ แมลงกินพืช - แมลงกินสัตว์ - แมลงกินพืชเป็นอาหาร

ในห่วงโซ่นี้จะมีการไหลของสสารและพลังงานแบบทิศทางเดียวจากกลุ่มสิ่งมีชีวิตหนึ่งไปยังอีกกลุ่มหนึ่ง บน รูปลูกศร 62 ​​อันแสดงการไหลของสสารในใยอาหาร

สายพันธุ์ต่าง ๆ ครอบครองตำแหน่งที่แตกต่างกันในห่วงโซ่อาหาร

พืชสีเขียวเท่านั้นที่สามารถตรึงพลังงานแสงและใช้สารอนินทรีย์อย่างง่ายในโภชนาการ สิ่งมีชีวิตดังกล่าวแบ่งออกเป็นกลุ่มและเรียกว่า autotrophs (การให้อาหารด้วยตนเองจากรถยนต์กรีก - ตนเองและถ้วยรางวัล - อาหาร) หรือผู้ผลิต - ผู้ผลิตสสารชีวภาพ พวกมันเป็นส่วนที่สำคัญที่สุดของชุมชนใด ๆ เพราะสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ เกือบทั้งหมดขึ้นอยู่กับการจัดหาสสารและพลังงานที่พืชเก็บไว้ทั้งทางตรงและทางอ้อม บนบก autotrophs มักจะเป็นพืชขนาดใหญ่ที่มีรากในขณะที่ในแหล่งน้ำสาหร่ายขนาดเล็กที่ลอยอยู่ในคอลัมน์น้ำ (แพลงก์ตอนพืช) มีบทบาท สิ่งมีชีวิตดังกล่าวถูกแยกออกเป็นสิ่งมีชีวิตอิสระ สิ่งมีชีวิตอื่น ๆ ทั้งหมดจัดเป็น heterotrophs (จากกรีก heteros - ต่างกัน) กินสารอินทรีย์สำเร็จรูป

Heterotrophs ย่อยสลาย สร้างใหม่ และดูดซึมสารอินทรีย์ที่ซับซ้อนซึ่งสร้างขึ้นโดยผู้ผลิตหลัก สัตว์ทั้งหมดเป็น heterotrophs และจุลินทรีย์จำนวนมากก็เป็นของพวกมันเช่นกัน ในทางกลับกัน สิ่งมีชีวิต heterotrophic แบ่งออกเป็นผู้บริโภค (ผู้บริโภค) และผู้ย่อยสลาย (ตัวย่อยสลาย)

ผู้บริโภคส่วนใหญ่เป็นสัตว์ที่กินสิ่งมีชีวิตอื่น (ผักหรือสัตว์) หรืออินทรียวัตถุที่บดเป็นผง ตัวย่อยสลายส่วนใหญ่แสดงโดยเชื้อราและแบคทีเรีย ซึ่งสลายส่วนประกอบที่เป็นเท็จของไซโตพลาสซึมที่ตายแล้ว ลดลงเป็นสารประกอบอินทรีย์อย่างง่าย ซึ่งผู้ผลิตสามารถใช้ในภายหลังได้ กิจกรรม heterotrophic แบบเข้มข้นจะกระจุกตัวในบริเวณที่อินทรียวัตถุสะสมอยู่ในดินและตะกอน

ตำแหน่งของสิ่งมีชีวิตในห่วงโซ่อาหารมีลักษณะที่ห่างไกลจากแหล่งพลังงานหลักที่เข้าสู่ชุมชน สิ่งมีชีวิตต่าง ๆ อยู่ในตำแหน่งที่แตกต่างกัน: ในกรณีเหล่านี้กล่าวได้ว่าอยู่ในระดับโภชนาการที่แตกต่างกัน Autotrophs ครอบครองระดับโภชนาการแรกและ heterotrophs ครอบครองระดับโภชนาการที่ตามมาทั้งหมด: สิ่งมีชีวิตที่กินพืชเป็นอาหาร - [ที่สอง, สัตว์กินเนื้อ - ที่สาม, ผู้ล่าที่กินสัตว์ที่ชอบกิน - ที่สี่, ฯลฯ )

รูปที่ 63 แสดงโครงสร้างของชุมชนสองประเภทที่เกี่ยวข้องกับระบบนิเวศทางบกและทางน้ำอย่างง่าย ชุมชนเหล่านี้มีความแตกต่างกันอย่างสิ้นเชิงในองค์ประกอบของสิ่งมีชีวิต ยกเว้นแบคทีเรียบางชนิดที่สามารถมีได้ในทั้งสองสภาพแวดล้อม อย่างไรก็ตาม โครงสร้างเหล่านี้มีความคล้ายคลึงกัน: ทั้งที่นี่และที่นั่นมีองค์ประกอบทางนิเวศวิทยาหลัก: autotrophs, heterotrophs, nonsuments และ decomposers (คำอธิบายในข้อความใต้ภาพ)

ความหลากหลายของสายพันธุ์ องค์ประกอบของสายพันธุ์ ออโตโทรฟ เฮเทอโรโทรฟ ผู้ผลิต ผู้บริโภค. ตัวลด ชั้น พันธุ์หายาก. สายพันธุ์ที่สร้างสิ่งแวดล้อม ห่วงโซ่อาหาร. เว็บอาหาร รูปแบบชีวิต ระดับโภชนาการ

1. ปัจจัยใดที่เพิ่มความสมบูรณ์ของสายพันธุ์ในชุมชน?
2. พันธุ์หายากมีความสำคัญอย่างไร?
3. คุณสมบัติอะไรของชุมชนที่บ่งบอกถึงความหลากหลายของสายพันธุ์?
4. ห่วงโซ่อาหารและใยอาหารคืออะไร? ความหมายของพวกเขาคืออะไร?

Kamensky A. A. , Kriksunov E. V. , Pasechnik V. V. ชีววิทยาเกรด 9
ส่งโดยผู้อ่านจากเว็บไซต์

ห้องสมุดออนไลน์กับนักเรียนและหนังสือ แผนการสอน

ความอุดมสมบูรณ์ของพันธุ์ไม้ในชุมชนของต้นไม้และนกกินแมลงในเทือกเขาคอเคซัสตะวันตกนั้นพิจารณาจากลำดับที่ชนิดพันธุ์ครอบครองส่วนต่างๆ ของช่องนิเวศวิทยาและจากจำนวนชนิดพันธุ์ในพื้นที่โดยรอบที่อาจจะมีอยู่ในชุมชนเหล่านี้ บทบาทสัมพัทธ์ของปัจจัยเหล่านี้แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของจำนวนชนิด (โครงสร้างอันดับความอุดมสมบูรณ์) ของชุมชนเหล่านี้

ในบทความโดย V.V. Akatova และ A.G. Perevozova (มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีแห่งรัฐไมคอปเขตสงวนชีวมณฑลทางธรรมชาติของคอเคเซียน) พิจารณาเหตุผลที่ส่งผลต่อความอุดมสมบูรณ์ของสายพันธุ์ในชุมชนของต้นไม้และนกของคอเคซัสตะวันตก ยิ่งระดับการครอบงำสูงขึ้นเช่น สัดส่วนของบุคคลของสายพันธุ์ต่าง ๆ มากมายที่สุดของจำนวนบุคคลทั้งหมดในชุมชน ยิ่งทรัพยากรเหลือน้อยสำหรับสายพันธุ์อื่นในชุมชน ยิ่งมีจำนวนน้อยลง และความน่าจะเป็นที่จะสูญพันธุ์จากกระบวนการสุ่มก็จะสูงขึ้น ดังนั้นยิ่งความร่ำรวยของสายพันธุ์ยิ่งต่ำลง

ผู้เขียนให้คำอธิบายเกี่ยวกับแบบจำลองหลักของอัตราส่วนความอุดมสมบูรณ์ของชนิดพันธุ์ในชุมชน (สำหรับการเปรียบเทียบแบบจำลองที่ระบุโครงสร้างชนิดพันธุ์ของชุมชน ดู: ในการค้นหากฎสากลสำหรับโครงสร้างของชุมชนทางชีววิทยาหรือทำไม นักนิเวศวิทยาล้มเหลว "องค์ประกอบ", 12.02.08)

มีการให้ความสนใจเป็นพิเศษกับโมเดลซีรีส์เรขาคณิต (J. Motomura, 1932) หรือ "การจับเฉพาะกลุ่มที่โดดเด่น" ซึ่งใช้ในงานนี้ แบบจำลองอนุกรมเรขาคณิตถือว่าสปีชีส์ของชุมชน ซึ่งจัดลำดับจากมากไปน้อย ใช้ทรัพยากรทั้งหมดที่เหลืออยู่ในชุมชนในสัดส่วนที่เท่ากัน ตัวอย่างเช่น หากสปีชีส์จำนวนมากที่สุดใช้ทรัพยากร 1/2 สปีชีส์ที่สำคัญที่สุดรองลงมาก็กินครึ่งหนึ่งของสิ่งที่เหลืออยู่ (นั่นคือ 1/4 ของของดั้งเดิม) สปีชีส์ที่สามจะกินครึ่งหนึ่งของที่เหลืออีกครั้ง (1/ ๘ แห่งเดิม) เป็นต้น. . โมเดลนี้แสดงถึงหลักการแบบลำดับชั้นของการแบ่งปันทรัพยากร ยิ่งส่วนแบ่งของทรัพยากรถูกดักจับโดยชนิดพันธุ์ที่โดดเด่นมากเท่าไร ทรัพยากรที่เหลือก็จะถูกใช้โดยสายพันธุ์ย่อยมากขึ้นเท่านั้น และทรัพยากรที่น้อยลงจะถูกถ่ายโอนไปยังชนิดที่เล็กกว่า ชุมชนที่มีการกระจายดังกล่าวไม่เพียงมีลักษณะเฉพาะด้วยทรัพยากรจำนวนน้อยที่มีให้สำหรับสายพันธุ์ที่ไม่เด่นเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการกระจายที่ "เข้มงวด" มากขึ้นด้วย จำนวนของสปีชีส์เป็นสัดส่วนกับส่วนแบ่งของทรัพยากรที่พวกมันได้รับ และแสดงถึงความก้าวหน้าทางเรขาคณิต แบบจำลองทางเรขาคณิตดังกล่าวอธิบายถึงการจับส่วนแบ่งทรัพยากรของสิงโตโดยสปีชีส์จำนวนน้อยที่มีการครอบงำอย่างเด่นชัด ใช้กับชุมชนสัตว์หรือพืชธรรมดาในระยะแรกของการสืบทอดหรืออยู่ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงหรือกับแต่ละส่วนของชุมชน

