Екологични последователности, изследвания и примери



Екологична последователност то е процес на постепенно заместване на растителни и животински видове в общността, което води до промени в състава на общността. Можем също така да го дефинираме като модел на колонизация и изчезване на определено място от множество видове. Този модел се характеризира с това, че е несезонен, насочен и непрекъснат.

Екологичната последователност е типична за общности, контролирани от "господство", т.е. тези, в които някои видове са конкурентно превъзхождащи другите.

В този процес „отваряне” се получава в резултат на смущение, което може да се разглежда като прочистване в гората, нов остров, дюна, между другото. Това отваряне първоначално е заето от "първоначален заселник", който е изместен с течение на времето, защото не може да запази присъствието си на мястото.

Нарушенията обикновено водят до появата на поредица от видове (влизащи и излизащи от сцената), които дори могат да бъдат предвидени.

Например, известно е, че ранните видове в последователност са добри колонизатори, растат и се размножават бързо, докато по-късните видове (които влизат по-късно), са по-бавни в растежа и размножаването си, и търпят по-малко наличност на ресурси.

Последните могат да достигнат зрялост в присъствието на ранните видове, но в крайна сметка да ги изключат от конкуренцията.

индекс

  • 1 Видове наследяване
    • 1.1 Първична последователност
    • 1.2 Вторично наследяване
  • 2 Изследвания на екологичната приемственост
    • 2.1 Хенри Чандлър Коулс
    • 2.2 Споровете между Клементс-Глисън
    • 2.3 Кой е прав?
  • 3 Как се изучават екологичните наследявания?
    • 3.1 Chronoserie или Space Replacement by Time (SFT)
  • 4 Примери за изучаване на наследяванията
    • 4.1. Използване на хроносерия при изучаването на първична последователност
    • 4.2 Проучване на вторичните наследявания
  • 5 Винаги ли съществува последователност??
  • 6 Препратки

Видове наследяване

Еколозите са разграничили два вида наследяване, а именно: първична сукцесия (срещаща се в обекти без предварително съществуваща растителност) и вторична сукцесия (срещаща се в обекти с вече установена растителност)..

Също така има тенденция да се прави разлика между автогенна сукцесия, която се движи от процеси, които действат в рамките на определено място, и алогенна последователност, която се движи от фактори, външни за този сайт.

Първична последователност

Основната последователност е процесът на колонизация на видовете на място, което не представя съществуваща растителност.

Той се произвежда в стерилни неорганични субстрати, генерирани от източници на смущения, като вулканизъм, заледяване, между другото. Примери за такива субстрати могат да бъдат: потоци от лава и пемзови равнини, новообразувани пясъчни дюни, кратери на въздействието на метеор, морени и субстрати, изложени след оттеглянето на ледник, между другото.

По време на първичната последователност, видовете могат да пристигнат от далечни места.

Процесът на наследяване обикновено настъпва бавно, тъй като е необходимо първите заселници да трансформират околната среда, което я прави по-благоприятна за установяването на други видове..

Например, образуването на почвата изисква първоначално разлагане на скалите, натрупване на мъртъв органичен материал и впоследствие постепенно създаване на почвени микроорганизми..

Вторично наследяване

Вторичната приемственост се среща в обекти с вече установена растителност. Това се случва след нарушаване на динамиката на установената общност, без напълно да елиминира всички индивиди.

Сред общите причини за смущения, които могат да доведат до вторична сукцесия, можем да споменем: бури, пожари, болести, дърводобив, минно дело, селскостопански клиринг и др..

Например, в случаите, когато растителността на дадена зона е частично или напълно елиминирана, почвата, семената и добре развитите спори остават в добро състояние, процесът на колонизация на нови видове се нарича вторична последователност..

Изследвания на екологичната приемственост

Хенри Чандлър Коулс

Една от първите, които признават наследството като екологичен феномен, е Хенри Чандлър Каулс (1899), който изучава общности на дюни от различни възрасти в езерото Мичиган (САЩ), като прави изводи за моделите на последователност..

