Ekološke vrste nasledstva, študije in primeri



Ekološka sukcesija To je postopna zamenjava rastlinskih in živalskih vrst v skupnosti, ki povzroča spremembe v njegovi sestavi. Mi bi se lahko opredeli tudi kot vzorec kolonizacije in izumrtje določenem mestu, ki ga je več vrst. Ta vzorec je označen z ne-sezonsko, usmerjenih in neprekinjeno.

Ekološko nasledstvo je značilno za skupnosti, ki jih nadzoruje "prevladujoča", to je tista, v kateri so nekatere vrste konkurenčno boljše od drugih.

V tem procesu nastane "odpiranje" kot posledica motnje, ki jo lahko vidimo kot čistino v gozdu, nov otok, med drugim tudi sipino. To odprtino najprej zaseda "začetni naseljenik", ki je sčasoma razseljen, ker ne more ohraniti svoje prisotnosti v kraju.

Motnje običajno povzročijo nastanek vrste vrst (vstopa in izstopanja iz scene), ki jih je mogoče celo napovedati.

Na primer, znano je, da so zgodnje vrste v zaporedju dobri kolonizatorji, hitro rastejo in se razmnožujejo, medtem ko so poznejše vrste (ki kasneje vstopajo) počasnejše pri rasti in razmnoževanju ter dopuščajo manj razpoložljivih virov..

Slednje lahko rastejo do zrelosti v prisotnosti zgodnjih vrst, vendar jih sčasoma končno izključijo iz konkurence.

Indeks

  • 1 Vrste dedovanja
    • 1.1 Primarno nasledstvo
    • 1.2 Sekundarno nasledstvo
  • 2 Študije ekološkega nasledstva
    • 2.1 Henry Chandler Cowles
    • 2.2 Spor o Clements-Gleasonu
    • 2.3 Kdo je imel prav?
  • 3 Kako se preučujejo ekološke dediščine?
    • 3.1 Chronoserie ali vesoljska zamenjava po času (SFT)
  • 4 Primeri študije dedovanja
    • 4.1 Uporaba kronoserije v študiji primarnega nasledstva
    • 4.2 Študija sekundarnih nasledstev
  • 5 Ali nasledstvo vedno obstaja??
  • 6 Reference

Vrste dedovanja

Ekologi so razlikovali dve vrsti dedovanja, in sicer: primarno nasledstvo (ki se pojavlja na območjih brez obstoječe vegetacije) in sekundarno nasledstvo (ki se pojavlja na območjih z že uveljavljeno vegetacijo)..

Prav tako se nagiba k razlikovanju med avtogenim nasledstvom, ki ga poganjajo procesi, ki delujejo znotraj določenega kraja, in alogensko nasledstvom, ki ga poganjajo dejavniki zunaj tega območja..

Primarni naslednik

Primarni naslednik je proces kolonizacije vrst na mestu, ki ne predstavlja že obstoječe vegetacije.

Izdelana je v sterilnih anorganskih substratov, ki jih virov motenj kot vulkanizem, led, med drugim. Primeri takšnih substratov lahko: lava tokov in ravninah plovec, sipine na novo oblikovana, udarnih kraterjev izdelka meteorski, moreno in substrate, izpostavljenih po glacialne recesiji itd.

Med primarno nasledstvom lahko vrste pridejo iz oddaljenih krajev.

Proces nasledstva običajno zgodi počasi, ker je nujno, da so prvi naseljenci preoblikovati okolje, zaradi česar je bolj ugodno za vzpostavitev drugih vrst.

Oblikovanje tal zahteva na primer razgradnjo kamnin na začetku, kopičenje mrtvega organskega materiala in posledično postopno vzpostavljanje mikroorganizmov v tleh..

Sekundarna nasledstva

Sekundarna naslednica se pojavlja na območjih z že uveljavljeno vegetacijo. To se zgodi po motnji, ki moti dinamiko uveljavljene skupnosti, ne da bi popolnoma izključila vse posameznike.

Med pogostimi vzroki motenj, ki lahko vodijo v sekundarno nasledstvo, lahko omenimo: nevihte, požare, bolezni, sečnjo, rudarstvo, kmetijsko kliring, med drugim.

Na primer, v primerih, ko je vegetacija območja delno ali v celoti odstranjena, zemlja, semena in dobro razvite spore ostanejo v dobrem stanju, se proces kolonizacije novih vrst imenuje sekundarna sukcesija..

