Ekologiska successionstyper, studier och exempel



Ekologisk succession Det är processen med gradvis substitution av växt- och djurarter i ett samhälle, vilket orsakar förändringar i samhällets sammansättning. Vi kan också definiera det som ett mönster av kolonisering och utrotning på en viss plats av flera arter. Detta mönster kännetecknas av att de är säsongsbetonade, riktiga och kontinuerliga.

Ekologisk succession är typisk för samhällen kontrollerade av "dominans", det vill säga de där vissa arter är konkurrenskraftigt överlägsen andra.

I denna process produceras en "öppning" som ett resultat av en störning, som kan ses som en clearing i skogen, en ny ö, en sanddyna, bland andra. Denna öppning är inledningsvis upptagen av en "initialt bosättare", som är förskjutet med tidens gång eftersom han inte kan behålla sin närvaro på platsen.

Störningar ger vanligtvis uppkomst av en sekvens av arter (in och ut ur scenen), vilket även kan förutsägas.

Till exempel är det känt att tidiga successionsarter är bra kolonisatörer, växa och föröka sig snabbt medan de sista arterna (kommer senare), är långsammare i sin tillväxt och reproduktion, och tolerera lägre tillgången på resurser.

Den senare kan växa till mognad i närvaro av den tidiga arten, men slutligen så småningom utesluta dem med tävling.

index

  • 1 typer av arv
    • 1.1 Primär succession
    • 1.2 Sekundär följd
  • 2 Studier av ekologisk succession
    • 2.1 Henry Chandler Cowles
    • 2.2 Clements-Gleason kontroversen
    • 2.3 Vem hade rätt?
  • 3 Hur studeras ekologiska följder?
    • 3.1 Chronoserie eller Space Replacement by Time (SFT)
  • 4 Exempel på studier av successioner
    • 4.1 Användning av ett kronoserie i studien av en primär succession
    • 4.2 Studie av sekundära successioner
  • 5 finns förekomsten alltid??
  • 6 referenser

Typer av arv

Ekologer har utmärkt två typer av sekvenser, nämligen primära sekvensen (som inträffar vid ställen utan befintlig vegetation), och den sekundära sekvensen (presenterade i sajter etablerad vegetation).

Också ofta skiljer sig mellan autogen följd, som drivs av processer som är verksamma inom en viss plats, och allogen succession, som drivs av faktorer utanför platsen.

Primär succession

Den primära successionen är processen för kolonisering av arter på ett ställe som inte presenterar existerande vegetation.

Den produceras i sterila oorganiska substrat som genereras av störningskällor, såsom vulkanism, isbrytning, bland annat. Exempel på sådana substrat kan vara: lavaflöden och slätter pimpsten, sanddyner nybildade, kratrar produktmeteor inverkan, moränen och substrat som exponeras efter glacial recession, etc..

Under den primära successionen kan arter komma från avlägsna platser.

Uppförandeprocessen sker vanligen långsamt, eftersom det är nödvändigt för de första bosättarna att omvandla miljön, vilket gör det mer gynnsamt för upprättandet av andra arter.

Till exempel kräver jordbildning att nedbrytningen av bergarter inträffar, ackumuleringen av död organiskt material och därefter den gradvisa etableringen av markmikroorganismer..

Sekundär följd

Sekundär arv förekommer på platser med redan etablerad vegetation. Detta inträffar efter att en störning stör det etablerade samhällets dynamik utan att helt eliminera alla individer.

Bland de vanliga orsakerna till störningar som kan leda till en sekundär följd kan vi nämna: stormar, bränder, sjukdomar, skogsavverkning, gruvdrift, jordbruksröjning, bland annat.

Till exempel, i fall där ett område med växtlighet avlägsnas partiellt eller fullständigt, som kvarstår i god jord, frön och sporer väl utvecklad, koloniseringen av nya arter kallas sekundär succession.

