Dengiz manzarasi ekologiyasi - Seascape ecology

Dengiz manzarasi ekologiyasi sabablari va bilan shug'ullanadigan ilmiy intizomdir ekologik oqibatlari fazoviy naqsh ichida dengiz muhiti, quruqlikda ishlab chiqilgan kontseptual va analitik asoslarga asoslanib landshaft ekologiyasi.[1].

Umumiy nuqtai

Dengiz manzarasi ekologiyasi, landshaft ekologiyasi tushunchalarini dengiz muhitida qo'llash[2] 1970-yillardan boshlab asta-sekin paydo bo'ldi [3][4][5][6][7], yangi ekologik tushunchalar berish va ekologik jihatdan ilmiy asoslangan boshqaruv amaliyotini rivojlantirishni qo'llab-quvvatlash uchun o'sib borayotgan salohiyatni namoyish etish [8][9][10][11]. Dengiz tizimlari uchun landshaft ekologiyasi nazariyasining ko'plab tushunchalari ishlab chiqilganligini tan olish orqali yuzaga keldi orol biogeografiyasi[12][13] va o'rganish yamoqlarning dinamikasi (zamonaviy landshaft ekologiyasining kashshoflari) dengiz muhitiga tegishli bo'lishi mumkin plankton yamalar [14] yamoq riflar [15], to'lqinlararo midiya ko'rpa-to'shaklar [16] va dengiz o'tlari o'tloqlar [17][18].

Mekansal naqshni ekologik tushunishda taraqqiyot sayoz emas edi dengiz tubi atrof-muhit. Uchun ochiq okean, 1970-yillardan beri okeanni kuzatish tizimidagi yutuqlar olimlarga dinamik fazoviy tuzilishni xaritada, tasniflashda, miqdoriy aniqlashda va kuzatishda imkon berdi. eddies, sirt pürüzlülüğü, oqimlar, oqadigan suvlar, muz, harorat jabhalar va plankton yamoqlaridan foydalangan holda okeanografik texnologiyalar - tobora ko'proq ataladigan mavzu pelagik dengiz manzarasi ekologiyasi [19][20][21].Yer osti inshootlari ham, masalan ichki to'lqinlar, termoklinalar, haloklinalar, chegara qatlamlari va tabaqalanish natijada organizmlarning aniq qatlamlanishiga olib keladi, tobora xaritada va ko'p o'lchovli modellashtirishda.

Landshaft kabi ekologlar, dengiz manzarasi ekologlarini naqshlarning fazoviy aniq geometriyasi va naqsh, ekologik jarayonlar va atrof-muhit o'zgarishi o'rtasidagi munosabatlar qiziqtiradi. Landshaft ekologiyaning asosiy qoidasi shundan iboratki, mahalliy sharoit atrof-muhit atributlari ta'sirida bo'lgan yamoq konteksti. Masalan, kosmosdagi jismlarning jismoniy joylashuvi va ularning boshqa narsalarga nisbatan joylashishi ularning ishlashiga ta'sir qiladi[22].

Landshaft ekolog boshqa olimlarga qaraganda har xil miqyosda yo'naltirilgan turli xil savollarni beradi, masalan: Turli shakldagi yamoqlarning ekologik oqibatlari qanday, yamoq hajmi, sifati, qirralarning geometriyasi, peyzaj bo'ylab fazoviy joylashuvi va xilma-xilligi? Tarkib qaysi miqyosda (larda) eng ta'sirli hisoblanadi? Peyzaj naqshlari hayvonlarning oziq-ovqat topish, yirtqichlardan qochish va raqobatchilar bilan o'zaro munosabatiga qanday ta'sir qiladi? Inson faoliyati landshaftlarning tuzilishi va funktsiyasini qanday o'zgartiradi?

Landshaft ekologiyada mavjud bo'lgan bir necha etakchi printsiplar quruqlikdagi landshaftni rejalashtirish va saqlashga katta hissa qo'shgan, ammo dengiz tizimlarida bizning tushunchamiz hali boshlang'ich bosqichida. Dengiz manzarasi ekologiyasi bo'yicha birinchi kitob 2017 yil dekabr oyida nashr etilgan[23]

Dengiz manzillari keng miqyosda vaqt va makon miqyosida ajratilishi mumkin bo'lgan fazoviy heterojen va dinamik bo'shliqlar deb ta'riflanadi. Namuna olish birliklari bilan aniqlangan dengiz manzaralariga nisbatan, 1 m2 kvadrant 1 km ga teng bo'lganidek, haqiqiy dengiz manzarasi namunaviy birligi (SSU) bo'lishi mumkin2 geografik axborot tizimidagi analitik oyna. Dengiz ekologiyasida mumkin bo'lgan fokusli miqyoslarning xilma-xilligi shuni anglatadiki, dengiz manzarasi atamasi ko'lam yoki tashkilot darajasining ko'rsatkichi sifatida ishlatilishi mumkin emas.