Študije ekološkega nasledstva

Henry Chandler Cowles

Eden prvih, ki je priznal nasledstvo kot ekološki fenomen, je bil Henry Chandler Cowles (1899), ki je v jezeru Michigan (ZDA) preučeval skupnosti sipin različnih starosti, pri čemer je sklepal o vzorcih sukcesije..

Cowles je opazil, da so se dlje od obale jezera umaknile starejše sipine, ki so med njimi prevladovale različne vrste rastlin..

Pozneje so se na znanstvenem področju pojavile globoke polemike glede koncepta dedovanja. Ena izmed najbolj znanih polemik je bila znanost Fredericka Clementsa in Henryja Gleasona.

Polemika Clements-Gleason

Clements je trdil, da je ekološka skupnost superorganizem, kjer vrste medsebojno vplivajo in se podpirajo, celo altruistično. V tej dinamiki torej obstaja vzorec razvoja skupnosti.

Ta raziskovalec je predstavil koncepte, kot so "bitja" in "vrhunska skupnost". Bitja so predstavljala vmesne stopnje v nasledstvu, vrhunec pa stabilno stanje, ki je bilo doseženo na koncu procesa sukcesije. Različne klimaksne države so bile rezultat številnih okoljskih režimov.

Gleason je zagovarjal hipotezo, da so se skupnosti preprosto razvile kot posledica odgovorov vsake vrste na vrsto fizioloških omejitev, značilnih za vsako posamezno lokacijo..

Za Gleasona povečanje ali zmanjšanje vrste v skupnosti ni bilo odvisno od povezav z drugimi vrstami.

Ta individualistična vizija razvoja skupnosti jo obravnava preprosto kot zbirko vrst, katerih individualne fiziološke zahteve jim omogočajo, da izkoristijo določeno mesto.

Kdo je imel prav?

Kratkoročno je bila vizija Clementsa v znanstveni skupnosti široko sprejeta, dolgoročno pa se je zdelo, da so Gleasonove ideje bolj natančne v opisu procesa zaporedja rastlin..

Ekologi, kot sta Whittaker, Egler in Odum, so sodelovali v tej razpravi, ki se je pojavila v celotnem razvoju ekologije skupnosti..

Danes so k tej razpravi dodani novejši modeli, kot so Drury in Nisbet (1973) ter Connell in Slatyer (1977), ki prinašajo nove vizije stare razprave..

Kot je pogosto v teh primerih, je zelo verjetno, da nobena od vizij (bodisi Clementsa ali Gleasona) ni popolnoma napačna in da imata oba določeno količino nekaterih.

Kako preučujemo ekološke sukcesije?

Za nasledstva, ki se razvijajo v novih izlivih zemlje (npr. Otok, ki ga je povzročil vulkanizem), je običajno potrebnih več sto let. Po drugi strani pa je življenjska doba raziskovalca omejena na nekaj desetletij. Zanimivo je torej zastaviti vprašanje, kako se soočiti s preiskavami nasledstev.

Eden od načinov za preučevanje zaporedij je iskanje analognih procesov, ki potrebujejo manj časa.

Na primer, preučevanje površin nekaterih skalnatih obalnih sten, ki jih lahko pustimo golo in ponovno naselimo s kolonizacijo vrst po obdobjih ali desetletjih.

Chronoserie ali Space Replacement by Time (SFT)

Imenuje se cronoserie (iz grščine khronos: čas) ali "zamenjava prostora s časom" (SFT s kratico v angleščini), v drugo obliko, ki se običajno uporablja pri študiju dedovanja. Gre za analizo skupnosti različnih starosti in prostorskih lokacij, ki izhajajo iz enega samega dogodka motenj.

Glavna prednost SFT je, da dolga obdobja opazovanja (na stotine let) niso potrebna za študij nasledstva. Vendar ena od njenih omejitev ne pomeni, da ne moremo natančno vedeti, kako podobne so specifične lokacije preučenih skupnosti.

Potem bi bilo mogoče zamenjati učinke, ki jih je mogoče pripisati starosti krajev, z učinki drugih spremenljivk, povezanih z lokacijami skupnosti.

Primeri študije o dedovanju

Uporaba kronoserije pri študiju primarnega nasledstva

Primer kronoserij najdemo v delu Kamija in njegovih sodelavcev (2002), ki so lahko ugotovili primarno nasledstvo v bazaltnih vulkanskih tokovih na otoku Miyake-jima na Japonskem..