Studier av den ekologiska successionen

Henry Chandler Cowles

En av de första att erkänna succession som en ekologisk företeelse var Henry Chandler Cowles (1899), som studerat samhällen i olika åldrar sanddyner på Lake Michigan (USA), vilket gör slutsatser om successionsmönster.

Cowles observerade att ju längre han flyttade från sjön, var det äldre dyner med dominans av olika arter av växter mellan dem.

Därefter fanns det djupa kontroverser inom det vetenskapliga området om begreppet succession. En av de mest kända kontroverserna har varit forskarna Frederick Clements och Henry Gleason.

Clements-Gleason kontroversen

Clements hävdade att ett ekologiskt samhälle är en superorganism, där arter interagerar och stöder varandra, till och med altruistiskt. I denna dynamik finns därför ett mönster för samhällsutveckling.

Denna forskare introducerade begrepp som "varelser" och "klimaksamfundet". Varelserna representerade mellanliggande steg i följd, medan klimaxen var det stabila tillståndet som uppnåddes vid slutet av successionsprocessen. De olika klimaxstaterna var produkten av de många miljöregimerna.

Gleason försvarade för sin del hypotesen om att samhällen helt enkelt utvecklades som en följd av svaren hos varje art till en rad fysiologiska begränsningar, typiska för varje enskild plats.

För Gleason berodde ökningen eller minskningen av en art i en gemenskap inte av föreningar med andra arter.

Denna individualistiska syn på samhällsutveckling betraktar det helt enkelt som en samling av arter vars individuella fysiologiska krav gör att de kan utnyttja en viss plats.

Vem hade rätt?

På kort sikt var visionen om Clements allmänt accepterad i det vetenskapliga samfundet, men på lång sikt har Gleasons idéer verkade vara mer exakta i beskrivningen av processen för plantering.

Ekologer av likes som Whittaker, Egler och Odum, har deltagit i denna diskussion som har återuppstått genom utvecklingen av samhällsekologi.

Nu lägga till denna diskussion, nyare modeller som Drury och Nisbet (1973) och Connell och Slatyer (1977), som ger nya insikter till den gamla debatten.

Som så ofta händer i dessa fall är det troligt att ingen av de visioner (eller Clements eller Gleason) är helt fel och båda har någon viss.

Hur ekologiska successioner studeras?

De följder som utvecklas i nya utmarker av mark (till exempel en ö som uppstod av vulkanism), tar vanligen hundratals år. Å andra sidan är en forskares livslängd begränsad till några årtionden. Så det är intressant att ställa frågan om hur man möter utredningen av arven.

Ett av de sätt som har visat sig studera successioner har varit sökandet efter analoga processer som tar mindre tid.

Till exempel undersökningen av ytor av vissa steniga kustmurar, som kan lämnas nakna och ombyggas av koloniserande arter efter perioder av år eller årtionden.

Chronoserie eller Space Replacement by Time (SFT)

Det kallas cronoserie (från grekiska Khronos: tid) eller "platsutbyte för tiden" (SFT med dess akronym på engelska), till en annan form som vanligen används vid studie av successioner. Detta består i analys av samhällen i olika åldrar och rumsliga platser, som härrör från en enda störnings händelse.

Den största fördelen med SFT är att långa perioder av observation (hundratals år) inte krävs för att studera en följd. En av dess begränsningar innebär emellertid inte att kunna veta exakt hur liknande de specifika lägena för de studerade samhällena är.

Det skulle då vara möjligt att förväxla effekter som kan hänföras till åldern på platserna, med effekter av andra variabler som är associerade med lokaliteterna i samhällena.

Exempel på studier av successioner

Användning av ett kronoserie i studien av en primär succession

Ett exempel på cronoserie är i arbetet med Kamijo och medarbetare (2002), som kunde sluta en rad primär basaltisk vulkanisk flöden Miyake-jima ö i Japan.

Dessa forskare studerade en känd kronosekvens av olika vulkanutbrott från 16, 37, 125 och mer än 800 år gammal.

