Що таке екологічна спадкоємність? | Визначення та типи

Екологічна спадкоємність займає центральне місце у вивченні екології. У цій статті ми відповімо на питання «Що таке екологічна сукцесія?» його визначення та види».

Уважне вивчення частини землі, яка залишилася під перелогом, виявляє дивовижну реальність екологічної сукцесії. За кілька років колись оголена земля стає зайнята різноманітними видами рослин. А якщо дати більше часу, переростає з лука в кущ, а потім у ріст чагарників і лісових дерев.

Цей процес включає не тільки розвиток видів рослин у навколишньому середовищі, але також розвиток мікробних та інших видів тварин.

Зміст

Визначення та пояснення екологічної сукцесії

Екологічна сукцесія — це поступовий, але неухильний процес формування екологічної спільноти. Це процес, за допомогою якого розвивається структура біологічного співтовариства. Процес зміни видової структури спільноти з часом.

За словами Денніса Балдока з Каліфорнійського університету в Берклі, спадкоємність — це впорядкований процес розвитку громади, спрямований і передбачуваний. Це є результатом модифікації фізичного середовища громадою. Наслідування контролюється громадою, хоча фізичне середовище визначає модель, швидкість змін та межі.

Екологічна сукцесія спричинена порушеннями різної інтенсивності, розміру та частоти, які змінюють ландшафт. Порушення – це будь-яка відносно дискретна подія в часі та просторі, яка змінює структуру популяцій, спільнот та екосистем і спричиняє зміни доступності ресурсів і фізичного середовища.

Порушення можуть бути спричинені природними або людськими факторами. Прикладами природних порушень є смертність (вік, щільність, самовитончення), падіння дерев, лісові пожежі, вулкани, повені, ураган/торнадо, комахи/хвороби, вітряні потоки, цунамі, лісозаготівля, зсуви, підвищення або відступ рівня моря. Спричинені людиною порушення: лісозаготівля, оранка, видобуток корисних копалин, зняття дамб

Екологічна сукцесія вперше була помічена в 19 столітті, коли такі вчені, як французький натураліст Бюффон, помітили, що тополі передують дубам і букам у природній еволюції лісу. Вивчаючи розвиток лісів у Блекінге, Рагнар Хулт у 1885 році виявив, що пасовища перетворюються на верес до того, як верес переростає в ліс. Він був першим, хто вжив термін «наступництво».

За його дослідженнями на ранніх етапах розвитку лісу домінувала береза, потім сосна (на сухому ґрунті) та ялина (на вологому ґрунті). Якщо березу замінити дубом, вона з часом переростає в бук. Болота простягаються від моху до осоки до болотної рослинності, потім берези і, нарешті, ялини. https://en.m.wikipedia.org/wiki/Ecological_succession.

Під час свого дослідження в Чиказькому університеті Генрі Чендлер Коулз виявив, що рослинність на дюнах різного віку можна інтерпретувати як різні етапи загальної тенденції розвитку рослинності на дюнах.

Типи екологічної сукцесії

Первинна сукцесія
Вторинне правонаступництво
Аутогенна сукцесія
Циклічна послідовність
Алогенна сукцесія
Автотрофна сукцесія
Гетеротрофна сукцесія
Індукована спадкоємність
Регресивна сукцесія
Спрямована сукцесія

Двома основними типами екологічної сукцесії є первинна сукцесія і вторинна сукцесія. До інших належать аутогенна сукцесія, циклічна сукцесія, алогенна сукцесія, автотрофна сукцесія, гетеротрофна сукцесія, індукована сукцесія, ретрогресивна сукцесія та спрямована сукцесія.

1. Первинна екологічна сукцесія

Первинна екологічна сукцесія відбувається в неживих місцях. Це регіони, де ґрунт не може підтримувати життя. Зазвичай вони нові й незайняті. Такі події, як зсуви, потік каменів, потік личинок, утворення дюн, пожежа, сильний вітровий викид або лісозаготівля призводять до утворення цих нових місць проживання.

Таким чином, первинна сукцесія слідує за утворенням нових поверхонь землі, що складаються з гірських порід, лави, вулканічного попелу, піску, глини або іншого виключно мінерального субстрату. Оскільки ґрунт є сумішшю мінерального матеріалу, органічного матеріалу, що розкладається, і живих організмів, ми можемо просто погодитися з тим, що до початку первинної сукцесії ґрунту немає.

2. Вторинне правонаступництво

З іншого боку, вторинне правонаступництво відбувається в районах, де колишня спільнота була втрачена. Він характеризується незначними порушеннями, які не знищують усі форми життя та поживні речовини. Ці порушення можуть знищити або пошкодити рослинність, але не видаляють, не руйнують і не покривають ґрунт.

Процес вторинної сукцесії йде швидше, ніж первинної. Піонерські рослини вторинної сукцесії починаються з коренів або насіння, що залишилися в ґрунті, або з насіння, принесеного вітром або тваринами з навколишніх спільнот.