โมเดลไฮเปอร์โบลิก (A.P. Levich, 1977) อยู่ใกล้กับรูปทรงเรขาคณิต แต่สะท้อนถึงการกระจายทรัพยากรที่สม่ำเสมอน้อยกว่า: ความอุดมสมบูรณ์ของสปีชีส์แรกลดลงอย่างรวดเร็วยิ่งขึ้น ในขณะที่ความอุดมสมบูรณ์ของสปีชีส์หายากตรงกันข้ามจะราบรื่นกว่า เมื่อเทียบกับรุ่น Motomura โมเดลไฮเปอร์โบลิกอธิบายชุมชนที่ซับซ้อนและกลุ่มตัวอย่างขนาดใหญ่ได้ดีกว่า

แบบจำลองล็อกนอร์มัล (Preston, 1948) เป็นลักษณะของทรัพยากรที่มีการกระจายอย่างเท่าเทียมกันและความอุดมสมบูรณ์ของสปีชีส์ ในที่นี้จำนวนของสปีชีส์ที่มีความอุดมสมบูรณ์โดยเฉลี่ยเพิ่มขึ้น

ในการแจกจ่ายที่อธิบายโดยแบบจำลอง "ไม้เรียวหัก" (R. MacArthur, 2500) ความอุดมสมบูรณ์ของสปีชีส์จะถูกกระจายด้วยความสม่ำเสมอสูงสุดในธรรมชาติ ทรัพยากรที่จำกัดถูกจำลองโดยแท่งที่แตกแบบสุ่มในที่ต่างๆ ความอุดมสมบูรณ์ของแต่ละสายพันธุ์นั้นแปรผันตามความยาวของชิ้นที่เขาได้รับ โมเดลนี้เหมาะสำหรับชุมชนที่อาศัยอยู่ใน biotope ที่เป็นเนื้อเดียวกัน หนึ่งระดับโภชนาการที่มีโครงสร้างที่เรียบง่าย ซึ่งความอุดมสมบูรณ์ของสายพันธุ์ถูกจำกัดด้วยการกระทำของปัจจัยบางอย่างหรือแบ่งทรัพยากรที่สำคัญโดยไม่ได้ตั้งใจ

นอกจากชนิดพันธุ์ที่โดดเด่นแล้ว ความสมบูรณ์ของชนิดพันธุ์ในชุมชนท้องถิ่นยังได้รับอิทธิพลจากกองทุนชนิดพันธุ์ (สระ) ซึ่งเป็นจำนวนรวมของชนิดพันธุ์ที่อาศัยอยู่ในพื้นที่ที่กำหนดและอาจจะมีอยู่ในชุมชนนี้ ตามความสมบูรณ์ของพันธุ์ไม้ในท้องถิ่น ตัวอย่างเช่น จำนวนพันธุ์พืชโดยเฉลี่ยบนไซต์ และโดยกองทุนชนิดพันธุ์ - จำนวนพันธุ์ไม้ทั้งหมดที่บันทึกไว้ในพื้นที่ป่าของทั้งภูมิภาค ขนาดของกองทุนชนิดพันธุ์ถูกกำหนดโดยสภาวะแวดล้อมในภูมิภาค รวมทั้งสภาพภูมิอากาศ ภายใต้สภาวะสุดโต่ง มีเพียงชุดของสปีชีส์ที่พอประมาณเท่านั้น ซึ่งจะจำกัดจำนวนผู้มีอำนาจเหนือที่เป็นไปได้โดยอัตโนมัติ ภายใต้เงื่อนไขที่เอื้ออำนวยทั้งจำนวนสายพันธุ์และจำนวนผู้สมัครรับบทบาทที่โดดเด่นเพิ่มขึ้น ยิ่งเงื่อนไขเอื้ออำนวยมากเท่าใด จำนวนสปีชีส์ก็จะยิ่งมีความอุดมสมบูรณ์มากขึ้นเท่านั้น และระดับการครอบงำของพวกมันในแต่ละพื้นที่ก็จะยิ่งต่ำลง ขนาดของแหล่งรวมพันธุ์ยังขึ้นอยู่กับอัตราการเกิด speciation และประวัติของภูมิภาค เช่น ไบโอมของภูมิภาคใกล้กับขั้วที่ประสบภาวะน้ำแข็งไพลสโตซีนอาจค่อนข้างยากจนเมื่อเทียบกับสายพันธุ์ที่อยู่ทางใต้ รวมทั้งเพราะความเยาว์วัยของตน

วี.วี. Akatov และ A.G. Perevozov ศึกษาต้นไม้ในพื้นที่ 58 แห่งของที่ราบลุ่มและป่าภูเขาและชุมชนนกกินแมลงใน 9 biotopes ของ Western Caucasus ในส่วนที่สัมพันธ์กับชุดข้อมูลทั้งหมด ผลกระทบสูงสุด (50-60%) ต่อความสมบูรณ์ของชนิดพันธุ์ในท้องถิ่นนั้นเกิดจากจำนวนบุคคลของสายพันธุ์ที่เกี่ยวข้อง ในชุมชนที่ศึกษาทั้งหมด มีความสัมพันธ์สูงระหว่างระดับการครอบงำและความอุดมสมบูรณ์ของสายพันธุ์ ระดับการครอบงำของคู่แข่งที่แข็งแกร่งที่สุดกำหนดประมาณ 15–20% ของความแปรปรวนของจำนวนสายพันธุ์ในชุมชน เห็นได้ชัดว่านี่หมายความว่าความสัมพันธ์ระหว่างระดับของการปกครองและความสมบูรณ์ของชนิดพันธุ์ส่วนใหญ่เป็นผลมาจากการกระจายทรัพยากรอย่างง่าย ๆ จากเพื่อนไปยังสายพันธุ์ที่โดดเด่น ในทางกลับกัน ขนาดของกองทุนสปีชีส์มีอิทธิพลต่อทั้งระดับการครอบงำและความอุดมสมบูรณ์ของสปีชีส์

ในการประเมินอัตราส่วนของบทบาทของระดับการปกครอง จำนวนชนิดพันธุ์ที่เกี่ยวข้อง และกองทุนชนิดพันธุ์ ชุมชนที่ศึกษาถูกแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม - โดยมีความสอดคล้องกันสูงและต่ำของโครงสร้างชนิดพันธุ์กับแบบจำลองทางเรขาคณิต (GM)

ในพื้นที่ที่มีความสอดคล้องของ GM สูง ความสมบูรณ์ของชนิดพันธุ์ขึ้นอยู่กับสภาพท้องถิ่นมากขึ้น กล่าวคือ จำนวนบุคคลของสายพันธุ์ที่เกี่ยวข้องและระดับการครอบงำ ซึ่งสะท้อนถึงธรรมชาติของการกระจายพื้นที่เฉพาะ

ในทางตรงกันข้าม ในพื้นที่ที่มีความสอดคล้องต่ำของโครงสร้างชนิดพันธุ์กับแบบจำลองทางเรขาคณิต บทบาทของกองทุนชนิดเพิ่มขึ้น ในขณะที่บทบาทของปัจจัยท้องถิ่นลดลง ในชุมชนดังกล่าว ความสมบูรณ์ของสายพันธุ์กลับกลายเป็นว่าค่อนข้างไม่ขึ้นกับความอุดมสมบูรณ์ของผู้มีอำนาจเหนือกว่า

ดังนั้น ผู้เขียนจึงได้รับผลลัพธ์ที่คาดหวัง: การมีส่วนร่วมที่สัมพันธ์กันของกลไกต่างๆ ต่อความสมบูรณ์ของชนิดพันธุ์ในท้องถิ่นนั้นขึ้นอยู่กับโครงสร้างอันดับของความอุดมสมบูรณ์ของชนิดพันธุ์ในชุมชน รวมถึงการโต้ตอบของโครงสร้างนี้กับแบบจำลองทางเรขาคณิต

คำถามที่ 1. ปัจจัยอะไรที่ช่วยเพิ่มความอุดมสมบูรณ์ของพันธุ์สัตว์ในชุมชน?
ความหลากหลายของสายพันธุ์ของชุมชนขึ้นอยู่กับปัจจัยต่อไปนี้:
หนึ่ง). ตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ (เมื่อเคลื่อนที่จากเหนือไปใต้ในซีกโลกเหนือ และในทางกลับกัน สัตว์ประจำเกาะทางใต้มักจะยากจนกว่าบนแผ่นดินใหญ่ และยิ่งยากจน เกาะยิ่งเล็กและอยู่ห่างจาก แผ่นดินใหญ่);
2).สภาพภูมิอากาศ(ในพื้นที่ที่มีสภาพอากาศไม่รุนแรงและมีฝนตกชุกเป็นประจำ โดยไม่มีน้ำค้างแข็งรุนแรงและอุณหภูมิผันผวนตามฤดูกาล ความอุดมสมบูรณ์ของสายพันธุ์จะสูงกว่าในพื้นที่ที่ตั้งอยู่ในเขตภูมิอากาศรุนแรง)
3).ระยะเวลาของการพัฒนา(ยิ่งเวลาผ่านไปนานนับแต่กำเนิดของชุมชน ความสมบูรณ์ของสายพันธุ์ยิ่งสูงขึ้น

คำถามที่ 2 ความสำคัญของสัตว์หายากคืออะไร?
เพื่อรักษาอายุขัยของสัตว์หายาก จำเป็นต้องมีการกำหนดปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมต่างๆ อย่างเข้มงวด (อุณหภูมิ ความชื้น องค์ประกอบของดิน ทรัพยากรอาหารบางประเภท ฯลฯ) ซึ่งส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการทำงานปกติของระบบนิเวศ ชนิดพันธุ์หายากให้ความหลากหลายของชนิดพันธุ์ในระดับสูง และเป็นตัวบ่งชี้ (ตัวบ่งชี้) ที่ดีที่สุดเกี่ยวกับสถานะของชุมชนโดยรวม ตัวอย่างเช่น หากกั้งอาศัยอยู่ในอ่างเก็บน้ำ นี่อาจเป็นตัวบ่งชี้ว่าระบบนิเวศกำลังพัฒนาตามปกติในอ่างเก็บน้ำนี้ หากอ่างเก็บน้ำมีสาหร่าย "รก" นี่เป็นสัญญาณว่าสมดุลของระบบนิเวศถูกรบกวนในอ่างเก็บน้ำนี้

คำถามที่ 4. ห่วงโซ่อาหารและเว็บอาหารคืออะไร? ความหมายของพวกเขาคืออะไร?
การถ่ายโอนพลังงานจากแหล่งเดิม - พืช - ผ่านชุดของสิ่งมีชีวิตซึ่งแต่ละตัวกินก่อนหน้านี้และทำหน้าที่เป็นอาหารสำหรับต่อไปเรียกว่า วงจรไฟฟ้า. สำหรับชุมชนใดๆ คุณสามารถกำหนดความสัมพันธ์ด้านอาหารทั้งหมดได้ - ใยอาหาร. ใยอาหารประกอบด้วยห่วงโซ่อาหารหลายสาย ตัวอย่างที่ง่ายที่สุดของห่วงโซ่อาหาร: พืช - แมลงกินพืช - นกกินแมลง - นกล่าเหยื่อ
สำหรับห่วงโซ่อาหารแต่ละสายที่ก่อตัวเป็นใยอาหาร สสารและพลังงานจะถูกถ่ายโอน กล่าวคือ การแลกเปลี่ยนวัสดุและพลังงาน การดำเนินความสัมพันธ์ทั้งหมดในชุมชน รวมทั้งอาหาร ช่วยรักษาความสมบูรณ์ของชุมชน
ใน biocenosis ส่วนประกอบทั้งหมดจะถูกกระจายตามลำดับตามระดับโภชนาการของห่วงโซ่อาหารและการผสมผสานที่มีปฏิสัมพันธ์กัน - ใยอาหารเป็นผลให้เกิดระบบการทำงานเดียวของเมแทบอลิซึมและการแปลงพลังงานภายใน biocenosis (รูปที่ 4)

1. การแบ่งชั้นของชุมชนพืชคืออะไร?

