Økologiske successionstyper, undersøgelser og eksempler



Økologisk arv det er processen med gradvis substitution af plante- og dyrearter i et samfund, som forårsager ændringer i sammensætningen af ​​samfundet. Vi kunne også definere det som et mønster af kolonisering og udryddelse på et bestemt sted af flere arter. Dette mønster er karakteriseret ved at være ikke-sæsonbestemt, retningsbestemt og kontinuerligt.

Økologisk arv er typisk for samfund kontrolleret af "dominans", det vil sige dem, hvor nogle arter er konkurrencedygtige overfor andre.

I denne proces produceres en "åbning" som et resultat af en forstyrrelse, der kan ses som en clearing i skoven, en ny ø, en klit blandt andre. Denne åbning er i første omgang besat af en "indledende bosætter", der er forskudt med tiden, fordi han ikke kan opretholde sin tilstedeværelse på stedet.

Forstyrrelser fører normalt til udseendet af en sekvens af arter (ind og ud af scenen), som endda kan forudsiges.

For eksempel er det kendt, at tidlige arter i en række er gode kolonisatorer, vokser og reproducerer hurtigt, mens de senere arter (som indtaster senere) er langsommere i deres vækst og reproduktion og tolererer mindre ressourceforsyning.

Sidstnævnte kan vokse til modenhed i tilstedeværelsen af ​​de tidlige arter, men i sidste ende udelukke dem ved konkurrence.

indeks

  • 1 Typer af succession
    • 1.1 Primær succession
    • 1.2 Sekundær succession
  • 2 Studier af økologisk arv
    • 2.1 Henry Chandler Cowles
    • 2.2 Clements-Gleason kontroversen
    • 2.3 Hvem havde ret?
  • 3 Hvordan studeres økologiske successioner?
    • 3.1 Chronoserie eller Space Replacement by Time (SFT)
  • 4 Eksempler på undersøgelsen af ​​successioner
    • 4.1 Anvendelse af et kronoseri i studiet af en primær arv
    • 4.2 Undersøgelse af sekundære successioner
  • 5 eksisterer successionen altid??
  • 6 referencer

Typer af succession

Økologer har skelnet mellem to typer af successioner, nemlig: primære successioner (forekommer på steder uden forudgående vegetation) og sekundær succession (forekommer på steder med allerede etableret vegetation).

Det har også en tendens til at skelne mellem autogen succession, som er drevet af processer, der opererer inden for et bestemt sted og allogen succession, som er drevet af faktorer uden for den pågældende side.

Primær succession

Den primære succession er processen med kolonisering af arter på et sted, der ikke frembyder eksisterende vegetation.

Den fremstilles i sterile uorganiske substrater, der genereres af forstyrrelseskilder som vulkanisme, gletsning, blandt andre. Eksempler på sådanne substrater kunne være: lavastrømme og pimpstener, nyligt dannede klitter, stødkratere af en meteor, morainer og substrater, der er udsat efter tilbagetrækningen af ​​en gletscher, blandt andre.

Under den primære arv kan arter ankomme fra fjerne steder.

Efterfølgelsesprocessen opstår sædvanligvis langsomt, fordi det er nødvendigt for de første bosættere at omdanne miljøet, hvilket gør det mere gunstigt for etableringen af ​​andre arter.

For eksempel kræver jorddannelse nedbrydning af klipper oprindeligt, akkumulering af døde organiske materialer og efterfølgende gradvis etablering af jordmikroorganismer..

Sekundær succession

Sekundær arv forekommer på steder med allerede etableret vegetation. Dette sker efter en forstyrrelse forstyrrer dynamikken i det etablerede samfund uden helt at eliminere alle enkeltpersoner.

Blandt de almindelige årsager til forstyrrelser, der kan føre til en sekundær succession, kan vi nævne: storme, brande, sygdomme, skovhugst, minedrift, landbrugsrydning, blandt andre.

For eksempel, i tilfælde hvor vegetation af et område er blevet delvist eller helt elimineret, jordbunden, frøene og veludviklede sporer forbliver i god stand, kaldes koloniseringsprocessen af ​​nye arter sekundært efter hinanden..