Первинна і вторинна спадкоємність мають схожі тенденції. Крім рослин, екологічної сукцесії зазнають також мікроорганізми та тварини. Мікробна сукцесія може виникати в нових місцях існування, таких як поверхні листя, поверхні скель, нещодавно оголених льодовиками, і кишки немовлят тварин.

Вторинна сукцесія виникає в мікробних спільнотах, коли мікроорганізми ростуть на нещодавно загиблих деревах або послідах тварин.

3. Аутогенна сукцесія

Аутогенна сукцесія — це тип сукцесії, при якому заміна новими спільнотами викликається її рослинністю або рослинністю існуючої спільноти. Простіше кажучи, це заміна існуючої спільноти на нову чинниками того ж середовища.

4. Циклічна спадкоємність

Циклічна сукцесія — це тип екологічної сукцесії, при якій відбувається повторне виникнення певних стадій сукцесії.

5. Алогенна сукцесія

Алогенна сукцесія — це сукцесія, при якій, на відміну від аутогенної, сукцесія спричинена будь-якими іншими зовнішніми умовами, а не самою наявною рослинністю.

6. Автотропоїчна сукцесія

Автотрофна сукцесія — це сукцесія, в якій на ранньому етапі і продовжує домінувати в спільноті автотрофний організм, який називається зеленими рослинами.

7. Гетеротропна сукцесія

У гетеротропній сукцесії гетеротрофи, такі як бактерії, актиноміцети, гриби та тварини, займають спільноту на ранній стадії домінування.

8. Індукована сукцесія

Індукована сукцесія – це тип екологічної сукцесії, яка спричинена такими порушеннями, як надмірний випас, забруднення та обрив.

9. Ретрогресивна сукцесія

Ретрогресивна сукцесія — це тип екологічної сукцесії, при якій відбувається повернення до більш простої та менш щільної спільноти. Замість прогресування відбувається регрес в результаті руйнівної дії організмів.

10. Сезонна спадкоємність

Сезонна спадкоємність – це формування нової спільноти в різні пори року.

Етапи екологічної сукцесії

Нудація
Вторгнення
Конкуренти
Реакція
Стабілізація або клімакс

Найдавніші твори, які поспіль, часто невеликі, мають просту структуру і можуть відтворюватися у великій кількості. Але в міру подальшої послідовності дрібні організми замінюються більшими. Ці більші істоти харчуються меншими.

Кожна громада починається з кількох рослин і тварин, відомих як піонери. Вони виростають із піонерів до стабільних та самовідтворюваних кульмінаційних спільнот. У проміжку між ранньою стадією колонізації та формуванням кульмінації спільнота є серальною спільнотою. В екосистемі, яка просувається до стабільності, виявляється серальна спільнота. Спільноти, як правило, відчувають більше однієї серійної спільноти, перш ніж досягти клімаксу.

Серійна спільнота складається з простих харчових мереж і харчових ланцюгів і демонструє дуже низький ступінь різноманітності. Вся послідовність або серія спільнот називається Sere. Сере можна також визначити як послідовність типів рослинності, що виникають під час сукцесії.

Серійна сукцесія у водному середовищі існування відома як Hydrosere. Коли це відбувається на голих скельних поверхнях і піщаних ділянках, його називають Lithosere або Psammosere. Сера, яка починається в солоному ґрунті або воді, називається Halosere. Xeroxes — це прокляття, яке починається в сухому, безводному середовищі.

Екологічна сукцесія загалом проходить п’ять стадій: стадії нудації, вторгнення, конкуренції, реакції та стабілізації або клімаксу.

1. Нудація

Це перший етап екологічної сукцесії. Розвиток починається в безплідній місцевості, де ніколи не існувало жодної форми життя. Цей розвиток може бути викликано кліматичними факторами (льодовик, виверження вулкану, повені, град), біотичними факторами (епідемія, діяльність людини) або топографічними факторами (ерозія ґрунту, зсув).

2. Вторгнення

На цьому етапі вид шляхом міграції, енозису або агрегації утверджується на формально оголеній території. Під час міграції насіння, спори або інші розмноження виду вносяться в оголену місцевість за допомогою агентів дисперсії (повітря, води або живих організмів).

Enosis – це успішне впровадження мігрованих видів рослин на нову територію. Воно включає проростання насіння або пропагул, зростання розсади та початок розмноження дорослими рослинами. Агрегація — це успішне збільшення популяції іммігрантського виду шляхом розмноження. Фаза агрегації є завершальною стадією інвазії.

3. Конкуренція

Цей етап характеризується розвитком як внутрішньовидових, так і міжвидових членів співтовариства. Це відбувається за певних умов, таких як обмежені запаси їжі та місця.

4 .Реакція

На цьому етапі живі організми впливають на зміну середовища. Ці зміни в кінцевому підсумку роблять територію незручною для існуючої громади. Тому на зміну їм прийде інша спільнота, яка адаптується до цих змін.