การแบ่งชั้นของชุมชนพืชคือการแบ่งชุมชนออกเป็นชั้นในแนวนอน ซึ่งส่วนเหนือพื้นดินหรือใต้ดินของพืชในรูปแบบชีวิตบางประเภทตั้งอยู่

2. ประชากรสัตว์กระจายไปตามชั้นต่างๆ ในระบบนิเวศป่าไม้อย่างไร?

พืชแต่ละชั้นและปากน้ำที่เกิดจากพวกมันสร้างสภาพแวดล้อมบางอย่างสำหรับสัตว์บางชนิด:

ในชั้นดินของป่าซึ่งเต็มไปด้วยรากพืช สัตว์ในดิน (จุลินทรีย์ต่างๆ แบคทีเรีย แมลง หนอน) อาศัยอยู่;

แมลง ไร แมงมุม จุลินทรีย์จำนวนมากอาศัยอยู่ในป่า

ชั้นที่สูงกว่าถูกครอบครองโดยแมลงกินพืช นก สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและสัตว์อื่น ๆ

นกประเภทต่างๆ สร้างรังและกินอาหารในระดับต่างๆ - บนพื้นดิน (ไก่ฟ้า ไก่ป่า สีดำ นกหางยาว รองเท้าสเก็ต แถบธง) ในพุ่มไม้ (ดง นกกระจิบ นกกระจิบ) ในมงกุฎต้นไม้ (ฟินช์ ฟินช์ทองคำ คิงเล็ต นักล่าขนาดใหญ่ ).

คำถาม

1. ปัจจัยใดที่เพิ่มความสมบูรณ์ของสายพันธุ์ในชุมชน?

ความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตนั้นพิจารณาจากปัจจัยทางภูมิอากาศและประวัติศาสตร์ ในพื้นที่ที่มีสภาพอากาศไม่รุนแรงและคงที่ โดยมีปริมาณน้ำฝนมากและสม่ำเสมอ โดยปราศจากน้ำค้างแข็งรุนแรงและอุณหภูมิผันผวนตามฤดูกาล ความอุดมสมบูรณ์ของสายพันธุ์จะสูงกว่าในพื้นที่ที่ตั้งอยู่ในเขตภูมิอากาศรุนแรง เช่น ทุ่งทุนดราหรือที่ราบสูง

ความอุดมสมบูรณ์ของสายพันธุ์เติบโตขึ้นพร้อมกับการพัฒนาวิวัฒนาการของชุมชน ยิ่งการพัฒนาของระบบนิเวศนานเท่าไร องค์ประกอบของสปีชีส์ก็จะยิ่งสมบูรณ์ยิ่งขึ้น ตัวอย่างเช่นในทะเลสาบโบราณเช่นไบคาลมีสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำเพียง 300 สายพันธุ์เท่านั้นที่อาศัยอยู่

2. พันธุ์หายากมีความสำคัญอย่างไร?

พันธุ์หายากมักเป็นตัวบ่งชี้ถึงสุขภาพของชุมชนได้ดีที่สุด เนื่องจากปัจจัยต่าง ๆ ที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด (เช่น อุณหภูมิ ความชื้น องค์ประกอบของดิน ทรัพยากรอาหารบางประเภท ฯลฯ) จำเป็นต่อการรักษาอายุขัยของสัตว์หายาก การรักษาสภาพที่จำเป็นส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการทำงานปกติของระบบนิเวศ ดังนั้นการหายตัวไปของสัตว์หายากช่วยให้สรุปได้ว่าการทำงานของระบบนิเวศหยุดชะงัก

ในชุมชนที่มีความหลากหลายสูง หลายสายพันธุ์มีตำแหน่งคล้ายคลึงกันซึ่งอาศัยอยู่ในพื้นที่เดียวกัน ในชุมชนดังกล่าว การเปลี่ยนแปลงในสภาพความเป็นอยู่ภายใต้อิทธิพลของ ตัวอย่างเช่น การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศหรือปัจจัยอื่น ๆ สามารถนำไปสู่การสูญพันธุ์ของสายพันธุ์หนึ่ง แต่การสูญเสียนี้จะได้รับการชดเชยโดยสายพันธุ์อื่นที่ใกล้เคียงกับสายพันธุ์ที่เกษียณแล้วในความเชี่ยวชาญพิเศษ

3. คุณสมบัติอะไรของชุมชนที่บ่งบอกถึงความหลากหลายของสายพันธุ์?

ความหลากหลายของสายพันธุ์ทำให้สามารถระบุได้ว่าชุมชนมีความยืดหยุ่นเพียงใดต่อการเปลี่ยนแปลงปัจจัยทางกายภาพหรือสภาพอากาศอย่างกะทันหัน

4. ห่วงโซ่อาหารและใยอาหารคืออะไร? ความหมายของพวกเขาคืออะไร?

ใยอาหารมักจะประกอบด้วยห่วงโซ่อาหารหลายสาย ซึ่งแต่ละสายก็เป็นช่องทางที่แยกจากกันซึ่งสสารและพลังงานถูกส่งผ่าน

ตัวอย่างง่ายๆ ของห่วงโซ่อาหารคือลำดับ: พืช - แมลงกินพืช - แมลงกินสัตว์ - นกกินแมลง - นกล่าเหยื่อ

ในห่วงโซ่นี้จะมีการไหลของสสารและพลังงานแบบทิศทางเดียวจากกลุ่มสิ่งมีชีวิตหนึ่งไปยังอีกกลุ่มหนึ่ง

ต้องขอบคุณการเชื่อมต่อของอาหาร การแลกเปลี่ยนวัสดุและพลังงานอย่างต่อเนื่องจึงเกิดขึ้นระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งไม่มีชีวิตในธรรมชาติ ซึ่งช่วยรักษาความสมบูรณ์ของชุมชน

งาน

รูปที่ 85 แสดงโครงสร้างของชุมชนสองประเภทที่เกี่ยวข้องกับระบบนิเวศทางบกและทางน้ำอย่างง่าย วิเคราะห์โครงสร้างของระบบนิเวศเหล่านี้ เปรียบเทียบคุณลักษณะของคุณลักษณะเหล่านี้ สรุปว่าชุมชนเหล่านี้มีความแตกต่างโดยพื้นฐานอย่างไรและมีความคล้ายคลึงกันอย่างไร

สำหรับระบบนิเวศบนบก ปัจจัย abiotic หลักที่กำหนดองค์ประกอบและการผลิตทางชีววิทยาขั้นต้นคือความสมบูรณ์ของน้ำและดินในธาตุอาหารที่มีแร่ธาตุ ในระบบนิเวศที่มีพืชพรรณหนาแน่น เช่น ป่าใบกว้าง เตียงกกสูง หรือนกคีรีบูนริมฝั่งแม่น้ำ แสงอาจเป็นปัจจัยจำกัด ไม่มีการขาดแคลนน้ำในระบบนิเวศทางน้ำ มันมีมากเกินไปเสมอ: ถ้าอ่างเก็บน้ำแห้งขึ้น ระบบนิเวศทางน้ำของมันจะพังทลายและถูกแทนที่ด้วยแหล่งอื่นบนบก ปัจจัยหลักคือเนื้อหาของออกซิเจนและสารอาหารในน้ำ (โดยหลักคือฟอสฟอรัสและไนโตรเจน) นอกจากนี้ เช่นเดียวกับในระบบนิเวศบนบก นี่อาจเป็นความพร้อมของแสง

ในห่วงโซ่อาหารในระบบนิเวศบนบก - โดยปกติจะมีการเชื่อมโยงไม่เกินสามจุด (เช่น โคลเวอร์ - กระต่าย - จิ้งจอก) ในระบบนิเวศทางน้ำอาจมีความเชื่อมโยงดังกล่าวสี่ ห้าหรือหกอย่าง

ระบบนิเวศทางน้ำมีพลวัตมาก เปลี่ยนแปลงไปตลอดทั้งวันและฤดูกาลของปี ในช่วงครึ่งหลังของฤดูร้อน ทะเลสาบยูโทรฟิก "เบ่งบาน" - สาหร่ายเซลล์เดียวด้วยกล้องจุลทรรศน์และไซยาโนแบคทีเรียพัฒนาอย่างหนาแน่น ในฤดูใบไม้ร่วง ผลผลิตทางชีวภาพของแพลงก์ตอนพืชลดลง และมาโครไฟต์จมลงสู่ก้นบึ้ง

การผลิตทางชีววิทยาของระบบนิเวศทางน้ำมีมากกว่าปริมาณชีวมวล เนื่องจากความจริงที่ว่า "คนงาน" หลักของการประชุมเชิงปฏิบัติการ autotrophic และ heterotrophic ของระบบนิเวศทางน้ำไม่ได้อยู่นาน (แบคทีเรีย - สองสามชั่วโมง, สาหร่าย - สองสามวัน, กุ้งขนาดเล็ก - สองสามสัปดาห์) ในเวลาใดก็ตาม ปริมาณอินทรียวัตถุในน้ำ (ชีวมวล) อาจน้อยกว่าการผลิตทางชีววิทยาของอ่างเก็บน้ำตลอดฤดูปลูก ในทางตรงกันข้ามในระบบนิเวศบนบกปริมาณชีวมวลนั้นสูงกว่าการผลิต (ในป่า - 50 เท่าในทุ่งหญ้าและในที่ราบกว้างใหญ่ - 2–5 เท่า)

