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种间竞争争议:尽管受到激烈批评,竞争仍在生态思想中占据重要地位

期刊:American Scientist

这篇文档属于类型b,即一篇科学综述文章。以下是针对该文档的学术报告:


作者与发表信息
本文由Thomas W. Schoener撰写,发表于1982年11月至12月的《American Scientist》期刊上。Schoener当时任职于加州大学戴维斯分校的动物学系和环境研究部门,主要研究领域包括觅食与竞争理论,以及鸟类、蜥蜴和节肢动物的生态学。

主题与背景
本文的主题是种间竞争(interspecific competition)在生态学中的争议与地位。尽管种间竞争在生态学思想中占据重要地位,但近年来其重要性受到了广泛质疑。本文旨在回顾种间竞争理论的起源、发展及其争议,并试图通过新的发现和观点解决其中的矛盾。Schoener在文中提出了妥协性的观点,倾向于支持Diamond(1978)的观点,即种间竞争是自然选择的主要驱动力。

主要观点与论据

  1. 种间竞争理论的起源与发展
    种间竞争理论的形成可以追溯到20世纪40年代,主要受到Gause的实验、Lotka和Volterra的数学模型以及Mayr和Huxley等人在系统分类学中的研究影响。Gause的实验表明,使用相同食物资源的物种无法在实验室中共存,这被称为“Gause原则”。Lack和Huxley进一步扩展了这一理论,强调物种通过生态位分化(ecological niche differentiation)实现共存。Hutchinson和MacArthur在20世纪50年代和60年代进一步发展了竞争理论,提出了资源分配(resource partitioning)和竞争系数的概念,为种间竞争提供了定量化的理论基础。

  2. 种间竞争的六项核心命题
    Schoener总结了种间竞争理论的六项核心命题:

    • 物种之间如果资源使用过于相似,无法长期共存,最终会导致竞争排斥。
    • 共存的物种通过生态位的足够差异实现共存。
    • 种间竞争是强大的进化驱动力,导致物种在资源使用上的分化。
    • 物种的地理分布通常由竞争压力决定。
    • 物种可能通过干扰竞争(interference competition)或资源消耗进行竞争。
    • 实验应能检测到资源使用高度重叠的物种之间的竞争。
  3. 种间竞争理论的争议与批评
    尽管种间竞争理论在20世纪70年代达到顶峰,但随后受到多种批评。批评主要来自数学模型的修改、统计方法的重新评估、新观察数据以及大量野外实验。一些研究者认为,环境波动(environmental fluctuation)可能导致资源丰富期和稀缺期的交替,从而使得竞争的作用变得间歇性。此外,捕食(predation)也被认为是比竞争更重要的种间相互作用。

  4. 数学模型的修改
    数学理论家对种间竞争模型进行了大量修改,提出了新的竞争系数公式,并探讨了环境波动对竞争的影响。例如,Turelli(1981)的研究表明,环境波动可能促进或抑制竞争排斥,具体取决于模型的结构。这些修改使得理论更加复杂,但也更好地反映了自然界的多样性。

  5. 统计方法的重新评估
    近年来,支持种间竞争的观察数据受到了重新审视。例如,Galapagos雀类的大小差异数据被重新分析,发现这些差异可能并不显著大于随机预期。尽管反驳意见认为某些数据仍支持竞争理论,但批评者的工作使得支持竞争的证据不再像过去那样充足。

  6. 环境波动与捕食的作用
    Wiens(1977)提出,环境波动可能导致资源丰富期和稀缺期的交替,从而使得竞争的作用变得间歇性。此外,Connell(1975)认为捕食是比竞争更重要的种间相互作用,特别是在海洋潮间带生态系统中,捕食者的移除会导致竞争排斥的发生。

  7. 资源重叠与竞争的关系
    资源重叠(resource overlap)与竞争之间的关系也受到质疑。一些研究发现,资源重叠的季节性和年际变化可能导致竞争强度的变化。例如,在资源稀缺期,物种之间的资源重叠减少,而在资源丰富期,重叠增加。这表明竞争的作用可能因环境条件而异。

意义与价值
本文的意义在于全面回顾了种间竞争理论的发展与争议,并试图通过新的发现和观点解决其中的矛盾。尽管批评者质疑种间竞争的重要性,但Schoener认为竞争仍然是生态学中的重要机制。本文不仅总结了种间竞争理论的起源与发展,还探讨了其面临的挑战,为未来的研究提供了方向。通过结合数学模型、统计分析和野外实验,本文为理解种间竞争的复杂性和多样性提供了新的视角。


这篇综述文章通过对种间竞争理论的历史回顾与现状分析,为生态学研究者提供了宝贵的参考,同时也为未来的研究指明了方向。

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