Undersøgelser af den økologiske succession

Henry Chandler Cowles

En af de første til at genkende successionen som et økologisk fænomen var Henry Chandler Cowles (1899), der studerede fællesskab af klitter i forskellige aldre i Lake Michigan (USA), hvilket gav afledninger om successive mønstre.

Cowles observerede, at jo længere han flyttede væk fra søen, var der ældre klitter med dominans af forskellige plantearter mellem dem.

Derefter var der dybtgående kontroverser inden for det videnskabelige område vedrørende begrebet arv. En af de mest kendte kontroverser har været forskerne Frederick Clements og Henry Gleason.

Clements-Gleason kontroversen

Clements hævdede, at et økologisk samfund er en superorganisme, hvor arter interagerer og støtter hinanden, selv altruistisk. I denne dynamik er der derfor et mønster for samfundsudvikling.

Denne forsker introducerede begreber som "væsener" og "klimaksamfundet". Væsenerne repræsenterede mellemliggende trin i successionen, mens klimakset var den stabile tilstand, der blev nået ved afslutningen af ​​successionsprocessen. De forskellige klimakslande var produktet af de mange miljøregimer.

Gleason forsvarede for sin side hypotesen om, at samfund simpelthen udviklede sig som følge af hver arts reaktion på en række fysiologiske begrænsninger, der var typiske for hver enkelt lokalitet.

For Gleason var forøgelsen eller faldet af en art i et fællesskab ikke afhængig af foreninger med andre arter.

Denne individualistiske vision om samfundsudvikling betragter det som en samling af arter, hvis individuelle fysiologiske krav tillader dem at udnytte et bestemt sted.

Hvem havde ret?

På kort sigt blev visionen om Clements bredt accepteret i det videnskabelige samfund, men på lang sigt har Gleason's ideer vist sig at være mere præcise i beskrivelsen af ​​processen med arvning af planter.

Økologer af likes som Whittaker, Egler og Odum har deltaget i denne diskussion, der er genoprettet gennem udviklingen af ​​samfundets økologi.

I dag er nyere modeller som Drury og Nisbet (1973) og Connell og Slatyer (1977), der bringer nye visioner til den gamle debat, tilføjet til denne diskussion..

Som det ofte er tilfældet i disse tilfælde er det højst sandsynligt, at ingen af ​​visionerne (enten Clements 'eller Gleason's) er helt forkerte, og begge har en vis mængde visse.

Hvordan økologiske successioner studeres?

De successioner, der udvikler sig i nye udkanten af ​​jord (for eksempel en ø fremkaldt af vulkanisme), tager typisk hundreder af år. På den anden side er forskerens levetid begrænset til nogle få årtier. Så det er interessant at stille spørgsmålet om, hvordan man står over for efterforskningen af ​​successionerne.

En af de måder, der har vist sig at studere successioner, har været at søge efter analoge processer, der tager mindre tid.

Eksempelvis undersøgelsen af ​​overflader af visse stenige kystvægge, som kan efterlades bar og omlægges af koloniserende arter efter år eller årtier.

Chronoserie eller Space Replacement by Time (SFT)

Det hedder cronoserie (fra græsk Khronos: tid) eller "pladsudskiftning efter tid" (SFT med dens akronym på engelsk), til en anden form, der almindeligvis anvendes i undersøgelsen af ​​successioner. Dette består i analyse af samfund af forskellige aldre og rumlige steder, der opstår som følge af en enkelt forstyrrelsesbegivenhed.

Den største fordel ved SFT er, at lange perioder med observation (hundreder af år) ikke er nødvendige for at studere en succession. En af dens begrænsninger indebærer imidlertid ikke at være i stand til at vide præcis, hvordan de specifikke steder i de undersøgte lokalsamfund er ens.

Det ville da være muligt at forveksle virkninger, der kan tilskrives stedernes alder, med virkninger af andre variabler, der er forbundet med lokaliteterne i lokalsamfundene.

Eksempler på undersøgelsen af ​​successioner

Anvendelse af en kronoserie i studiet af en primær arv

Et eksempel på kronografer er fundet i Kamijo og hans samarbejdspartnere (2002), der kunne udlede en primær arv i de basaltiske vulkanstrømme på Miyake-jima-øen i Japan..