ชีวมวลของสัตว์ในชุมชนน้ำอาจมากกว่าชีวมวลของพืช เนื่องจากแพลงก์ตอนสัตว์มีชีวิตที่ยืนยาวกว่าสาหร่ายและไซยาโนแบคทีเรีย สิ่งนี้ไม่ได้เกิดขึ้นในระบบนิเวศบนบก และชีวมวลของพืชนั้นยิ่งใหญ่กว่ามวลชีวภาพของไฟโตฟาจเสมอ และชีวมวลของสวนสัตว์จะน้อยกว่ามวลชีวภาพของไฟโตฟาจ

ความคล้ายคลึงกัน: ในชุมชนที่อยู่ระหว่างการพิจารณามีสิ่งมีชีวิตดังต่อไปนี้: ผู้ผลิต (พืชพรรณบนบกและแพลงก์ตอนพืชในน้ำ) ผู้บริโภคผู้ย่อยสลาย

แหล่งพลังงานหลักในชุมชนอ่างเก็บน้ำและป่าไม้ เช่นเดียวกับระบบนิเวศส่วนใหญ่ คือแสงแดด

ผลผลิต สำหรับพืช ผลผลิตของสิ่งแวดล้อมขึ้นอยู่กับทรัพยากรหรือสภาวะใดก็ตามที่จำกัดการเจริญเติบโตมากที่สุด โดยทั่วไป มีการผลิตขั้นต้นเพิ่มขึ้นจากเสาไปยังเขตร้อน เนื่องจากแสง อุณหภูมิเฉลี่ย และฤดูปลูกเพิ่มขึ้น ในชุมชนบนบก อุณหภูมิลดลงและระยะเวลาในฤดูปลูกลดลงโดยมีความสูงทำให้ผลผลิตลดลง ในอ่างเก็บน้ำการผลิตตามกฎแล้วจะมีความลึกขนานกับอุณหภูมิและแสงสว่าง

การผลิตในสภาพที่แห้งแล้งมักจะลดลงอย่างรวดเร็ว ซึ่งการเจริญเติบโตสามารถถูกจำกัดโดยการขาดความชื้น และการเพิ่มขึ้นนี้เกิดขึ้นเกือบทุกครั้งเมื่อการไหลเข้าของสารอาหารหลัก เช่น ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และโพแทสเซียมเพิ่มขึ้น ในความหมายกว้างๆ ผลผลิตด้านสิ่งแวดล้อมสำหรับสัตว์นั้นมีรูปแบบเดียวกัน เนื่องจากขึ้นอยู่กับปริมาณทรัพยากรที่ฐานของห่วงโซ่อาหาร อุณหภูมิ และเงื่อนไขอื่นๆ

หากการผลิตที่เพิ่มขึ้นนำไปสู่การขยายขอบเขตของทรัพยากรที่มีอยู่ ก็อาจมีส่วนช่วยในการเพิ่มความอุดมสมบูรณ์ของสายพันธุ์ อย่างไรก็ตาม สภาพแวดล้อมที่มีประสิทธิผลต่างกันสามารถแตกต่างกันได้เฉพาะในปริมาณ (ความเข้มของอินพุต) ของทรัพยากรเดียวกันที่มีช่วงของทรัพยากรเดียวกันเท่านั้น ซึ่งหมายความว่าความแตกต่างระหว่างพวกเขาจะไม่ได้อยู่ในจำนวนสปีชีส์ แต่จะอยู่ที่ขนาดของประชากรของพวกมันเท่านั้น ในทางกลับกัน เป็นไปได้ว่าถึงแม้จะมีทรัพยากรทั่วไปเท่ากัน แต่บางหมวดหมู่ที่ไม่ค่อยพบ (หรือส่วนที่ไม่ได้ผลิตของสเปกตรัม) นั้นไม่เพียงพอต่อการจัดหาสายพันธุ์ในสภาพแวดล้อมที่ไม่เกิดผล จะมีอยู่มากมายในสภาพแวดล้อมการผลิตที่เพิ่มเติม สามารถรวมพันธุ์ในชุมชนได้ . การโต้เถียงในลักษณะเดียวกัน เราสามารถสรุปได้ว่าหากการแข่งขันมีชัยในชุมชน ปริมาณทรัพยากรที่เพิ่มขึ้นจะทำให้ความเชี่ยวชาญเฉพาะทางแคบลง ; ในกรณีนี้ ความหนาแน่นของประชากรของสายพันธุ์เฉพาะแต่ละชนิดจะไม่ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ

ดังนั้น โดยทั่วไปแล้ว เราคาดหวังได้ว่าความสมบูรณ์ของสายพันธุ์จะเพิ่มขึ้นเมื่อผลผลิตเพิ่มขึ้น เรื่องนี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนโดยบราวน์และเดวิดสัน ซึ่งพบความสัมพันธ์ที่ดีมากระหว่างจำนวนชนิดและระดับของปริมาณน้ำฝนในมดกินเมล็ดและหนูกินเมล็ดในทะเลทรายทางตะวันตกเฉียงใต้ของสหรัฐอเมริกา ในพื้นที่แห้งแล้งเหล่านี้ ปริมาณน้ำฝนเฉลี่ยต่อปีมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการผลิตขั้นต้นและด้วยเหตุนี้กับปริมาณเมล็ดพันธุ์ที่มีอยู่ เป็นที่น่าสังเกตว่าในพื้นที่ที่อุดมด้วยสปีชีส์ มีสปีชีส์ที่ใหญ่มาก (กินเมล็ดใหญ่) และมีขนาดเล็กมาก (กินเมล็ดเล็ก) ในหมู่มด นอกจากนี้ยังมีสัตว์ฟันแทะขนาดเล็กมากอีกหลายสายพันธุ์ เห็นได้ชัดว่าในชุมชนที่มีประสิทธิผลมากขึ้น ช่วงขนาดของเมล็ดจะกว้างขึ้น หรือมีเมล็ดจำนวนมากที่ผู้บริโภคประเภทอื่นๆ สามารถให้อาหารได้

ไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะชี้ให้เห็นถึงความสัมพันธ์ที่ชัดเจนอื่นๆ ระหว่างความสมบูรณ์ของสายพันธุ์และผลผลิต เนื่องจากแม้ว่าพารามิเตอร์ทั้งสองนี้มักจะเปลี่ยนแปลงไปพร้อม ๆ กัน (เช่น ละติจูดหรือความสูงเหนือระดับน้ำทะเล) ปัจจัยอื่นๆ มักจะเปลี่ยนไปตามนั้น กล่าวคือ ความสัมพันธ์ที่พบอาจเนื่องมาจากพวกเขา

อย่างไรก็ตาม มีการอธิบายความสัมพันธ์โดยตรงระหว่างจำนวนของสายพันธุ์จิ้งจกในทะเลทรายทางตะวันตกเฉียงใต้ของสหรัฐอเมริกาและความยาวของฤดูปลูก ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญในการผลิตสภาพแวดล้อมที่แห้งแล้ง

บราวน์และกิ๊บสันใช้ข้อมูลจากผลงานของไวท์ไซด์และฮาร์มสเวิร์ธ แสดงให้เห็นความหลากหลายของแพลงก์โทนิกคลาโดเซอแรนใน 14 ทะเลสาบที่ไม่มีมลพิษในรัฐ รัฐอินเดียนามีความสัมพันธ์เชิงบวกกับการผลิตน้ำทั้งหมดเหล่านี้ โดยแสดงเป็นกรัมคาร์บอนต่อปี .

ในทางกลับกัน การเติบโตของความหลากหลายด้วยการเพิ่มผลิตภาพไม่ถือเป็นรูปแบบทั่วไป ตัวอย่างนี้แสดงให้เห็นโดยการทดลอง "สนามหญ้า" ที่ไม่เหมือนใครซึ่งดำเนินการตั้งแต่ปี พ.ศ. 2399 จนถึงปัจจุบันที่สถานีทดลอง Rothamsted (อังกฤษ) ทุ่งหญ้าที่มีเนื้อที่ประมาณ 2 เฮกตาร์ แบ่งออกเป็น 20 แปลง; สองคนทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมส่วนที่เหลือได้รับการปฏิสนธิปีละครั้ง ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2399 ถึง พ.ศ. 2492 ความหลากหลายของพันธุ์ไม้ล้มลุกในแปลงควบคุมและแปลงที่ได้รับปุ๋ยครบชุด ในขณะที่อดีตยังคงไม่เปลี่ยนแปลงในทางปฏิบัติ แต่อย่างหลังแสดงให้เห็นว่าความหลากหลายของสายพันธุ์ลดลงทีละน้อย ความหลากหลายที่ลดลงนี้ (เรียกว่า "ความสมบรูณ์แบบ" ของสิ่งแวดล้อม) ยังได้รับการระบุในการศึกษาภูมิพฤกษศาสตร์อื่นๆ

ในทำนองเดียวกัน การเสื่อมสภาพของมนุษย์ในทะเลสาบ แม่น้ำ ปากแม่น้ำ และพื้นที่ชายฝั่งทำให้ความหลากหลายของแพลงก์ตอนพืชลดลง (ขนานกับการผลิตขั้นต้นที่เพิ่มขึ้น) ควรกล่าวด้วยว่าชุมชนสองประเภทที่เป็นสายพันธุ์ที่ร่ำรวยที่สุดในโลกพัฒนาบนดินที่มีสารอาหารต่ำมาก (เรากำลังพูดถึงชุมชนพุ่มไม้หนาทึบในแอฟริกาใต้และออสเตรเลียในสภาพอากาศ ใกล้กับทะเลเมดิเตอร์เรเนียน) ในขณะที่อยู่ในดินที่อุดมสมบูรณ์กว่าความหลากหลายของพืชพรรณก็น้อยกว่ามาก

มีเหตุผลที่จะสันนิษฐานว่าเมื่อการเพิ่มผลิตภาพหมายถึงการขยายขอบเขตของทรัพยากร ควรคาดหวังการเพิ่มขึ้นของความสมบูรณ์ของชนิดพันธุ์ (อย่างน้อยก็มีข้อสังเกตบางประการสนับสนุนเรื่องนี้) โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ชุมชนพืชที่มีประสิทธิผลและมีความหลากหลายมากขึ้นมีแนวโน้มที่จะมีสัตว์จำพวกพืชจำพวกพืชที่อุดมสมบูรณ์มากขึ้น และอื่นๆ จนกว่าจะสิ้นสุดห่วงโซ่อาหาร ในทางกลับกัน เมื่อผลผลิตที่เพิ่มขึ้นเป็นผลมาจากการจัดหาทรัพยากรที่เพิ่มขึ้น ไม่ใช่การขยายขอบเขต ทฤษฎีนี้ยอมให้มีความเป็นไปได้ในการเพิ่มและลดความสมบูรณ์ของสายพันธุ์ หลักฐานโดยเฉพาะอย่างยิ่งจากพื้นที่ geobotany แสดงให้เห็นว่าบ่อยครั้งที่การเพิ่มขึ้นของทรัพยากรที่มีอยู่ทำให้จำนวนชนิดลดลง