Dengiz manzarasi kubigi dengiz okeanining ekologiyasiga tegishli strukturaviy naqshlarni namoyish etuvchi gipotetik 3D okean makonini aks ettiradi

Dengiz manzarasi naqshlari

Dengiz xaritada aniqlanishi va miqdorini aniqlash mumkin bo'lgan murakkab fazoviy naqshlarni namoyish etadi, masalan, o'simliklar jamoatlaridagi gradyanlar. gelgit tuzlari yoki odatdagi yamoqlarning murakkab mozaikalari marjon riflari[24]. Ochiq okeanda ham suv oqimlari, oqimlar, harorat jabhasi va plankton yamoqlari shaklidagi dinamik fazoviy tuzilmani osongina o'lchash mumkin.[25][26]. Bo'ron kabi jismoniy jarayonlar atrofdagi kosmik naqshlarga va odamlarning faoliyatiga keskin ta'sir qiladi, shuningdek, to'g'ridan-to'g'ri yamoqlarning tuzilishini yaratishi, mozaik tarkibini o'zgartirishi va hatto dengiz manzarasi elementlarini butunlay yo'q qilishi mumkin. Bundan tashqari, suv haroratining o'zgarishi va dengiz sathining ko'tarilishi bilan bog'liq bo'lgan turlarning iqlim o'zgarishi natijasida o'zgarishi turlar va yashash joylari geografiyasining bosqichma-bosqich qayta tuzilishiga olib keladi.

Masofadan zondlash moslamalari tomonidan aniqlangan naqshlar ko'pincha xaritada aks ettiriladi va ikki turdagi model yordamida ifodalanadi: (1) mozaikalarni hosil qiluvchi diskret yamaqlar to'plamlari, masalan. ikki o'lchovli bentik yashash joyi xaritasida ko'rsatilganidek yoki (2) uch o'lchovli relyef modellarida doimiy o'zgaruvchan gradyanlar, masalan. masofadan boshqariladigan Batimetrik ma'lumotlarda[27][28]. Landshaft ekologiyada yamoqlarni orol biogeografiyasi nazariyasiga asoslangan ikkilik patch-matritsa modeliga ajratish mumkin, bu erda fokusli yashash joyining yamoq turi (masalan, dengiz o'tlari) bemalol matritsa bilan o'ralgan (masalan, qum) yoki o'zaro bog'langan yamoqlarning yamoq-mozaikasi, bu erda qismlarning o'zaro ta'siri butun mozaikaning ekologik funktsiyasiga ta'sir qiladi. Ikkala yamoq va gradient modellari dengiz turlarining fazoviy ekologiyasi va bioxilma-xilligi to'g'risida muhim tushunchalarni berdi.

Miqyosi muhim

Miqyosi, hodisaning fazoviy yoki vaqtinchalik o'lchovlari dengiz manzarasi ekologiyasi uchun muhim ahamiyatga ega va mavzu dengiz kontseptsiyasi ekologiyasining barcha qo'llanilishlarini kontseptual modellardan namunalarni loyihalashtirish, tahlil qilish va natijalarni sharhlashgacha loyihalashtirishga qaratilgan.[29]. Atrof-muhit tuzilishidagi patchiness va gradientlarga turlari va hayotiy javoblari, ehtimol, miqyosga bog'liq bo'lishi mumkin, shuning uchun miqyosni tanlash har qanday ekologik tadqiqotda muhim vazifadir. Dengiz manzarasi ekologiyasi ekologik tadqiqotlar miqyosida qabul qilingan qarorlar bizning nuqtai nazarimizga va oxir-oqibat ekologik qonuniyatlar va jarayonlarni tushunishga ta'sir qilishini tan oladi.[30]. Tarixda dengiz olimlari ekologiyada o'lchovning ahamiyatini etkazishda muhim rol o'ynagan[31]

