konsep habitat dan niche

Habitat adalah semua aspek dari suatu wilayah yang ditinggali oleh suatu organisme.

Faktor biotik

Faktor abiotik

Niche (relung) ekologis meliputi semua faktor yang diperlukan suatu spesies untuk bertahan hidup dengan sehat, dan bereproduksi.

– Makanan

– Kondisi abiotik

– Perilaku

Istilah habitat mempunyai berbagai macam penggunaan:

Tempat hidup suatu organisme.

Suatu wilayah geografis.

Suatu wilayah yang ditumbuhi suatu tipe vegetasi.

Dan lain-lain.

Menimbulkan permasalahan kontraproduktifitas.

Tidak mendukung konservasi.

Menghambat komunikasi antar ahli—ahli ekologi.

Membingungkan publik.

Bermasalah di pengadilan.

“suatu wilayah yang menyediakan sumberdaya dan kondisi yang mendukung okupansi (penghunian) oleh suatu spesies”

Definisi ini:

Mencakup komposisi floristik; sumberdaya, termasuk pangan, cover, shelter, dan faktor lain yang mempengaruhi okupansi.

Species-specific dan scale-dependent.

Sumberdaya penting pada satu skala spasial mungkin tidak relevan pada skala yang lain.

Mempunyai komponen temporal (mis. sumberdaya dapat meningkat atau menyusut).

Mempunyai arti bahwa habitat tidak selalu “wilderness”.

Merupakan distribusi hewan yang teramati pada berbagai habitat.

Dapat diukur untuk individu organisme atau populasi.

Catatan: pola pemakaian habitat dapat bervariasi sebagai fungsi dari perilaku, misalnya: foraging, denning, hiding, resting.

Jadi, pola pemakaian habitat yang berkaitan dengan perilaku seringkali disebut dengan spesifik. Misalnya: “foraging habitat use”.

Penggunaan habitat juga:

Mengalami variabilitas temporal.

Tergantung pada skala. Mis. Terkonsentrasi pada satu lokasi pada bentangan lahan, atau tersebar dalam “kantong-kantong”.

Apakah pola penggunaan habitat merupakan refleksi dari pilihan?

Tidak selalu, karena tergantung dengan yang terealisasikan.

Artinya, pemanfaatan habitat mungkin dipengaruhi oleh pembatasan oleh predator dan kompetisi.

Adalah pemanfaatan habitat relatif terhadap ketersediaannya.

Overuse (pemakaian berlebih) = seleksi

Underuse (kurang pemanfaatan) = avoidance (penghindaran)

Overuse

Merujuk pada pemilihan satu habitat tertentu di atas habitat yang lain pada suatu skala spasial.

Scale-dependent: hewan memilih habitat dari skala spasial yang sangat kecil (mikro) hingga sangat luas (makro).

Bervariasi secara temporal.

Bagaimana kita mendokumentasi seleksi habitat? 

Membandingkan penggunaan dengan ketersediaan habitat.

Pemilihan habitat pada tingkat yang melebihi pengharapan atas ketersediaan mengindikasikan seleksi.

Asumsinya adalah habitat yang “terseleksi” tersebut akan dipilih.

Perlu dicatat bahwa “ketersediaan” harus didefinisikan dengan tepat.

Kompetisi

Predasi

Hidupan liar memahami konfigurasi yang sesuai dari habitat yang dibutuhkan untuk kelangsungan hidup – perbedaan berdasarkan usia/pengalaman/kesempatan? – hirarki pada proses pengambilan keputusan.

Konsep niche (waktu/tempat/peran fungsional) dan seleksi habitat.

Contoh:

Kelelawar menggunakan panggilan frekuensi rendah/panggilan jarak jauh ketika mencari makanan di habitat terbuka;

Sementara di kanopi tertutup, menggunakan frekuensi tinggi/konstan.

Scale-dependence of Habitat Selection

1st Order 2nd Order 3rd Order 4th Order

Macrohabitat vs.

Microhabitat

1st order – innate?

2nd order –decisions

3rd &4th order –decisions

Niches: fundamental and realized.

Principle of competitive exclusion.

Realized niche as competitive refuge.

Niche crossovers.