Коулс забеляза, че колкото по-далеч се отдалечава от брега на езерото, имаше и по-стари дюни с доминиране на различни видове растения между тях.

Впоследствие в научната област възникнаха сериозни противоречия по отношение на концепцията за наследяването. Едно от най-известните спорове е това на учените Фредерик Клементс и Хенри Глисън.

Споровете на Клементс-Глисън

Клементс твърди, че екологичната общност е суперорганизъм, където видовете взаимодействат и се подкрепят взаимно, дори алтруистично. Следователно в тази динамика съществува модел за развитие на общността.

Този изследовател въвежда понятия като "същества" и "обществото на климакса". Съществата представляват междинни етапи в наследяването, докато кулминацията е стабилно състояние, което е достигнато в края на процеса на наследяване. Различните климатични състояния са продукт на многобройните екологични режими.

От своя страна Глисън защитава хипотезата, че общностите просто се развиват като следствие от отговорите на всеки вид на серия от физиологични ограничения, характерни за всяко конкретно място..

За Глисън увеличаването или намаляването на даден вид в общността не зависи от асоциации с други видове.

Тази индивидуалистична визия за развитие на общността я разглежда просто като набор от видове, чиито индивидуални физиологични изисквания им позволяват да използват определено място.

Кой беше прав?

В краткосрочен план визията на Клементс беше широко приета в научната общност, но в дългосрочен план идеите на Глисън изглеждаха по-точни в описанието на процеса на наследяване на растенията..

Еколозите на Уитакър, Еглер и Одум са участвали в тази дискусия, която се появи отново през цялото развитие на екологията на общността..

Днес по-нови модели като тези на Drury и Nisbet (1973), както и тези на Connell и Slatyer (1977), които носят нови видения в стария дебат, се добавят към тази дискусия..

Както често се случва в тези случаи, най-вероятно никоя от визиите (нито на Клементс, нито на Глисън) е напълно неправилна и и двете имат определена сума от определени.

Как се изучават екологичните наследявания?

Наследяванията, които се развиват в нови разкрития на земя (например остров, възникнал от вулканизъм), обикновено отнемат стотици години. От друга страна, продължителността на живота на изследователя е ограничена до няколко десетилетия. Затова е интересно да се зададе въпросът как да се изправим пред разследването на наследяванията.

Един от начините, по които се изучава последователността, е търсенето на аналогични процеси, които отнемат по-малко време.

Например изследването на повърхности на някои скалисти крайбрежни стени, които могат да бъдат оставени голи и да бъдат презаселени чрез колонизиращи видове след периоди от години или десетилетия.

Chronoserie или космическо заместване по време (SFT)

Нарича се cronoserie (от гръцки Khronos: time) или "заместване на пространството с времето" (SFT, акроним на английски), към друга форма, която обикновено се използва при изучаването на наследяванията. Това се състои в анализ на общности от различни възрасти и пространствени местоположения, произтичащи от едно събитие за смущения.

Основното предимство на SFT е, че дългите периоди на наблюдение (стотици години) не са необходими за изучаване на поредица. Въпреки това, едно от неговите ограничения включва невъзможността да се знае точно колко сходни са конкретните местоположения на изследваните общности.

Тогава би било възможно да се объркат ефектите, свързани с възрастта на местата, с ефекти на други променливи, свързани с местоположенията на общностите.

Примери за изучаване на наследяванията

Използване на хроносерия в изучаването на първична последователност

Пример за хроносерии е открит в работата на Камиджо и неговите сътрудници (2002), които са могли да изведат основна последователност в базалтовите вулканични потоци на остров Мияке-джима в Япония..

Тези изследователи са изучавали известна хроносексуалност на различни вулканични изригвания, датиращи от 16, 37, 125 и повече от 800 години..