1963 yilda fizik okeanograf, Genri Stommel, atrof-muhit bo'yicha barcha fanlarga katta ta'sir ko'rsatishi kerak bo'lgan kontseptual diagrammani nashr etdi [32]. Diagramma [33] dengiz sathidagi balandlikning fazoviy shkalalarda sayyoramiznikiga nisbatan santimetrdan va vaqt o'lchovlaridagi soniyalardan o'n minglab yillarga qadar o'zgarishini tasvirlaydi.[34]. Okeanograf Jon Stil (1978) Stommel diagrammasini patchening fazoviy va vaqtinchalik tarozilarini tasvirlash uchun moslashtirdi fitoplankton, zooplankton va baliq.

Dengiz manzarasi tarozilari

Turli xil o'lchovlarda yashash joylari tuzilishini o'lchash dengiz manzarasi ekologiyasida odatiy holdir, ayniqsa, bitta mazmunli o'lchov ma'lum bo'lmagan yoki qiziqishning ekologik jarayoni uchun ahamiyatga ega bo'lmagan hollarda. Populyatsiyalarning yashash muhitining asosiy xususiyatlari bilan bog'liqligini aniqlash uchun ko'p o'lchovli o'lchovlardan foydalanilgan[35][36]. Dengiz manzaralarini masshtablash bilan bog'liq holda, yondashuvlardan biri fazoviy va vaqtinchalik tarozilarni organizm harakati yoki boshqa qiziqish jarayonlari uchun ekologik ahamiyatga ega bo'lish uchun tanlashdir.[37]

Ma'lumotlarning yo'qligi yoki vaqt o'tishi bilan hayvonlarning kosmosdan foydalanishi bo'yicha doimiy kuzatuvning yo'qligi ko'pincha dengiz manzarasi kontekstining etarli darajada hisobga olinmasligiga olib kelishi mumkin, bu esa ekologik naqsh va jarayonlarning asosiy omillari to'g'risida noto'g'ri xulosalarga olib kelishi mumkin. Pittman va McAlpine (2003)[38] ierarxiya nazariyasini harakat ekologiyasi va ekologik mahallalar tushunchasi bilan birlashtirgan ekologik tadqiqotlar ko'lamini kengaytirish uchun ko'p miqyosli asoslarni taklif qilish[39]. Bu erda fokal miqyosda qiziqishning ekologik jarayoniga tegishli bo'lgan kosmik va vaqtinchalik o'lchovlar boshqariladi. Fokus miqyosi fazoviy iyerarxiyada joylashgan bo'lib, u naqshlar va jarayonlarni yanada nozik va keng miqyosda o'z ichiga oladi.[40]