ในเรื่องทั้งหมดนี้ ไม่จำเป็นที่จะอยู่ต่อไป คุณสมบัติของแสงเป็นทรัพยากรสำหรับพืช ในระบบที่ให้ผลผลิตสูง (เช่น ป่าเขตร้อน) ซึ่งเข้าสู่ป่าอย่างเข้มข้น จะสะท้อนและกระจัดกระจายไปทั่วชั้นพืชพรรณหนาทึบ ดังนั้นจึงไม่ได้มีเพียงแสงเริ่มต้นที่สูงเท่านั้น แต่ยังมีการไล่ระดับการลดลงอย่างราบรื่นที่ยาวนานและอาจรวมถึงสเปกตรัมความถี่แสงช่วงกว้างด้วย ดังนั้นการเพิ่มขึ้นของความเข้มของรังสีดวงอาทิตย์จึงจำเป็นต้องเกี่ยวข้องกับระบบแสงที่หลากหลายเนื่องจากความเป็นไปได้ของความเชี่ยวชาญพิเศษและด้วยเหตุนี้การเติบโตของความสมบูรณ์ของสปีชีส์จึงเพิ่มขึ้น อีกนัยหนึ่งจากสิ่งนี้คือรูปแบบที่สูงที่สุดจะต้องสามารถทำงานได้ตลอดช่วงแสงเมื่อเติบโตจากระดับดินถึงยอดหลังคา

ความไม่เท่าเทียมกันเชิงพื้นที่ธรรมชาติที่เป็นหย่อม ๆ ของสิ่งแวดล้อมด้วยการกระจายตัวแบบรวมของสิ่งมีชีวิต สามารถรับประกันการอยู่ร่วมกันของสายพันธุ์ที่แข่งขันกัน นอกจากนี้ ในสภาพแวดล้อมที่มีความหลากหลายเชิงพื้นที่มากขึ้น ความสมบูรณ์ของสปีชีส์ที่สูงขึ้นสามารถคาดหวังได้เนื่องจากความจริงที่ว่าพวกมันมีจุลภาคที่มีความหลากหลายมากขึ้น จุลภาคที่กว้างกว่า มีที่พักพิงจากผู้ล่าหลากหลายประเภทมากขึ้น ฯลฯ กล่าวโดยย่อ สเปกตรัมของทรัพยากรคือ ขยายตัว

ในบางกรณี มีความเป็นไปได้ที่จะแสดงความสัมพันธ์ระหว่างความสมบูรณ์ของสายพันธุ์และความหลากหลายเชิงพื้นที่ของสภาพแวดล้อมที่ไม่มีชีวิต ดังนั้น ชุมชนพืชที่ครอบครองดินและธรณีสัณฐานจำนวนหนึ่ง (ceteris paribus) เกือบจะแน่นอนว่าจะมีความอุดมสมบูรณ์ทางดอกไม้มากกว่า phytocenosis บนพื้นที่ราบที่มีดินเป็นเนื้อเดียวกัน

ความผันผวนของสภาพอากาศผลกระทบของความผันผวนของสภาพอากาศต่อความหลากหลายของชนิดพันธุ์ขึ้นอยู่กับว่าคาดเดาได้หรือคาดเดาไม่ได้ (มาตราส่วนตรงเวลาที่เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิตโดยเฉพาะ) ในสภาพแวดล้อมที่คาดเดาได้กับฤดูกาลปกติ สายพันธุ์ต่างๆ สามารถปรับให้เข้ากับช่วงเวลาต่างๆ ของปีได้ ดังนั้นจึงควรคาดหวังให้ชนิดพันธุ์สามารถอยู่ร่วมกันได้ในสภาพอากาศตามฤดูกาลมากกว่าในสภาพแวดล้อมที่ไม่เปลี่ยนแปลง ตัวอย่างเช่น ต้นไม้ประจำปีต่างๆ ในเขตอบอุ่นจะแตกหน่อ เติบโต ออกดอก และออกเมล็ดที่จุดต่างๆ ในรอบฤดูกาล ที่นี่ในทะเลสาบขนาดใหญ่มีไฟโตและแพลงก์ตอนสัตว์ต่อเนื่องกันตามฤดูกาลโดยมีการครอบงำสลับกันของสายพันธุ์หนึ่งหรืออีกสายพันธุ์หนึ่งเนื่องจากสภาพและทรัพยากรที่เปลี่ยนแปลงไปมีความเหมาะสมที่สุดสำหรับพวกมัน

ในทางกลับกัน ในแหล่งที่อยู่อาศัยที่ไม่ใช่ฤดูกาล มีโอกาสสำหรับความเชี่ยวชาญพิเศษที่ไม่อยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีฤดูกาลเด่นชัด ตัวอย่างเช่น มันจะเป็นเรื่องยากสำหรับสิ่งมีชีวิตที่มีอายุยืนยาวและชอบกินเยือกเย็นที่จะอยู่รอดในสภาพอากาศที่ผลไม้มีจำหน่ายในช่วงเวลาสั้นๆ ของปีเท่านั้น แต่ในสภาพแวดล้อมเขตร้อนที่ไม่ใช่ฤดูกาลซึ่งมีผลไม้ชนิดหนึ่งหรือพืชชนิดอื่นอยู่ตลอดเวลา ความเชี่ยวชาญดังกล่าวเป็นเรื่องธรรมดามาก

ความผันผวนของสภาพอากาศที่คาดเดาไม่ได้อาจมีผลกระทบหลายประการต่อความสมบูรณ์ของสายพันธุ์ ในอีกด้านหนึ่ง ภายใต้สภาวะที่มั่นคง อาจมีสายพันธุ์พิเศษที่ไม่น่าจะอยู่รอดได้ในที่ที่สภาพหรือทรัพยากรอาจมีความผันผวนอย่างกะทันหัน ; ความอิ่มตัวของสปีชีส์มีแนวโน้มมากขึ้นในสภาพแวดล้อมที่เสถียร และจากการพิจารณาทางทฤษฎีที่ช่องคาบเกี่ยวกันจะมากขึ้นในสภาพแวดล้อมที่คงที่มากขึ้น . ทั้งหมดนี้สามารถเพิ่มความอุดมสมบูรณ์ของสายพันธุ์ได้

ในทางกลับกัน มันอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มั่นคงซึ่งมีความเป็นไปได้สูงกว่าที่ประชากรจะมีความหนาแน่นจำกัด การแข่งขันจะทวีความรุนแรงขึ้นในชุมชน และด้วยเหตุนี้ การกีดกันทางการแข่งขันจึงเกิดขึ้น ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสมเหตุสมผลที่จะพิจารณาความผันผวนของสภาพอากาศที่คาดเดาไม่ได้เป็นรูปแบบหนึ่งของความวุ่นวาย และดูเหมือนว่าความอุดมสมบูรณ์ของสายพันธุ์จะสูงสุดที่ระดับ "กลาง" กล่าวคือ มันสามารถเพิ่มขึ้นและลดลงได้ด้วยความไม่แน่นอนของสภาพอากาศที่เพิ่มขึ้น

การศึกษาเรื่องเล็ก ๆ น้อย ๆ ดูเหมือนจะสนับสนุนความคิดที่ว่าจำนวนสปีชีส์จะเพิ่มขึ้นเมื่อสภาพอากาศแปรปรวนลดลง ตัวอย่างเช่น MacArthur ที่ศึกษานก สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม และหอยทากของชายฝั่งตะวันตกของทวีปอเมริกาเหนือ (จากปานามาถึงอลาสก้า) พบความสัมพันธ์เชิงลบอย่างมีนัยสำคัญระหว่างความสมบูรณ์ของสายพันธุ์และช่วงของอุณหภูมิเฉลี่ยรายเดือน อย่างไรก็ตาม พารามิเตอร์อื่นๆ จำนวนมากยังเปลี่ยนแปลงในระยะนี้ ดังนั้นการพึ่งพาอาศัยกันดังกล่าวจึงเป็นทางอ้อมเท่านั้น การศึกษาอื่น ๆ เกี่ยวกับความผันผวนของสภาพอากาศก็ไม่ได้นำไปสู่ข้อสรุปที่ชัดเจนเช่นกัน

ความรุนแรงของสิ่งแวดล้อมสภาพแวดล้อมที่ครอบงำโดยปัจจัยที่ไม่มีชีวิตที่รุนแรง (มักเรียกว่ารุนแรง) นั้นไม่ง่ายที่จะรับรู้อย่างที่เห็นในแวบแรก จากมุมมองของมนุษย์ล้วนๆ "สุดขั้ว" จะเป็นทั้งแหล่งที่อยู่อาศัยที่เย็นจัดและร้อนจัด และทะเลสาบที่มีความเค็มผิดปกติ และแม่น้ำที่มีมลพิษอย่างหนัก อย่างไรก็ตาม สายพันธุ์ที่อาศัยอยู่ในแหล่งที่อยู่อาศัยดังกล่าวได้เกิดขึ้น และสิ่งที่ดูเหมือนเย็นชาและสุดขั้วสำหรับเราจะต้องดูเหมาะสมและค่อนข้างธรรมดาสำหรับเพนกวิน

สามารถให้คำจำกัดความวัตถุประสงค์มากขึ้นได้โดยการเน้นสำหรับแต่ละปัจจัยในระดับต่อเนื่องของค่าสูงสุด - สูงสุดและต่ำสุด อย่างไรก็ตาม ความชื้นสัมพัทธ์ใกล้ 100% (อากาศอิ่มตัวด้วยไอน้ำ) จะ "สุดขั้ว" เป็นศูนย์หรือไม่ ความเข้มข้นขั้นต่ำของสารมลพิษสามารถเรียกได้ว่ารุนแรงหรือไม่? แน่นอนไม่

คุณสามารถข้ามปัญหาได้อย่างสมบูรณ์โดยปล่อยให้ร่างกาย "แก้ปัญหาด้วยตัวเอง" ในกรณีนี้ เราจะเรียกสิ่งนี้หรือสภาพแวดล้อมนั้นว่า "สุดขั้ว" หากสิ่งมีชีวิตไม่สามารถอาศัยอยู่ในนั้นได้ แต่ทันทีที่จำเป็นต้องพิสูจน์ว่าความสมบูรณ์ของสปีชีส์มีน้อยภายใต้สภาวะที่รุนแรง คำจำกัดความดังกล่าวจะนำไปสู่ความซ้ำซากจำเจ