В 16-годишния поток те установили, че почвата е много оскъдна, липсва азот и растителността почти липсва, с изключение на няколко малки елши (Alnus sieboldiana).

Напротив, в най-старите парцели са записани 113 таксона, включително папрати, многогодишни тревисти растения, лиани и дървета..

След това те реконструирали процеса на наследяване, заявявайки, че на първо място елша, азотфиксатор, колонизирала голата вулканична лава, улеснявайки по-късното влизане на черешовото дърво (Prunus speciosa), със средна последователност, и лавровиMachilus thunbergii), на късна последователност. Впоследствие се формира смесена и засенчена гора, доминирана от родовете Alnus и Prunus.

И накрая, изследователите заявиха, че заместването на Machilus за шиите (Castanopsis sieboldii) дълготрайно дърво, и в чиято дървесина обикновено се развива добре познатата гъба Ший-бек.

Проучване на вторичните наследявания

Често се изучават вторични наследявания, като се използват изоставени полета. В САЩ са проведени много изследвания от този тип, поради точната дата на изоставяне на тези полета..

Например известният еколог Дейвид Тилман е открил в своите изследвания, че има типична последователност в последователностите, които се случват в тези стари полета:

  1. Първо колонизирайте годишните плевели.
  2. Те са последвани от многогодишни тревисти растения.
  3. След това са включени дървета на ранната последователност.
  4. И накрая, влизат дърветата с късна сукцесия, като иглолистни дървета и твърди дървета.

Тилман намира, че съдържанието на азот в почвата се увеличава с напредването на сукцесията. Този резултат е потвърден от други проучвания, проведени в изоставени в Китай оризови полета.

Има ли винаги приемственост?

От началото на тази статия сме заявили, че екологичното наследяване е типично за общностите, контролирани от "господство", но не винаги е така.

Има и други видове общности, които се наричат ​​"контролирани от основателите". В този тип общности са представени голям брой видове, които са еквивалентни като първични колонизатори на отвор, създаден от смущение.

Това са видове, добре приспособени към абиотичната среда в резултат на смущенията и могат да запазят своето място до смъртта, тъй като не са конкурентно разселени от друг вид..

В тези случаи шансът е факторът, който определя видовете, които преобладават в общността след нарушение, в зависимост от това кои видове могат първо да достигнат отвора..

препратки

  1. Ashmole, N.P., Oromi, P., Ashmole, M.J. и Martin, J.L. (1992). Първична фаунистична приемственост във вулканичен терен: проучвания на лава и пещери на Канарските острови. Biological Journal на Linnean Society, 46 (1-2), 207-234. doi: 10.1111 / j.1095-8312.1992.tb00861.x
  2. Banet A. I. и Trexler J. C. (2013). Работа по заместващи пространства в Евърглейдс Модели за екологично прогнозиране. PLoS ONE 8 (11): e81025. doi: 10.1371 / journal.pone.0081025
  3. Kamijo, T., Kitayama, K., Sugawara, A., Urushimichi, S. and Sasai, K. (2002). Първична последователност на топло-умерената широколистна гора на вулканичен остров Мияке-джима, Япония. Folia Geobotanica, 37 (1), 71-91. doi: 10.1007 / bf02803192
  4. Maggi, E., Bertocci, I., Vaselli, S. and Benedetti-Cecchi, L. (2011). Моделите на Connell и Slatyer за наследяване в ерата на биологичното разнообразие. Ecology, 92: 1399-1406. doi: 10.1890 / 10-1323.1
  5. Пикет С. Т. А. (1989). Замяна на място за времето като алтернатива на дългосрочните изследвания. В: Likens G.E. (eds) Дългосрочни изследвания в екологията. Springer, Ню Йорк, Ню Йорк.
  6. Poli Marchese, E и Grillo, M. (2000). Първична сукцесия върху потока лава върху връх Етна. Acta Phytogeographica Suecica. 85. 61-70.