Adabiyotlar

  1. ^ Pittman SJ, Wiens JA, Wu J, Urban DL (2017) 16-bob: Landshaft ekologning dengiz manzarasi ekologiyasiga qarashlari. p485-494. Pittman SJ (tahr.) Dengiz manzarasi ekologiyasida. John Wiley & Sons Ltd.
  2. ^ Pittman SJ (2017) 1-bob: Dengiz manzarasi ekologiyasini tanishtirish. p3-25. Pittman SJ (tahr.) Dengiz manzarasi ekologiyasida. John Wiley & Sons Ltd.
  3. ^ Sousa WP (1979) Dengiz oralig'idagi toshlar maydonlarining buzilishi: turlarning xilma-xilligini muvozanatsiz saqlash. Ekologiya 60 (6): 1225–1239.
  4. ^ Paine RT, Levin SA (1981) Intertidal landshaftlar: bezovtalik va naqsh dinamikasi. Ekologik monografiyalar 51 (2): 145–178.
  5. ^ Walsh WJ (1985) rif baliqlari jamoasining kichik sun'iy riflardagi dinamikasi: izolyatsiya, yashash joylari tuzilishi va biogeografiyaning ta'siri. Dengiz fanlari byulleteni 36 (2): 357-376.
  6. ^ Stil JH (1989) Okean «manzarasi». Landshaft ekologiya 3 (3-4): 185-192.
  7. ^ Jones GP, Andrew NL (1992) Mo''tadil riflar va dengiz bo'yi ekologiyasining doirasi. Battershill CN, Schiel DR, Jones GP, Creese RG, MacDiarmid AB (tahr.) 2-chi Xalqaro Temperate Reef Simpoziumi (1992 yil 7-10 yanvar). NIWA Marine, Oklend, 63-76-betlar.
  8. ^ Pittman SJ, Kneib RT, Simenstad C. (2011) Dengiz bo'yidagi dengiz manzarasi ekologiyasini amalda qo'llash. Dengiz ekologiyasi taraqqiyoti seriyasi 427, 187-190.
  9. ^ Olds AD, Connolly RM, Pitt KA, Pittman SJ, Maksvell PS, Huijbers CM, Mur BR, Albert S, Rissik D, Babcock RC, Schlacher TA. (2016) Dengiz manzarasi ulanishining saqlanish qiymatini aniqlash: global sintez. Global ekologiya va biogeografiya 25 (1): 3-15.
  10. ^ Pittman SJ, Lepczyk CA, Wedding LM, Parrain C (2017) 12-bob: Amaliy dengiz manzarasi ekologiyasida yaxlit tizim yondashuvini ilgari surish. p367-389. Pittman SJ (tahr.) Dengiz manzarasi ekologiyasida. Wiley & Sons Ltd.
  11. ^ Young MA, Wedding LM, Carr MH (2017) Dengizning qo'riqlanadigan hududlari tarmoqlarini loyihalash va baholash uchun landshaft ekologiyasini qo'llash. p429-464. Pittman SJ-da (tahr.) Dengiz manzarasi ekologiyasi. Wiley & Sons Ltd
  12. ^ MacArthur RH, Wilson EO (1967) Orol biogeografiyasi nazariyasi. Populyatsiya biologiyasidagi monografiyalar. Princeton University Press, Princeton, NJ.
  13. ^ Simberloff DS (1974) Orol biogeografiyasi va ekologiyasining muvozanat nazariyasi. Ekologiya va sistematikaning yillik sharhi, 5 (1), s.161-182.
  14. ^ Stil JH (1978) Plankton jamoalarida fazoviy naqsh. Plenum Press, Nyu-York, NY.
  15. ^ Molles MC Jr (1978) Baliq turlarining xilma-xilligi model va tabiiy rif yamoqlarida: eksperimental insular biogeografiya. Ekologik monografiyalar 48: 289-305.
  16. ^ Paine RT, Levin SA (1981) Intertidal landshaftlar: bezovtalik va naqsh dinamikasi.Ekologik monografiyalar 51 (2): 145–178.
  17. ^ McNeill SE, Fairweather PG (1993) Bitta katta yoki bir nechta kichik dengiz zahiralari? Dengiz o'tlari faunasi bilan eksperimental usul. Biogeografiya jurnali 1: 429-440.
  18. ^ Robbins BD, Bell SS (1994) Dengiz o'tlari landshaftlari: dengiz subtidal muhitiga quruqlikdagi yondoshish. Ekologiya va evolyutsiya tendentsiyalari 9 (8): 301-314.
  19. ^ Hidalgo M, Secor DH, Browman HI (2016) Dengiz sathlarini kuzatish va boshqarish: sinoptik okeanografiya, ekologik jarayonlar va geospatial modellashtirish. ICES Marine Science Journal, 73 (7), s.1825-1830.
  20. ^ Kavanaugh MT, Hales B, Saraceno M, Spitz YH, White AE, Letelier RM (2014) Ierarxik va dinamik dengiz manzaralari: pelagik biogeokimyo va ekologiyani miqyosi uchun miqdoriy asos. Okeanografiyada taraqqiyot, 120, s.291-304.