Character displacement.

Adaptive radiation.

Definisi: Peran dan ruang ekologis yang ditempati suatu

organisme dalam suatu ekosistem.

Menurut Hutchinson: bersifat “hypervolume“; menggambarkan ruang multidimensi sumberdaya yang tersedia dan digunakan oleh organisme (mis. nutrien, cahaya, dll).

Fundamental niche (relung fundamental): Relung di mana suatu organisme bebas dari

gangguan dari species yg lain, sehingga mampu menggunakan keseluruhan kondisi (biotik dan abiotik) dan sumberdaya untuk bertahan hidup dan bereproduksi.

Namun, dikarenakan tekanan dan interaksi dengan species lain, relung fundamental jarang terpenuhi.

Realized niche (relung realistik): Relung nyata yang ditempati oleh suatu organisme,

sebagai akibat tekanan dari species lain.

Ukurannya lebih kecil dari relung fundamental,

Species biasanya teradaptasi pada relung ini.

Fundamental Niche

Realized Niche

Hutchison’s n-dimensional hypervolume

Habitat = sumberdaya species-specific yang tersedia (kualitas relatif).

Penggunaan habitat = bagaimana spesies menggunakan sumberdaya yang tersedia.

Seleksi habitat = proses pengambilan keputusan hirarkis (bawaan dan hasil belajar) atas habitat mana yang akan dipakai.

Preferensi habitat = berdasarkan seleksi habitat, mana yang lebih sering digunakan daripada yang lain (preferred vs. avoided), jika sama-sama tersedia.

Ketersediaan habitat = aksesibilitas sumberdaya.

Kualitas habitat = hubungan positif dengan fitness (bukan hanya densitas)

Pemahaman terhadap pemanfaatan/seleksi habitat memudahkan manajemen dan konservasi yang efektif.

Identifikasi habitat yang digunakan secara intensif oleh spesies target, juga yang tampaknya dihindari.

Mengelola habitat yang digunakan/dipilih untuk aktivitas tertentu (e.g., mencari makan, reproduksi, bersarang)

Yang terpenting: jika mekanisme yang mendasari pemanfaatan/seleksi diketahui, kita dapat memprediksi bagaimana perubahan antropogenik lansekap mempengaruhi distribusi spesies/populasi.

Spesies dapat berbagi habitat dan sumberdaya.

Kompetisi terjadi jika ada dua spesies menggunakan sumberdaya dengan cara yang sama.

“Competitive exclusion “ (eksklusi kompetitif) menjaga dua spesies supaya tidak menempati niche yang sama.

Mempunyai hasil yang berbeda:

Satu spesies akan teradaptasi lebih baik terhadap niche tersebut, sedang yang lain akan terusir atau punah.

Niche menjadi terbagi dua.

Kedua spesies akan mengalami divergensi lebih jauh lagi.

“Ecological equivalents” (ekuivalen ekologis) adalah spesies yang menempati niche yang sama, tapi hidup di wilayah geografis yang berbeda.

Madagascar

South America

Habitat occupance “Where are you from?”

“What’s your address?”

Ecological niche “What do you do?”

“Do you eat meat?”

Lebar niche (niche breadth):

spesies generalis vs. specialis

Kategorisasi niche

Junco Chickadee

Douglas squirrel Deer mouse

Deer Coyote Cougar

Main food generalist/ source specialist

seeds ? specialist

seeds & insects ? generalist seeds ? specialist

seeds ? specialist

Niche overlap?

“Dua species yang memerlukan sumberdaya yang kurang lebih sama kemungkinan besar akan tetap dalam kondisi

jumlah yang seimbang pada habitat yang sama”

J. Grinnell (1915)

Juga dikenal sebagai “Prinsip Gause” (dari formulasi oleh Gause di tahun 1930).

Sebagai akibatnya, yang kalah akan terusir, setidaknya secara lokal, kecuali ………

Ada yang selamat dari persaingan; yang kalah akan bertahan di habitat marginal; atau

Yang kalah dapat berimigrasi kembali dari tempat lain, atau

Gangguan di lingkungan mencegah pemenang mendapatkan monopoli penuh atas niche.