บางทีคำจำกัดความที่สมเหตุสมผลที่สุดของสภาวะสุดโต่งอาจบ่งบอกถึงการมีอยู่ของสิ่งมีชีวิตใด ๆ ที่สามารถทนต่อพวกมัน โครงสร้างทางสัณฐานวิทยาพิเศษหรือกลไกทางชีวเคมีที่ไม่พบในสายพันธุ์ที่ใกล้ที่สุดและต้องการค่าใช้จ่ายบางอย่าง - ไม่ว่าจะเป็นพลังงานหรือในรูปแบบของการเปลี่ยนแปลงชดเชยในชีววิทยาของ สิ่งมีชีวิตที่จำเป็นในการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมดังกล่าว ตัวอย่างเช่น พืชที่อาศัยอยู่ในดินที่มีความเป็นกรดสูงอาจได้รับผลกระทบโดยตรงจากการสัมผัสกับไฮโดรเจนไอออนหรือจากการขาดสารอาหารที่มี pH เป็นสื่อกลาง เช่น ฟอสฟอรัส แมกนีเซียม และแคลเซียม นอกจากนี้ ความสามารถในการละลายของอะลูมิเนียม แมงกานีส และโลหะหนักสามารถเพิ่มขึ้นสู่ระดับที่เป็นพิษ ขัดขวางการทำงานของไมคอร์ไรซาและการตรึงไนโตรเจน พืชสามารถทนต่อค่า pH ต่ำได้ก็ต่อเมื่อมีโครงสร้างหรือกลไกพิเศษที่ช่วยให้พวกเขาสามารถหลีกเลี่ยงหรือต่อต้านผลกระทบเหล่านี้ได้

ในทุ่งหญ้าที่ไม่มีการเพาะปลูกทางตอนเหนือของอังกฤษ จำนวนพันธุ์พืชเฉลี่ยต่อตารางเมตรจะต่ำที่สุดที่ค่า pH ของดินต่ำ ในทำนองเดียวกัน ความหลากหลายของสัตว์หน้าดินไม่มีกระดูกสันหลังในลำธารของป่าแอชดาวน์ (ทางตอนใต้ของอังกฤษ) ในน้ำที่เป็นกรดมากขึ้นก็ลดลงอย่างเห็นได้ชัด

แหล่งที่อยู่อาศัยสุดขั้วที่มีความหลากหลายของชนิดพันธุ์ต่ำ ได้แก่ น้ำพุร้อน ถ้ำ และน้ำเค็มมาก (เช่น ทะเลเดดซี) อย่างไรก็ตาม ปัญหาอยู่ที่ว่าพวกมันมีคุณสมบัติอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับความอุดมสมบูรณ์ของสายพันธุ์ต่ำ ระบบดังกล่าวจำนวนมากไม่เกิดผลและ (อาจเป็นผลที่ตามมา) มีความคล้ายคลึงกันในเชิงพื้นที่ พวกมันมักจะมีอายุสั้น (ถ้ำ น้ำพุร้อน) หรืออย่างน้อยก็หายากเมื่อเทียบกับสภาพแวดล้อมประเภทอื่น (น้ำที่ไหลในอังกฤษตอนใต้เพียงเล็กน้อยเท่านั้นที่เป็นกรด) ดังนั้นบ่อยครั้งที่ที่อยู่อาศัย "สุดขั้ว" ถือได้ว่าเป็นเกาะขนาดเล็กและโดดเดี่ยว แม้ว่าจะมีเหตุผลที่จะสมมติว่ามีเพียงไม่กี่สปีชีส์ที่จะอยู่รอดในสภาพแวดล้อมที่มีคุณสมบัติรุนแรง แต่ก็เป็นเรื่องยากมากที่จะยืนยันเรื่องนี้

อายุชุมชน: เวลาวิวัฒนาการ. เป็นที่ทราบกันดีว่าความอุดมสมบูรณ์ของสายพันธุ์ที่ค่อนข้างต่ำของชุมชนอาจเกิดจากการไม่มีเวลาสำหรับการตั้งถิ่นฐานของดินแดนหรือวิวัฒนาการ นอกจากนี้ โครงสร้างที่ไม่สมดุลของชุมชนหลายแห่งในแหล่งที่อยู่อาศัยที่ถูกรบกวนนั้นเป็นผลมาจากการตั้งรกรากใหม่ไม่สมบูรณ์ อย่างไรก็ตาม มักมีคนแนะนำว่าสปีชีส์แต่ละชนิดอาจหายไปในชุมชนที่ครอบครองอาณาเขตกว้างใหญ่และไม่ค่อยถูกรบกวน เนื่องจากพวกมันยังไม่ถึงจุดสมดุลทางนิเวศวิทยาหรือวิวัฒนาการ [เช่น สแตนลีย์, 1979] จากนี้ไปชุมชนอาจแตกต่างกันในความอุดมสมบูรณ์ของสายพันธุ์เนื่องจากข้อเท็จจริงที่ว่าบางส่วนอยู่ใกล้กับสภาวะสมดุลมากกว่าที่อื่นและดังนั้นจึงมีความอิ่มตัวของสายพันธุ์มากขึ้น .

แนวคิดนี้มักถูกหยิบยกขึ้นมาเกี่ยวข้องกับการฟื้นฟูระบบนิเวศหลังการธารน้ำแข็งของไพลสโตซีน ตัวอย่างเช่นความหลากหลายต่ำของพันธุ์ไม้ในยุโรปเมื่อเทียบกับอเมริกาเหนือถูกอธิบายโดยข้อเท็จจริงที่ว่าเทือกเขาที่สำคัญที่สุดในกรณีแรกขยายไปในทิศทางละติจูด (Alps และ Pyrenees) และที่สอง - ในทิศทางตามยาว (แอปพาเลเชียน, เทือกเขาร็อกกี้, เซียร์ราเนวาดา). ดังนั้นในยุโรปต้นไม้จึงถูกบีบอัดระหว่างธารน้ำแข็งและภูเขาและเมื่อตกลงไปในกับดักก็ตายไปและในอเมริกาพวกเขาก็ถอยกลับไปทางใต้ เวลาที่ผ่านไปตั้งแต่นั้นมานั้นไม่เพียงพอตามวิวัฒนาการสำหรับต้นไม้ในยุโรปที่จะทำให้เกิดความหลากหลายในสมดุล เห็นได้ชัดว่า แม้แต่ในอเมริกาเหนือ ในช่วงยุคน้ำแข็ง ความสมดุลก็ไม่มีเวลาที่จะฟื้นฟู การตกตะกอนของหินหลังการเคลื่อนตัวของธารน้ำแข็งช้าเกินไป

ในวงกว้างกว่านั้น มักมีการสันนิษฐานว่าเขตร้อนมีความอุดมสมบูรณ์มากกว่าเขตอบอุ่น อย่างน้อยก็ส่วนหนึ่งเนื่องมาจากวิวัฒนาการอย่างต่อเนื่องยาวนาน ในขณะที่บริเวณใกล้ขั้วโลกยังไม่ฟื้นตัวจากธารน้ำแข็งไพลสโตซีน (หรือแม้แต่เก่ากว่า) อย่างไรก็ตาม เป็นไปได้ที่นักอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมในอดีตได้พูดเกินจริงอย่างมากต่อความมั่นคงในระยะยาวของเขตร้อนชื้น

เมื่อเขตภูมิอากาศและธรรมชาติของเขตอบอุ่นเคลื่อนตัวไปทางเส้นศูนย์สูตรในช่วงที่มีน้ำแข็ง เห็นได้ชัดว่าป่าเขตร้อนลดเหลือเพียงที่หลบภัยเล็กๆ ไม่กี่แห่งที่รายล้อมไปด้วยการก่อตัวของหญ้า ดังนั้นจึงเป็นไปไม่ได้ที่จะเปรียบเทียบระหว่างเขตร้อนที่ไม่เปลี่ยนแปลงกับเขตอบอุ่นที่ถูกรบกวนและฟื้นตัว หากเราต้องการระบุอย่างน้อยบางส่วนว่าความยากจนของสิ่งมีชีวิต circumpolar เป็นสถานะที่ห่างไกลจากสมดุลทางวิวัฒนาการ เราจะต้องหันไปใช้ข้อโต้แย้งที่ซับซ้อนและไม่ได้รับการพิสูจน์ บางทีการเปลี่ยนเขตอบอุ่นเป็นละติจูดที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิงนำไปสู่การสูญพันธุ์ของรูปแบบจำนวนมากกว่าการลดพื้นที่ของระบบเขตร้อนโดยไม่เปลี่ยนการกระจายละติจูด บันทึกทางธรณีวิทยาที่มีรายละเอียดจะช่วยแก้ปัญหา โดยแสดงให้เห็นว่าเขตร้อนนั้นมีความสมบูรณ์ของสายพันธุ์เดียวกันอยู่เสมอ และในเขตอบอุ่นอาจมีสปีชีส์อื่นๆ อีกมากในอดีต หรือตอนนี้จำนวนของพวกมันก็เพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัดที่นี่ ขออภัย เราไม่มีหลักฐานดังกล่าว ดังนั้น ในทุกโอกาสที่ชุมชนบางแห่งอยู่ห่างไกลจากดุลยภาพมากกว่าชุมชนอื่น แต่ก็เป็นไปไม่ได้ที่จะพูดอย่างแม่นยำหรืออย่างน้อยก็ด้วยความแน่นอนเกี่ยวกับความใกล้ชิดสัมพัทธ์กับความรู้ในปัจจุบัน

