Типы экологической преемственности, исследования и примеры



Экологическая преемственность это процесс постепенного замещения видов растений и животных в сообществе, который вызывает изменения в составе сообщества. Мы могли бы также определить его как образец колонизации и вымирания в определенном месте несколькими видами. Эта модель характеризуется несезонной, направленной и непрерывной.

Экологическая преемственность типична для сообществ, контролируемых «доминированием», то есть тех, в которых одни виды конкурентно превосходят другие.

В этом процессе «отверстие» создается в результате беспорядка, который можно рассматривать как вырубку в лесу, новый остров, дюна, среди прочих. Это открытие первоначально занято «первоначальным поселенцем», который с течением времени перемещается, потому что он не может поддерживать свое присутствие в этом месте..

Нарушения обычно приводят к появлению последовательности видов (входящей и выходящей из сцены), которая может быть даже предсказана.

Например, известно, что ранние виды подряд являются хорошими колонизаторами, быстро растут и размножаются, в то время как более поздние виды (которые появляются позже) медленнее в своем росте и размножении и терпят меньшую доступность ресурсов..

Последние могут дорасти до зрелости в присутствии ранних видов, но в конечном итоге исключают их из-за конкуренции.

индекс

  • 1 Типы наследования
    • 1.1 Первичная последовательность
    • 1.2 Вторичная преемственность
  • 2 Исследования экологической преемственности
    • 2.1 Генри Чендлер Коулз
    • 2.2 Спор о Клементсе и Глисоне
    • 2.3 Кто был прав?
  • 3 Как изучаются экологические преемственности?
    • 3.1 Хроносерия или замена пространства по времени (SFT)
  • 4 Примеры изучения наследования
    • 4.1 Использование хроносерии в исследовании первичной преемственности
    • 4.2 Изучение вторичных сукцессий
  • 5 Преемственность всегда существует??
  • 6 Ссылки

Типы наследования

Экологи выделяют два типа сукцессий: первичную сукцессию (встречающуюся на участках без ранее существовавшей растительности) и вторичную сукцессию (встречающуюся на участках с уже установленной растительностью).

Он также имеет тенденцию проводить различие между аутогенной преемственностью, которая обусловлена ​​процессами, действующими в определенном месте, и аллогенной преемственностью, которая обусловлена ​​факторами, внешними по отношению к этому сайту..

Первичная преемственность

Первичная последовательность - это процесс колонизации видов в месте, где нет существовавшей ранее растительности..

Это произведено в стерильных неорганических основаниях, произведенных источниками беспокойства, такими как вулканизм, оледенение, среди других. Примерами таких субстратов могут быть: потоки лавы и равнины пемзы, недавно сформированные песчаные дюны, ударные кратеры метеора, морены и субстраты, обнаженные после отступления ледника, среди других.

Во время первичной последовательности виды могут прибыть из отдаленных мест.

Процесс сукцессии обычно происходит медленно, потому что первым поселенцам необходимо преобразовать окружающую среду, делая ее более благоприятной для появления других видов..

Например, почвообразование требует, чтобы вначале происходило разложение горных пород, накопление мертвого органического материала и впоследствии постепенное образование почвенных микроорганизмов..

Вторичная преемственность

Вторичная последовательность происходит в местах с уже установленной растительностью. Это происходит после того, как нарушение нарушает динамику сложившегося сообщества, без полного устранения всех людей.

Среди распространенных причин беспокойства, которые могут привести к вторичной преемственности, мы можем упомянуть: штормы, пожары, болезни, лесозаготовки, добыча полезных ископаемых, уборка сельскохозяйственных угодий и другие..

Например, в случаях, когда растительность области была частично или полностью уничтожена, почва, семена и хорошо развитые споры остаются в хорошем состоянии, процесс колонизации новых видов называется вторичной сукцессией..

Исследования экологической преемственности

Генри Чендлер Коулз

Одним из первых, кто признал правопреемство как экологическое явление, был Генри Чандлер Коулз (1899), который изучал сообщества дюн разного возраста в озере Мичиган (США), делая выводы о порядке сукцессии..