  21. ^ Tarozi KL, Alvarez-Berastegui D, Embling C, Ingram S (2017) 3-bob: Pelagik dengiz manzaralari. p57-88. Pittman SJ (tahr.) Dengiz manzarasi ekologiyasida. Wiley & Sons Ltd
  22. ^ Bell SS, McCoy ED, Mushinsky HR (EDS.). 1991. Habitat tuzilishi: kosmosdagi ob'ektlarning jismoniy joylashuvi. Chapman va Xoll, London, Buyuk Britaniya
  23. ^ Dengiz manzarasi ekologiyasi Simon J. Pittman tomonidan tahrirlangan http://eu.wiley.com/WileyCDA/WileyTitle/productCd-1119084431.html
  24. ^ Kosta B, Walker BK, Dijkstra JA (2017) 2-bob: Dengiz manzarasi xaritalarini tuzish va miqdorini aniqlash. p27-56. Pittman SJ (tahr.) Dengiz manzarasi ekologiyasida. Wiley & Sons Ltd
  25. ^ Bakun A (1996) Okeandagi naqshlar: Okean jarayonlari va dengiz aholisining dinamikasi. Kaliforniya dengiz Grant universiteti, San-Diego, Kaliforniya, AQSh, Sentro de Investigaciones Biológicas de Noroeste, La Paz, Baja California Sur, Mexico.
  26. ^ Tarozi KL, Alvarez-Berastegui D, Embling C, Ingram S (2017) 3-bob: Pelagik dengiz manzaralari. p57-88. Pittman SJ (tahr.) Dengiz manzarasi ekologiyasida. Wiley & Sons Ltd
  27. ^ McGarigal K, Tagil S, Cushman SA (2009) Yuzaki o'lchovlar: landshaft tuzilishini miqdorini aniqlash uchun patch metrikalariga alternativa. Landshaft ekologiya 24 (3): 433-450.
  28. ^ To'y L, Lepchik C, Pittman S, Fridlander A, Yorgensen S (2011) Dengiz manzarasining tuzilishini aniqlash: quruqlikdagi fazoviy naqsh o'lchovlarini dengiz sohasiga etkazish. Dengiz ekologiyasi taraqqiyoti seriyasi 427: 219–232.
  29. ^ Schneider DC (2001) ekologiyada miqyos tushunchasining ko'tarilishi: o'lchov tushunchasi og'zaki ifodadan miqdoriy ifodaga qadar rivojlanib bormoqda. BioScience 51 (7): 545-553.
  30. ^ Levin SA (1992) Ekologiyada naqsh va o'lchov muammosi. Ekologiya 73: 1943-1967.
  31. ^ Schneider DC (2017) 4-bob: Dengiz manzarasi ekologiyasida miqyosi va miqyosi. p89-117. Pittman SJ (tahr.) Dengiz manzarasi ekologiyasida. Wiley & Sons Ltd.
  32. ^ Vance TC, Doel RE (2010) Grafika usullari va sovuq urush ilmiy amaliyoti: Stommel diagrammasining fizikadan biologik atrof-muhitga oid ilmiy sayohati. Tabiiy fanlardagi tarixiy tadqiqotlar 40: 1-47.
  33. ^ Stommel H (1963) Okeanografik tajribaning navlari. Ilm 139: 572-576.
  34. ^ Schneider DC (2017) 4-bob: Dengiz manzarasi ekologiyasida miqyosi va miqyosi. p89-117. Pittman SJ (tahr.) Dengiz manzarasi ekologiyasida. Wiley & Sons Ltd.
  35. ^ Schneider DC, Piatt JF (1986) Dengiz qushlarining qirg'oq ekotizimidagi maktab baliqlari bilan o'lchovga bog'liqligi. Dengiz ekologik taraqqiyoti seriyasi 32: 237-246.
  36. ^ Pittman SJ, Brown KA (2011) Koral rif dengiz sathida baliq turlarining tarqalishini bashorat qilish uchun ko'p o'lchovli yondashuv. PLOS ONE 6 (5): e20583.
  37. ^ Pittman SJ, Hile SD, Caldow, C & Monaco ME (2007) Puerto-Rikodagi mangrovlardan foydalangan holda baliqlarning fazoviy naqshlarini tushuntirish uchun dengiz manzarasi turlaridan foydalanish. Dengiz ekologiyasi taraqqiyoti seriyasi 348, 273-284
  38. ^ Pittman SJ va McAlpine CA (2003) Dengiz baliqlari va dekapod qisqichbaqasimonlar harakati: Jarayon, nazariya va qo'llanilishi. Dengiz biologiyasining yutuqlari 44, 205-294.
  39. ^ Addicott JF, Aho JM, Antolin MF, Padilla DK, Richardson JS, Soluk DA (1987) Ekologik mahallalar: ekologik naqshlarni masshtablash. Oikos 1: 340-346.
  40. ^ Pittman SJ, Devis B, Santos-Corujo RO (2017) 7-bob: Dengiz manzarasi orqali hayvonlarning harakatlanishi: Harakat ekologiyasini dengiz manzarasi ekologiyasi bilan birlashtirish. p189-227. Pittman SJ (tahr.) Dengiz manzarasi ekologiyasida. John Wiley & Sons Ltd.