การไล่ระดับความสมบูรณ์ของสปีชีส์ ละติจูด.บางทีรูปแบบที่มีชื่อเสียงที่สุดของความหลากหลายของสายพันธุ์ก็คือการเพิ่มขึ้นจากขั้วโลกไปสู่เขตร้อน ซึ่งสามารถพบเห็นได้ในกลุ่มสิ่งมีชีวิตที่หลากหลาย เช่น ต้นไม้ หอยสองฝา มด กิ้งก่า และนก นอกจากนี้ รูปแบบนี้ยังพบเห็นได้ในแหล่งที่อยู่อาศัยบนบก ทางทะเล และน้ำจืด ตัวอย่างเช่น พบว่าแมลง 30-60 สปีชีส์มักอาศัยอยู่ในแม่น้ำสายเล็กๆ ของอเมริกาเขตร้อน และ 10-30 สปีชีส์ในแหล่งน้ำที่คล้ายกันในเขตอบอุ่นของสหรัฐอเมริกา ความหลากหลายที่เพิ่มขึ้นดังกล่าวสามารถสังเกตได้ชัดเจนเมื่อเปรียบเทียบไม่เพียงแต่พื้นที่ทางภูมิศาสตร์ขนาดใหญ่ แต่ยังรวมถึงพื้นที่ขนาดเล็กด้วย ดังนั้น ต้นไม้ที่แตกต่างกัน 40-100 สายพันธุ์สามารถเติบโตได้บนพื้นที่ 1 เฮกตาร์ของป่าฝนเขตร้อน โดยปกติแล้ว 10–30 สายพันธุ์ในป่าผลัดใบของอเมริกาเหนือตะวันออก และมีเพียง 1-5 เท่านั้นในไทกาทางตอนเหนือของแคนาดา แน่นอนว่ามีข้อยกเว้น กลุ่มที่แยกจากกัน เช่น เพนกวินหรือแมวน้ำ มีความหลากหลายมากที่สุดเฉพาะในบริเวณขั้วโลกและต้นสน - ในละติจูดพอสมควร อย่างไรก็ตาม สำหรับแต่ละกลุ่มดังกล่าว ยังมีอีกหลายกลุ่มที่อาศัยอยู่ในเขตร้อนเท่านั้น เช่น ค้างคาวกินผลไม้ New World และหอยสองฝายักษ์ของมหาสมุทรอินเดียและแปซิฟิก

มีการเสนอคำอธิบายจำนวนหนึ่งสำหรับรูปแบบทั่วไปนี้ แต่ไม่มีใครยอมรับได้โดยไม่ต้องจอง ประการแรก ความมั่งคั่งของชุมชนเขตร้อนเกิดจากการกินหญ้าอย่างหนัก มีการแนะนำว่าศัตรูตามธรรมชาติอาจเป็นปัจจัยหลักในการรักษาความหลากหลายของพันธุ์ไม้ในป่าเขตร้อน: ควรสังเกตการตายสูงอย่างไม่สมส่วนของพงชนิดเดียวกันใกล้กับต้นไม้ที่โตเต็มที่ เนื่องจากต้นแม่เป็นแหล่งที่อุดมสมบูรณ์ของพันธุ์ไม้ - ไฟโตฟาจจำเพาะ หากความน่าจะเป็นของการต่ออายุของสายพันธุ์เดียวกันนั้นต่ำถัดจากต้นไม้ที่โตเต็มที่ โอกาสที่สายพันธุ์อื่นๆ จะปักหลักอยู่ที่นั่น และทำให้ความหลากหลายของชุมชนเพิ่มขึ้นด้วย อย่างไรก็ตาม ขอให้เราสังเกตว่าหากการรับประทานอาหารเฉพาะบางประเภทเอื้อต่อความหลากหลายของระบบนิเวศในเขตร้อนชื้น ก็จะยังไม่ใช่สาเหตุหลักของมัน เพราะมันเป็นสมบัติของตัวมันเอง

นอกจากนี้ ความหลากหลายยังสัมพันธ์กับผลผลิตที่เพิ่มขึ้นจากขั้วโลกไปจนถึงเขตร้อน ในกรณีขององค์ประกอบ heterotrophic ของชุมชน สิ่งนี้ดูเหมือนจะเป็นจริง: ละติจูดที่ลดลงหมายถึงทรัพยากรที่กว้างขึ้น กล่าวคือ มีให้เลือกหลากหลายประเภท ในปริมาณที่เพียงพอสำหรับการใช้งาน แต่คำอธิบายนี้เป็นจริงสำหรับพืชหรือไม่?

หากผลผลิตที่เพิ่มขึ้นในพื้นที่เขตร้อนหมายถึง "เหมือนกันมากกว่า" (เช่น แสง) ก็อาจคาดหวังว่าการลดลงมากกว่าการเพิ่มความอุดมสมบูรณ์ของสายพันธุ์ ในเวลาเดียวกัน แสงที่มากขึ้นอาจหมายถึงการเพิ่มช่วงของการควบคุมแสง และด้วยเหตุนี้จึงมีความหลากหลายเพิ่มขึ้น แต่นี่เป็นเพียงการสันนิษฐาน ในทางกลับกัน การผลิตพืชไม่ได้ถูกกำหนดโดยแสงเพียงอย่างเดียว ในเขตร้อน ดินมีแนวโน้มที่จะได้รับสารอาหารน้อยกว่าในเขตอบอุ่น ดังนั้นความสมบูรณ์ของพันธุ์พืชเขตร้อนจึงถือได้ว่าเป็นผลจาก ต่ำผลผลิตด้านสิ่งแวดล้อม ดินในเขตร้อนชื้นมีสารอาหารหมดไป เนื่องจากดินส่วนใหญ่มีชีวมวลขนาดใหญ่ และการสลายตัวและการปล่อยสารอาหารดำเนินไปอย่างรวดเร็วที่นี่ ดังนั้น อาร์กิวเมนต์ที่เกี่ยวข้องกับ "ผลผลิต" ควรกำหนดไว้ดังนี้ การให้แสงสว่าง อุณหภูมิ และระบบน้ำของเขตร้อนเป็นตัวกำหนดการมีอยู่ของสิ่งมีชีวิตต่อหน่วยพื้นที่ของพืชที่มีขนาดใหญ่ (แต่ไม่จำเป็นต้องมีความหลากหลาย) สิ่งนี้นำไปสู่การก่อตัวของดินที่ไม่ดีและอาจมีระบบแสงที่หลากหลายซึ่งจะนำไปสู่พืชหลากหลายชนิด แน่นอนว่านี่ไม่ใช่เพียงคำอธิบายของแนวโน้มด้านความหลากหลายโดย "ผลผลิต" อีกต่อไป

นักนิเวศวิทยาบางคนมองว่าความหลากหลายของสายพันธุ์ในเขตร้อนนั้นขึ้นอยู่กับสภาพอากาศ แน่นอน ในเขตเส้นศูนย์สูตรไม่มีฤดูกาลที่เด่นชัดเหมือนในเขตอบอุ่น (แม้ว่าในเขตร้อน โดยทั่วไป ปริมาณน้ำฝนอาจเป็นไปตามวัฏจักรตามฤดูกาลที่เข้มงวด) และสำหรับสิ่งมีชีวิตจำนวนมาก สภาพน่าจะคาดเดาได้มากกว่า (แม้ว่าสมมติฐานนี้จะเป็น ยากมากที่จะทดสอบ เนื่องจาก "การคาดเดา" ของสภาพแวดล้อมนั้นขึ้นอยู่กับขนาดของร่างกายและเวลาในการสร้างของแต่ละสายพันธุ์เป็นส่วนใหญ่) การยืนยันว่าสภาพอากาศที่มีความผันผวนตามฤดูกาลน้อยลงทำให้เกิดความเชี่ยวชาญเฉพาะด้านของสิ่งมีชีวิตที่แคบลงได้รับการทดสอบซ้ำแล้วซ้ำอีกในช่วงไม่กี่ครั้งที่ผ่านมา

คาร์เปรียบเทียบชุมชนนกของรัฐ อิลลินอยส์ (ภูมิอากาศแบบอบอุ่น) และเขตร้อนของปานามา ทั้งไม้พุ่มและป่าเขตร้อนเป็นแหล่งเพาะพันธุ์มากกว่าระบบนิเวศในเขตอบอุ่นที่เปรียบเทียบกันได้ โดย 25 ถึง 50% ของความสมบูรณ์ของสายพันธุ์ที่เพิ่มขึ้นมาจากรูปแบบที่ชอบกินเฉพาะทาง และอีกส่วนหนึ่งมาจากนกกินแมลงขนาดใหญ่ ซึ่ง มีเฉพาะในเขตร้อนตลอดทั้งปี ดังนั้นการมีอยู่ของแหล่งอาหารบางชนิดจึงสร้างโอกาสเพิ่มเติมสำหรับความเชี่ยวชาญเฉพาะด้านของสัตว์ทะเลเขตร้อน ตรงกันข้ามกับนกด้วงสองกลุ่มคือด้วงเปลือกและด้วงไม้ (ครอบครัว Scolytidaeและ Platypodidae) ในเขตร้อนไม่ได้มีความเชี่ยวชาญเฉพาะทางในพืชอาหารสัตว์เหมือนในเขตอบอุ่น แม้ว่าข้อเท็จจริงที่ว่าจำนวนสปีชีส์ของพวกมันในเขตร้อนจะมากกว่ามาก

ในที่สุด ด้วยเหตุผลของความอุดมสมบูรณ์ของสายพันธุ์สูงของชุมชนเขตร้อน ยุควิวัฒนาการที่มากขึ้นก็ถูกหยิบยกขึ้นมา ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น ทฤษฎีนี้ค่อนข้างน่าเชื่อถือ แต่ความสมเหตุสมผลยังคงต้องได้รับการพิสูจน์

โดยทั่วไป ยังไม่สามารถอธิบายการมีอยู่ของการไล่ระดับละติจูดในความอุดมสมบูรณ์ของสปีชีส์ได้อย่างชัดเจนและชัดเจน นี่แทบจะไม่น่าแปลกใจเลย องค์ประกอบของคำอธิบายที่เป็นไปได้ - แนวโน้มที่เกี่ยวข้องกับผลผลิต ความเสถียรของสภาพอากาศ ฯลฯ - ยังคงไม่ชัดเจนสำหรับเราโดยสิ้นเชิง แต่ในละติจูดที่ต่างกัน พวกมันโต้ตอบกันด้วยวิธีที่แตกต่างกันและกับผู้อื่น ซึ่งบางครั้งก็มีทิศทางตรงกันข้าม กองกำลัง. อย่างไรก็ตาม คำอธิบายอาจดูง่ายมาก และนี่คือเหตุผล ลองนึกภาพว่ามีปัจจัยภายนอกบางอย่างที่ก่อให้เกิดการไล่ระดับละติจูดในความสมบูรณ์ของชนิดพันธุ์ ตัวอย่างเช่น ในหมู่พืช จากนั้นการเพิ่มปริมาณ ความหลากหลาย และความแตกต่างของการกระจายทรัพยากรจะกระตุ้นการเจริญเติบโตของความสมบูรณ์ของสายพันธุ์ของไฟโตฟาจ ดังนั้นอิทธิพลของพวกมันที่มีต่อพืชจะเพิ่มขึ้น (ทำให้ความหลากหลายของพืชชนิดหลังเพิ่มขึ้นอีก) และความหลากหลายของทรัพยากรสำหรับรูปแบบที่กินเนื้อเป็นอาหารจะเพิ่มขึ้น ซึ่งในทางกลับกัน จะเพิ่มแรงกดดันของการปล้นสะดมต่อไฟโตฟาจ ฯลฯ กล่าวโดยสรุป แรงภายนอกขนาดเล็กสามารถสร้างเอฟเฟกต์แบบเรียงซ้อน ในที่สุดก็นำไปสู่การไล่ระดับความหลากหลายที่กำหนดไว้อย่างดี อย่างไรก็ตาม เรายังไม่มีข้อมูลสรุปเกี่ยวกับสิ่งที่อาจทำให้เกิดปฏิกิริยาดังกล่าว