I det 16-åriga flödet fann de att jorden var väldigt liten, saknade kväve och vegetationen var nästan frånvarande, förutom några få år (Alnus sieboldiana).

Tvärtom registrerade de i de äldsta tomterna 113 taxa, inklusive ormbunkar, fleråriga örtplantor, lianor och träd.

då de återuppbyggdes processen succession inträffade, vilket tyder på att första al, kväve- fastställande koloniserade vulkanisk lava naken, underlätta den efterföljande inträde av körsbär (Prunus speciosa), medellång följd och laurel (Machilus thunbergii), av sen succession. Därefter bildades en blandad och skuggad skog dominerad av släkten alnus och Prunus.

Slutligen uppgav forskarna att utbytet av machilus för Shii (Castanopsis sieboldii) långlivat träd, och i vars trä är den välkända svampen Shii-take vanligtvis utvecklad.

Studie av sekundära successioner

Sekundära successioner studeras ofta med hjälp av fält som har övergivits. I USA har många studier av denna typ utförts på grund av det exakta datumet för övergivandet av dessa fält..

Den välkända ekologen David Tilman har till exempel i sina studier funnit att det finns en typisk sekvens i de arv som förekommer i dessa gamla fält:

  1. Kolonisera först fältets årliga ogräs.
  2. De följs av fleråriga örtplantor.
  3. Därefter införs träd av tidig följd.
  4. Slutligen, sena efterföljande träd, såsom barrträd och lövträ, går in.

Tilman konstaterar att kvävehalten i jorden ökar när successionen fortskrider. Detta resultat har bekräftats av andra studier som genomförts på risfält som lämnats i Kina.

Finns det alltid följd?

Vi har sagt från början av denna artikel att den ekologiska successionen är typisk för samhällen kontrollerade av "dominans", men det är inte alltid så här.

Det finns andra typer av samhällen som kallas "kontrolleras av grundarna". I denna typ av samhällen presenteras ett stort antal arter som är ekvivalenta som primära kolonisatorer av en öppning som skapas av en störning.

Dessa är arter som är väl anpassade till den abiotiska miljön som orsakas av störningen och kan behålla sin plats till döden, eftersom de inte är förskjutna av en annan art.

I dessa fall är chansen den faktor som definierar de arter som dominerar i ett samhälle efter en störning, beroende på vilken art som först kan nå öppningen som genereras.

referenser

  1. Ashmole, N.P., Oromi, P., Ashmole, M.J. och Martin, J.L. (1992). Primär faunalföljd i vulkanisk terräng: lava- och grottstudier på Kanarieöarna. Biological Journal of the Linnean Society, 46 (1-2), 207-234. doi: 10.1111 / j.1095-8312.1992.tb00861.x
  2. Banet A. I. och Trexler J. C. (2013). Space-for-Time Substitution fungerar i Everglades Ecological Forecast Models. PLoS ONE 8 (11): e81025. doi: 10.1371 / journal.pone.0081025
  3. Kamijo, T., Kitayama, K., Sugawara, A., Urushimichi, S. och Sasai, K. (2002). Primär succession av den varma tempererade bredbladiga skogen på en vulkanisk ö, Miyake-jima, Japan. Folia Geobotanica, 37 (1), 71-91. doi: 10.1007 / bf02803192
  4. Maggi, E., Bertocci, I., Vaselli, S. och Benedetti-Cecchi, L. (2011). Connell och Slatyers successionsmodeller i biodiversitetsera. Ekologi, 92: 1399-1406. doi: 10,1890 / 10-1323,1
  5. Pickett S. T. A. (1989). Space-for-Time Substitution som ett alternativ till långsiktiga studier. I: Liknar G.E. (eds) Långsiktiga studier i ekologi. Springer, New York, NY.
  6. Poli Marchese, E och Grillo, M. (2000). Primär succession på lavaflöden på Mt Etna. Acta Phytogeographica Suecica. 85. 61-70.