關鍵種或關鍵物種(英語:keystone 物種,又直譯基石種或基石物種)是指對環境的影響與其生物量不成比例的物種。這些物種在維持生態群落的結構中起著至關重要的作用,它們影響著生態系統中其他許多生物,并決定了群落中各種物種的種類與數量。關鍵種的消失或減弱會導致整個群落甚至生態系統發生劇烈變化。
簡介
物種在生態系統中的作用是不同的,其中有一些種類在生態系統中的作用遠遠超過了它們的生物量在生態系統中的比例,這些種類稱為關鍵種。關鍵種與優勢種都在維護生物多樣性和生態系統穩定方面起重要作用,區別在于關鍵種的生物量比例小,而優勢種的生物量大。根據關鍵種的作用方式,大致可以劃分出以下類型:關鍵捕食者、關鍵獵物、關鍵植食者、關鍵資源、關鍵競爭者、關鍵共生者、關鍵病原體/寄生物、關鍵修飾者。
概念提出
1962-1964年,美國華盛頓大學的Paine在Mukkaw海灣及加利福尼亞州等地的巖石潮問帶,進行了海洋生物群落的捕食關系及物種多樣性研究。去除群落中的捕食者海星綱(Pisaster ocbraceus)后,原為被捕食者的貽貝(Banlaus glandula)隨即占據了大部分領域,其空間占有率由60%增加到80% .但9個月后,貽貝又被牡蠣科(貽貝屬 californianu )和藤壺(Mitella polimerus)所排擠。底棲藻類、附生植物、軟體動物門由于缺乏適宜空間或食物而消失,群落系統組成由15個物種降至8個物種,營養關系變得簡單化。
Paine 的實驗表明,群落中單一物種(如這里的貽貝) 對必要生存條件(如空間) 的壟斷往往受到捕食者(如海星綱) 的阻止,這種阻止效率以及捕食者的數量影響著系統中的物種多樣性。若捕食者缺失或實驗性地移走,系統的多樣性將降低。從這個意義上來說,位于食物鏈上端的捕食者的存在,有利于保持群落的穩定性和高的物種多樣性。
定義
不同科學家對關鍵種的定義
如Menge把“群落中獨立確定被捕者結構格局(包括分布、多度、組成個體大小和多樣性)的某個捕食者”稱為關鍵種;Mills等則認為,關鍵種應具備兩個明顯標志:第一,它們的存在對保持其所在生物群落的組成、結構及多樣性至關重要;第二,這些種與群落的其它成員緊密相關。對關鍵種的定義是指一旦滅絕將會引起連鎖反應,并導致生物多樣性減少,和某一生態系統功能的紊亂,在很多方面對維護生態系統的功能起著重要的作用。
不同學科中關鍵種的定義
在群落生態學中的定義為:對群落結構和功能有重要影響的物種。這些物種從群落中消失會使得群落結構發生嚴重改變,可能導致物種的滅絕和多度劇烈變化。
在昆蟲學上則定義為:對特定群落結構的特征與變化起決定作用的昆蟲種類。
參考資料 >