ส่วนหนึ่งของปัญหาอยู่ในข้อยกเว้นหลายประการสำหรับรูปแบบทั่วไป เป็นที่ชัดเจนว่าการอธิบายการปรากฏตัวของพวกเขามีความสำคัญพอ ๆ กับแนวโน้มทั่วไป หนึ่งในประเภทใหญ่ของชุมชนที่หลบเลี่ยงดังกล่าวคือหมู่เกาะ นอกจากนี้ ทะเลทรายยังมีสายพันธุ์ที่ยากจนมาก แม้จะอยู่ใกล้กับเขตร้อน อาจเป็นเพราะผลผลิตที่ต่ำมาก (เกี่ยวข้องกับการขาดความชื้น) และสภาพอากาศที่รุนแรง บ่อเกลือและบ่อน้ำพุร้อนเป็นพันธุ์ที่ค่อนข้างยากจน แม้ว่าผลผลิตของชุมชนเหล่านี้จะสูงก็ตาม เห็นได้ชัดว่าประเด็นที่นี่คือความรุนแรงของสภาพแวดล้อมที่ไม่มีชีวิต (และในกรณีของแหล่งที่มารวมถึงธรรมชาติ "เกาะ" ของแหล่งที่อยู่อาศัยขนาดเล็กเหล่านี้ด้วย) แสดงให้เห็นว่าความอุดมสมบูรณ์ของสายพันธุ์ในชุมชนใกล้เคียงอาจแตกต่างกันเพียงเพราะถูกรบกวนทางกายภาพด้วยความรุนแรงต่างกัน

ส่วนสูง.ในแหล่งที่อยู่อาศัยบนบก ความสมบูรณ์ของชนิดพันธุ์ที่มีความสูงลดลงนั้นเป็นปรากฏการณ์ทั่วไป เช่นเดียวกับการลดลงตามระยะห่างจากเส้นศูนย์สูตร คนที่ปีนภูเขาใกล้เส้นศูนย์สูตรจะผ่านถิ่นที่อยู่เขตร้อนที่เท้าก่อน จากนั้นค่อยผ่านเขตภูมิอากาศและสิ่งมีชีวิต ซึ่งชวนให้นึกถึงธรรมชาติของภูมิภาคเมดิเตอร์เรเนียน เขตอบอุ่นและอาร์กติก หากนักปีนเขาเป็นนักนิเวศวิทยาด้วย เขามักจะสังเกตเห็นว่าจำนวนสปีชีส์ลดลงอย่างไรเมื่อเขาปีนขึ้นไป สิ่งนี้อธิบายไว้ในนกในนิวกินีและพืชที่มีหลอดเลือดสูงกว่าของเทือกเขาหิมาลัยของเนปาล

ดังนั้นอย่างน้อยปัจจัยบางอย่างที่กำหนดความลาดชันของความหลากหลายควรมีบทบาทบางอย่างในการก่อตัวของการพึ่งพาความหลากหลายบนระดับความสูง (เห็นได้ชัดว่าใช้ไม่ได้กับอายุวิวัฒนาการและมีโอกาสน้อยกว่าสำหรับเสถียรภาพของสภาพอากาศ) . แน่นอน ปัญหาที่เกิดขึ้นในการอธิบายแนวโน้มละติจูดยังคงอยู่ที่นี่ และอีกกรณีหนึ่งก็ถูกเพิ่มเข้าไป ประเด็นคือชุมชนบนภูเขาสูงมักครอบครองพื้นที่ที่เล็กกว่าไบโอมที่ราบลุ่มที่เกี่ยวข้องกัน และตามกฎแล้ว จะถูกแยกออกจากระบบนิเวศที่คล้ายคลึงกัน โดยไม่เกิดโซนต่อเนื่องที่ขยายออกไป โดยธรรมชาติแล้ว พื้นผิวที่จำกัดและการแยกตัวไม่สามารถช่วยลดความสมบูรณ์ของสายพันธุ์ด้วยความสูงได้

จากตัวอย่างภูมิประเทศที่มีความสูงต่างกันเล็กน้อย พบว่าจำนวนสปีชีส์อาจแตกต่างกันอย่างมากในที่ลุ่มและเนินดินที่ขรุขระสูง (ทุ่งหญ้า) ควรให้ความสนใจกับความผันผวนที่ร้ายแรงในองค์ประกอบและความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตที่สามารถสังเกตได้ในพื้นที่ขนาดเล็กมากเช่นภายในชุมชนเดียว

ความลึก.ในสภาพแวดล้อมทางน้ำ การเปลี่ยนแปลงความหลากหลายของชนิดพันธุ์ที่มีความลึกเกิดขึ้นในลักษณะเดียวกับบนบกที่มีความสูง โดยธรรมชาติแล้ว มีสปีชีส์ในทะเลสาบขนาดใหญ่ที่ระดับความลึกที่เย็น มืด และขาดออกซิเจนน้อยกว่าในชั้นผิวน้ำบางๆ ของน้ำ ในทำนองเดียวกัน ในทะเล พืชจะพบได้เฉพาะในเขตยูโฟติก (ที่สามารถสังเคราะห์แสงได้) ไม่ค่อยลึกไปกว่า 30 เมตร ดังนั้นในมหาสมุทรเปิด ความหลากหลายที่มีความลึกลดลงอย่างรวดเร็ว มีเพียงบางส่วนเท่านั้นที่ถูกรบกวน มักเป็นสัตว์รูปร่างประหลาดที่อาศัยอยู่ด้านล่าง อย่างไรก็ตาม ที่น่าสนใจคือการเปลี่ยนแปลงในความสมบูรณ์ของสายพันธุ์ของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังหน้าดินที่มีความลึกไม่เป็นไปตามการไล่ระดับที่ราบรื่น: ที่ระดับความลึกประมาณ 2,000 ม. จะสังเกตเห็นจุดสูงสุดของความหลากหลาย ซึ่งใกล้เคียงกับแนวลาดของทวีปโดยประมาณ คิดว่าจะสะท้อนถึงการคาดการณ์ที่เพิ่มขึ้นของสภาพแวดล้อมจาก 0 ถึง 2,000 ม. ลึกลงไปกว่าที่ลาดชันของทวีป ความสมบูรณ์ของสายพันธุ์ลดลงอีกครั้ง อาจเป็นเพราะทรัพยากรอาหารที่หายากของเขตก้นเหว

การสืบทอด ผลการเรียงซ้อนงานธรณีพฤกษศาสตร์บางงานบ่งชี้ว่าความสมบูรณ์ของชนิดพันธุ์จะเพิ่มขึ้นทีละน้อยในระหว่างการสืบสาน จนถึงจุดสุดยอดหรือจนถึงระยะหนึ่ง หลังจากนั้นพืชพรรณจะค่อยๆ หมดไปเมื่อบางสายพันธุ์ที่สืบต่อกันต่อมาหายไป

ในระดับหนึ่ง การไล่ระดับแบบต่อเนื่องในความสมบูรณ์ของชนิดพันธุ์เป็นผลตามธรรมชาติของการล่าอาณานิคมอย่างค่อยเป็นค่อยไปของไซต์โดยชนิดพันธุ์จากชุมชนโดยรอบที่อยู่ในระยะหลังของการสืบทอด กล่าวคือ เพิ่มความอิ่มตัวกับสายพันธุ์ . อย่างไรก็ตาม นี่ยังห่างไกลจากคำอธิบายที่สมบูรณ์ เนื่องจากแก่นแท้ของการสืบทอดไม่ได้อยู่ที่การเพิ่มสายพันธุ์อย่างง่าย แต่ในการเปลี่ยนแปลงของพวกมัน

เช่นเดียวกับการไล่ระดับสีอื่นๆ การต่อเนื่องกันย่อมมีผลการเรียงซ้อนอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ในความเป็นจริง คุณสามารถจินตนาการได้ว่าเธอคือเอฟเฟกต์แบบเรียงซ้อนนี้ สายพันธุ์แรกจะเป็นชนิดที่ดีกว่าสายพันธุ์อื่นๆ ที่สามารถเติมพื้นที่ว่างและแข่งขันเพื่อแย่งชิงพวกมันได้ พวกเขาเป็นตัวแทนของทรัพยากรที่ขาดหายไปก่อนหน้านี้ทันทีและให้สภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน ดังนั้น พืชผู้บุกเบิกจึงสร้างพื้นที่ของดินที่มีธาตุอาหารหมด ซึ่งเพิ่มความหลากหลายเชิงพื้นที่ของความเข้มข้นของธาตุอาหารพืช พืชเองขยายชุดของจุลชีพและสเปกตรัมอาหารสำหรับสัตว์ไฟโตฟากัส การแทะเล็มที่เพิ่มขึ้นและการปล้นสะดมผ่านข้อเสนอแนะสามารถนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของความสมบูรณ์ของสายพันธุ์ ทำให้มีทางเลือกของแหล่งอาหารมากขึ้น ความหลากหลายของสิ่งแวดล้อมที่เพิ่มขึ้น ฯลฯ นอกจากนี้ อุณหภูมิ ความชื้น และความเร็วลมในป่ายังมีความแปรปรวนน้อยกว่าใน ชุมชนที่สืบต่อกันมาในระยะเริ่มต้น และความคงตัวของสิ่งแวดล้อมที่เพิ่มขึ้นสามารถให้สภาพและทรัพยากรที่มั่นคง ซึ่งช่วยให้ชนิดพันธุ์พิเศษสามารถตั้งถิ่นฐานและสร้างตัวเองได้ ตัวอย่างเช่น ข้อมูลจำนวนหนึ่งยืนยันแนวคิดนี้

เช่นเดียวกับการไล่ระดับสีอื่นๆ การแยกสาเหตุออกจากผลกระทบเป็นเรื่องยาก และถึงกระนั้น ในการก่อตัวของการไล่ระดับความหลากหลายที่ต่อเนื่องกัน การผสมผสานของเหตุและผลอย่างใกล้ชิดดูเหมือนจะเป็นแก่นแท้ของปัญหา