Disse forskere studerede en kendt kronosekvens af forskellige vulkanudbrud fra 16, 37, 125 og mere end 800 år gamle.

I den 16-årige strømning fandt de, at jorden var meget begrænset, manglede nitrogen og vegetationen var næsten fraværende, bortset fra nogle få små alder (Alnus sieboldiana).

Tværtimod optog de i de ældste tomter 113 taxa, herunder bregner, flerårige urteplanter, lianer og træer.

De rekonstruerede derefter efterfølgelsesprocessen, idet man for det første forklarede, at alderen, kvælstoffikseren, koloniserede den nøgne vulkanske lava, hvilket letter kirsebærtræets senere indtræden (Prunus speciosa), med mellemfald og laurbær (Machilus thunbergii), af sen succession. Derefter blev der dannet en blandet og skyggefuld skov, domineret af slægten Alnus og Prunus.

Endelig erklærede forskerne, at udskiftningen af Machilus for Shii (Castanopsis sieboldii) langlivet træ, og i hvis træ er den velkendte champignon Shii-take normalt udviklet.

Undersøgelse af sekundære successioner

Sekundære successioner studeres ofte ved hjælp af felter, der er blevet forladt. I USA er mange undersøgelser af denne type blevet udført på grund af den nøjagtige dato for opgivelsen af ​​disse felter..

For eksempel har den velkendte økolog David Tilman fundet i sine studier, at der er en typisk sekvens i de successioner, der forekommer i disse gamle felter:

  1. Koloniser først feltårets ukrudtsår.
  2. De efterfølges af flerårige urteagtige planter.
  3. Derefter indgår træer af tidlig arv.
  4. Endelig indtaster sen efterfølgende træer, såsom nåletræer og hårdttræ.

Tilman finder ud af, at nitrogenindholdet i jorden øges efterhånden som successionen skrider frem. Dette resultat er blevet bekræftet af andre undersøgelser udført i risområder, der er forladt i Kina.

Er der altid succession?

Vi har sagt fra begyndelsen af ​​denne artikel, at økologisk arv er typisk for samfund kontrolleret af "dominans", men det er ikke altid sådan.

Der er andre typer af samfund, der kaldes "kontrolleret af grundlæggerne". I denne type samfund præsenteres et stort antal arter, der svarer til primære kolonisatorer af en åbning skabt af en forstyrrelse.

Disse er arter, der er velegnede til det abiotiske miljø som følge af forstyrrelsen og kan opretholde deres plads indtil døden, da de ikke er forskudt forskudt af en anden art.

I disse tilfælde er chancen den faktor, der definerer de arter, der dominerer i et samfund efter en forstyrrelse, afhængigt af hvilken art der først kan nå åbningen genereret.

referencer

  1. Ashmole, N.P., Oromi, P., Ashmole, M.J. og Martin, J.L. (1992). Primær faunale arv i vulkansk terræn: lava- og hulstudier på De Kanariske Øer. Biologisk Journal of the Linnean Society, 46 (1-2), 207-234. doi: 10.1111 / j.1095-8312.1992.tb00861.x
  2. Banet A. I. og Trexler J. C. (2013). Space-for-Time Substitution arbejder i Everglades Ecological Forecasts. PLoS ONE 8 (11): e81025. doi: 10.1371 / journal.pone.0081025
  3. Kamijo, T., Kitayama, K., Sugawara, A., Urushimichi, S. og Sasai, K. (2002). Primær rækkefølgen af ​​den varme tempererede bredbladede skov på en vulkansk ø, Miyake-jima, Japan. Folia Geobotanica, 37 (1), 71-91. doi: 10.1007 / bf02803192
  4. Maggi, E., Bertocci, I., Vaselli, S. og Benedetti-Cecchi, L. (2011). Connell og Slatyer's successionsmodeller i biodiversitetsalderen. Ecology, 92: 1399-1406. doi: 10,1890 / 10-1323,1
  5. Pickett S. T. A. (1989). Space-for-Time Substitution som et alternativ til langsigtede studier. I: Ligner G.E. (eds) Langtidsstudier i økologi. Springer, New York, NY.
  6. Poli Marchese, E og Grillo, M. (2000). Primær succession på lava strømmer på Mt. Etna. Acta Phytogeographica Suecica. 85. 61-70.