Species Habitat Other foods?

junco floor berries, insects (esp. ants

and beetles)

chickadee canopy insects

Douglas squirrel canopy insects, mushrooms,

flowers, birds’ eggs

deer mouse floor insect larvae (esp. moths)

upper canopy

lower canopy

shrub floor

resource overlap?

Realized niches selalu lebih sempit daripada fundamental niches, oleh karena itu, spesies tersebut menempati kisaran habitat yang lebih sempit daripada jika tidak ada kompetisi.

Dengan demikian, realized niche dapat dianggap sebagai suatu ‘competitive refuge’ (tempat perlindungan kompetitif).

Niche compression: barnacles on Scotland’s rocky shores

A

B C

dominant sp.

subdominant sp.

resource gradient

in the absence of competition with competition

refuge exclusion refuge zone

resource gradient

dominant sp. subdominant sp. B A C

resource gradient

in the absence of competition with competition

exclusion refuges zone

resource gradient

Niche crossovers

mainland vs. island

absent

new invader?

evolution of new species?

competitive release OR

http://biology.swau.edu/faculty/petr/ftphotos/hawaii/postcards/birds/

“woo

dpe

cker”

“n

ect

ar-f

eeder”

Source: Lack, D. 1966. Darwin’s Finches. Harper, N.Y.

Parallel (or convergent)

evolution of animals

inhabiting African (right) and S.

American (left) tropical forest

Niches and diversity

6 species „community‟

10 species „community‟

original state

more resources

10 species „community‟

more specialization

Niche overlap = similarity in how two species use resources.

≈ intensity of competition when resources are limiting

Niche “partitioning” allows two species sharing a limiting

resource to coexist in nature.

Niche partitioning = differences that allow coexistence

These differences

create a “refuge”

from competition

for each species.

How much is

enough???

Competition happens

only here.

Competition happens

only here.

Individuals are harmed, population growth slowed and

fitness is decreased in proportion to the area of overlap

= degree of similarity.

Resource Partitioning: examples of differences in resource use in similar species abound in nature.

Are differences related in any way to competition?

• Pre-existing differences allow species to coexist because they don’t use limiting resources exactly the same way.

• Phenotypic changes (acclimation) can allow relief from competition when resources are in short supply or competitors are present. = niche shift

• Genotypic changes (adaptation, ecotypic differentiation) occurred over time in the face of persistent shortage of resources and presence of competition

OR differences among species are irrelevant to competition--either resources are not limiting or competition is not related to the differences we observe.

Seed Size

small large

Frequency

In the diet

Competition as a structuring force in biological communities

100% Overlap

Medium seed

eater

Seed Size

small large

Frequency

In the diet

Small seed

specialist

Large seed

specialist

Medium seed

eater

10% Overlap

weak competition

X

Seed Size

small large

Frequency

In the diet

Small seed

specialist

Large seed

specialist

Seed Size

small large

Frequency

In the diet

Niche partitioning – there is a limit on the amount of similarity

between adjacent species that results in a regular spacing

of species’ morphology

Competition works as a biological filter to

remove or prevent the invasion of species

into biological communities

Min spacing

Seed Size small large

Frequency

In the diet

Small seed

specialist

Medium seed

eater

Large seed

specialist

Ghost of Competition Past – Differences in species ecology that reduces

competition is due to the action of competitive effects in their evolutionary

Past

small large

Frequency

In the diet

Medium seed eater invades of community

w/o competing species

Niche Expansion – Over time it evolves to

fill vacant niches

small large

Frequency

In the diet

Medium seed eater invades of community

w/ smaller beaked species

small large

Frequency

In the diet

Character Displacement– Over time it evolves to

avoid competition

Medium seed eater invades of community

w/ smaller beaked species

small large

Frequency

In the diet

ALLOPTARY

Small seed

absent

SYMPATRY

Small seed

present

Differences in species’ morphology will be

greater in sympatry than in allopatry

sympatry = occur together

allopatry = occur separately

A characteristic of Character Displacement

Differences in species’ morphology will be

greater in sympatry than in allopatry

sympatry = occur together

allopatry = occur separately

A characteristic of Character Displacement

Character Displacement In

Darwin’s Finches