Коулз заметил, что чем дальше он удалялся от берега озера, тем более древними были дюны с преобладанием разных видов растений..

Впоследствии в научной сфере возникли глубокие противоречия в отношении концепции правопреемства. Одним из самых известных противоречий было то, что ученые Фредерик Клементс и Генри Глисон.

Спор Клементс-Глисон

Клементс утверждал, что экологическое сообщество - это суперорганизм, где виды взаимодействуют и поддерживают друг друга, даже альтруистически. В этой динамике, следовательно, есть модель развития сообщества.

Этот исследователь представил такие понятия, как «существа» и «сообщество кульминации». Существа представляли промежуточные стадии в последовательности, в то время как кульминацией было стабильное состояние, которое было достигнуто в конце процесса последовательности. Различные кульминационные состояния были продуктом многочисленных экологических режимов.

Со своей стороны, Глисон отстаивал гипотезу о том, что сообщества просто развивались в результате реакции каждого вида на ряд физиологических ограничений, типичных для каждого конкретного места.

Для Глисона увеличение или уменьшение вида в сообществе не зависело от ассоциаций с другими видами.

Это индивидуалистическое видение развития сообщества рассматривает его просто как совокупность видов, чьи индивидуальные физиологические потребности позволяют им эксплуатировать определенное место..

Кто был прав?

В краткосрочной перспективе видение Клементса было широко принято в научном сообществе, однако в долгосрочной перспективе идеи Глисона оказались более точными в описании процесса сукцессии растений..

Экологи, подобные Уиттакеру, Эглеру и Одуму, приняли участие в этой дискуссии, которая вновь возникла в процессе развития экологии сообщества..

Сегодня к этой дискуссии добавляются более свежие модели, такие как модели Друри и Нисбета (1973 г.) и Коннелла и Слатиера (1977 г.), которые привносят новые взгляды в старые дебаты..

Как часто бывает в этих случаях, наиболее вероятно, что ни одно из видений (ни Климентса, ни Глисона) не является полностью неверным, и оба имеют определенное количество определенных.

Как изучаются экологические преемственности?

Преемственность, которая развивается в новых обнажениях земли (например, остров, возникший в результате вулканизма), обычно занимает сотни лет. С другой стороны, продолжительность жизни исследователя ограничена несколькими десятилетиями. Итак, интересно задать вопрос о том, как противостоять расследованию наследственности.

Одним из способов, который был найден для изучения преемственности, был поиск аналогичных процессов, которые занимают меньше времени.

Например, изучение поверхностей некоторых скалистых прибрежных стен, которые можно оставить открытыми и заселить колонизирующими видами через несколько лет или десятилетий..

Хроносерия или замена пространства по времени (SFT)

Это называется cronoserie (от греческого Хронос: время) или «замена пространства временем» (SFT по его аббревиатуре на английском языке) в другую форму, обычно используемую при изучении наследования. Это состоит в анализе сообществ разных возрастов и пространственных местоположений, возникающих в результате одного события нарушения.

Основным преимуществом SFT является то, что длительные периоды наблюдения (сотни лет) не требуются для изучения последовательности. Тем не менее, одно из его ограничений заключается в невозможности точно знать, насколько сходны конкретные места изучаемых сообществ..

Тогда можно будет спутать эффекты, связанные с возрастом мест, с эффектами других переменных, связанных с месторасположением сообществ..

Примеры изучения наследования

Использование хроносерии в исследовании первичной преемственности

Пример хроносерии найден в работах Камидзё и его сотрудников (2002), которые смогли вывести основную последовательность в базальтовых вулканических потоках острова Мияке-джима в Японии..

Эти исследователи изучали известную хронологическую последовательность различных извержений вулканов, датируемых 16, 37, 125 и более 800 лет.