Ti raziskovalci so preučevali znano kronološko pojavnost različnih vulkanskih izbruhov, ki so segali od 16, 37, 125 in več kot 800 let..

V 16-letnem toku so ugotovili, da je bila zemlja zelo redka, manjkalo je dušika in vegetacija je bila skoraj odsotna, razen nekaj manjših jelš (Alnus sieboldiana).

Nasprotno, na najstarejših parcelah so zabeležili 113 taksonomov, vključno s praproti, trajnicami, zelami, lianami in drevesi..

Potem so rekonstruirali proces sukcesije, pri čemer so navedli, da je predvsem jelša, dušikova pritrdilka, kolonizirala golo vulkansko lavo in tako olajšala kasnejši vstop češnje (Prunus speciosa), srednje zaporedja in lovorja (Machilus thunbergii), zapoznelega zaporedja. Kasneje je nastal mešan in zasenčen gozd, v katerem so prevladovali rodovi Alnus in Prunus.

Končno so raziskovalci izjavili, da je zamenjava Machilus za Shii (Castanopsis sieboldii) dolgoživo drevo, v čigar les se običajno razvija znana goba Shii-take.

Študija sekundarnih nasledstev

Sekundarna nasledstva so pogosto preučevana z uporabo opuščenih polj. V ZDA so bile izvedene številne študije te vrste zaradi točnega datuma opustitve teh polj..

Na primer, znani ekolog David Tilman je v svojih študijah ugotovil, da obstaja zaporedje zaporedij, ki se pojavljajo v teh starih poljih:

  1. Najprej koloniziramo letne plevele.
  2. Sledijo trajne zelnate rastline.
  3. Potem so vključena drevesa zgodnjega zaporedja.
  4. Nazadnje vstopijo drevesa s poznim nasledstvom, kot so iglavci in trdi les.

Tilman ugotavlja, da se vsebnost dušika v tleh povečuje z napredovanjem sukcesije. Ta rezultat so potrdile druge študije, opravljene na riževih poljih, opuščenih na Kitajskem.

Ali je vedno nasledstvo?

Iz začetka tega članka smo navedli, da je ekološko nasledstvo tipično za skupnosti, ki jih nadzoruje "prevladujoča" oblast, vendar ni vedno tako..

Obstajajo tudi druge vrste skupnosti, ki se imenujejo "pod nadzorom ustanoviteljev". V tej vrsti skupnosti je predstavljeno veliko število vrst, ki so enakovredne kot primarni kolonizatorji odprtine, ki jo povzroča motnja.

To so vrste, ki so dobro prilagojene abiotskemu okolju, ki je posledica motenj, in lahko ohranijo svoje mesto do smrti, saj jih druge vrste niso konkurenčno razseljene..

V teh primerih je naključje dejavnik, ki opredeljuje vrste, ki prevladujejo v skupnosti po motnji, odvisno od tega, katera vrsta najprej doseže odprtino..

Reference

  1. Ashmole, N.P., Oromi, P., Ashmole, M.J. in Martin, J.L. (1992). Primarno nasledstvo faune na vulkanskem terenu: študije lave in jame na Kanarskih otokih. Biological Journal of Linnean Society, 46 (1-2), 207-234. doi: 10.1111 / j.1095-8312.1992.tb00861.x
  2. Banet A. I. in Trexler J.C. (2013). Prostorsko-časovna nadomestna dela v Evergladesovih ekoloških modelih napovedovanja. PLoS ONE 8 (11): e81025. doi: 10.1371 / journal.pone.0081025
  3. Kamijo, T., Kitayama, K., Sugawara, A., Urushimichi, S. in Sasai, K. (2002). Primarni naslednik toplo zmernega širokega listnega gozda na vulkanskem otoku, Miyake-jima, Japonska. Folia Geobotanica, 37 (1), 71-91. doi: 10.1007 / bf02803192
  4. Maggi, E., Bertocci, I., Vaselli, S. in Benedetti-Cecchi, L. (2011). Connellovi in ​​Slatyerjevi modeli nasledstva v dobi biotske raznovrstnosti. Ecology, 92: 1399-1406. doi: 10.1890 / 10-1323.1
  5. Pickett S. T. A. (1989). Zamenjava prostora za čas kot alternativa dolgoročnim študijam. V: Likens G.E. (eds) Dolgoročni študij ekologije. Springer, New York, NY.
  6. Poli Marchese, E in Grillo, M. (2000). Primarno nasledstvo na tokovih lave na Etni. Acta Phytogeographica Suecica. 85. 61-70.