В потоке 16-летнего возраста они обнаружили, что почва была очень скудной, не хватало азота, а растительность почти отсутствовала, за исключением нескольких небольших ольх (Alnus sieboldiana).

Напротив, на самых старых участках было зарегистрировано 113 таксонов, включая папоротники, многолетние травянистые растения, лианы и деревья..

Затем они реконструировали процесс сукцессии, заявив, что в первую очередь ольха, закрепитель азота, колонизировала голую вулканическую лаву, облегчая последующее проникновение вишневого дерева (Prunus speciosa), средней последовательности и лавра (Machilus thunbergii), поздней преемственности. Впоследствии был сформирован смешанный и затененный лес, в котором преобладали роды. Alnus и Prunus.

Наконец, исследователи заявили, что замена Machilus для Шии (Castanopsis sieboldii) долгоживущее дерево, а в лесу которого обычно вырабатывается знаменитый гриб шиитаке.

Изучение вторичных сукцессий

Вторичные последовательности часто изучаются с использованием полей, которые были оставлены. В США было проведено много исследований такого типа из-за точной даты оставления этих полей..

Например, известный эколог Дэвид Тилман обнаружил в своих исследованиях, что есть типичная последовательность в последовательностях, которые происходят в этих старых областях:

  1. Сначала колонизируйте полевые однолетние сорняки.
  2. За ними следуют многолетние травянистые растения.
  3. Затем деревья ранней последовательности включены.
  4. Наконец, деревья поздней сукцессии, такие как хвойные и лиственные.

Тильман считает, что содержание азота в почве увеличивается по мере развития сукцессии. Этот результат был подтвержден другими исследованиями, проведенными на рисовых полях, заброшенных в Китае..

Всегда ли преемственность?

Мы заявляли с самого начала этой статьи, что экологическая преемственность типична для сообществ, контролируемых «доминированием», но это не всегда так.

Существуют и другие типы сообществ, которые называются «контролируемыми основателями». В сообществах этого типа представлено большое количество видов, которые являются первичными колонизаторами отверстия, созданного нарушением..

Это виды, хорошо приспособленные к абиотической среде, возникающей в результате беспорядков, и могут сохранять свое место до самой смерти, поскольку они не вытесняются другим видом на конкурентной основе..

В этих случаях случайность является фактором, определяющим виды, которые преобладают в сообществе после нарушения, в зависимости от того, какие виды могут вначале достичь порога.

ссылки

  1. Ashmole, N.P., Oromi, P., Ashmole, M.J. and Martin, J.L. (1992). Первичная последовательность фауны в вулканической местности: исследования лавы и пещер на Канарских островах. Биологический журнал Линнеевского общества, 46 (1-2), 207-234. doi: 10.1111 / j.1095-8312.1992.tb00861.x
  2. Banet A. I. и Trexler J. C. (2013). Работы по замене пространства-времени в Эверглейдс. Модели экологического прогнозирования. ОДИН РАЗ (8): e81025. doi: 10.1371 / journal.pone.0081025
  3. Камидзо Т., Китаяма К., Сугавара А., Урушимичи С. и Сасай К. (2002). Первичная череда теплых умеренных широколиственных лесов на вулканическом острове, Мияке-джима, Япония. Folia Geobotanica, 37 (1), 71-91. doi: 10.1007 / bf02803192
  4. Maggi, E., Bertocci, I., Vaselli, S. и Benedetti-Cecchi, L. (2011). Коннелл и Слатье модели преемственности в эпоху биоразнообразия. Экология, 92: 1399-1406. doi: 10.1890 / 10-1323.1
  5. Пикетт С. Т. (1989). Пространственно-временное замещение как альтернатива долгосрочным исследованиям. В кн .: Ликенс Г.Е. (ред.) Долгосрочные исследования в области экологии. Спрингер, Нью-Йорк, Нью-Йорк.
  6. Poli Marchese, E and Grillo, M. (2000). Первичная преемственность на лавовых потоках на горе Этна. Acta Phytogeographica Suecica. 85. 61-70.