5. Стабілізація або клімакс

Це етап, на якому спільнота стає зайнятою спільнотою кульмінації. Спільнота клімаксу також може бути змінена старінням, бурею, хворобами та іншими біотичними та абіотичними факторами. Клімат зазвичай є головною причиною стабілізації в екологічній послідовності.

Коли утворюється кульмінаційне співтовариство, види, які входять до цієї спільноти, як правило, залишаються у володінні району, оскільки вони не залишають це середовище. Ці види також сприяють росту різних домінуючих видів. Вважається, що громада ніколи не змінюється після того, як вона досягла апогею. Це не зовсім вірно, оскільки такі фактори, як старіння, шторм, хвороби та інші біотичні та абіотичні фактори, можуть спричинити зміни в клімаксному співтоваристві.

Стадії сукцесії в озерах і ставках

Екологічна сукцесія в озерах і ставках проходить 7 етапів. Сюди входять планктонний, підводний, плаваючий, рифовий болота, осоковий луг, лісовий та лісовий етапи. Воно починається з проростання спор, які потрапляють у воду через вітер або тварин.

Коли цей фітопланктон відмирає та розкладається, додається велика кількість органічної речовини та поживних речовин, і на новому субстраті починають з’являтися деякі укорінені занурені гідрофіти (Elodia, Hydrilla, Elodea, ).

Коли глибина води досягає приблизно 4-8 футів, затоплена рослинність починає зникати, а потім плаваючі рослини поступово з’являються в цій області. Постійні взаємодії рослини з водним середовищем викликають фізичні та хімічні зміни середовища існування.

Субстрат піднімається вертикально, і плаваючі рослини, такі як Nelumbmm, Trapa, Pistia, Nymphaea, Wolffia, Lemna, Aponogeton і Limnanthemum, замінюють занурену рослинність.

Після цього етапу настає стадія рифового болота, де плаваючі рослини починають поступово зникати, а їх місце займають рослини-амфібії (такі як Bothrioclova, Typha, Phragmites, Scripus, ), які можуть успішно жити як у водному, так і в повітряному середовищі.

З часом рослинність переростає від чагарників до середніх дерев, а потім до розвитку клімаксної рослинності. У цих лісах присутні всі види рослин. Тут зустрічаються бактерії, грибки та інші мікроорганізми.

Стадії сукцесії в голих скелястих районах

Першою стадією екологічної сукцесії на голих скелястих ділянках є кіркова кухонна стадія, де кірки та лишайники є першими видами. Лишайники виділяють вугільну кислоту в надлишку. Вони мігрують через свої спори і соредії, а їх міграції сприяють вітер і вода.

Далі слідує стадія Foliose Lichen, де їхні листоподібні талломи покривають скелю. Коли подача світла припиняється, кіркові лишайники починають гинути. Листяні лишайники поглинають і накопичують воду і мінерали і перевіряють випаровування поверхневих вод. Вони також виділяють вугільну кислоту, яка додатково подрібнює або розпушує гірські породи на дрібні частинки.

Наступна стадія — стадія моху, коли наявні листкові лишайники починають зникати і замінюються ксерофітними мохами. У цих мохів розвиваються ризоїди, які глибоко проникають у кам’янистий ґрунт. Коли вони відмирають, їх старі частини, що розкладаються, утворюють товстий килимок на поверхні скелі, що збільшує водоутримуючу здатність ґрунту. Це сприяє зростанню трав.

Коріння цих рослин проникають майже до рівня нероздрібненої породи. Гниючі листки, стебла, коріння та інші частини рослин утворюють гумус і підвищують водоутримуючу здатність ґрунту. При цьому ксерофітні чагарники (такі як Rhus, Phytocarpus, Zizyphus, Capparis) поступово займають площу. Від карликових і широко розставлених. Потім мезофітні дерева розростаються густо і стають домінуючими.

Існують початкові, тривалі та стабілізуючі причини екологічної сукцесії. Початкові причини включають кліматичні та біологічні причини, такі як пожежа, вітер тощо. Постійними причинами є міграція, агрегація, конкуренція тощо. У той час як клімат є основною стабілізуючою причиною екологічної сукцесії.

Приклади екологічної спадкоємності

Сукцесійна «садова» ділянка
Національний парк Акадія,
Вулканічний острів Суртсі
Формування коралових рифів

1. Спадкова «садова» ділянка

У квітні 2000 р. сюжет «Сад». було встановлено. Піонерські види рослин були видами, які могли переносити періодичне скошування, яке контролювало екосистему трав. Коли косіння припинилося, почали розвиватися інші види рослин.

Згодом ґрунт зміг утримувати більше вологи, а його невимушений інтерфейс ґрунт-підстилка дозволив більшій різноманітності рослин рости та процвітати. Пізніше з’явилися більш високі деревні рослини, які затьмарили сонцелюбні бур’яни

2. Національний парк Акадія,

У 1947 році в національному парку Акадія в штаті Мен сталася велика лісова пожежа, яка знищила понад 10,000 20 акрів. Таким чином було знищено близько XNUMX% парку. Рекультивація здавалася неможливою, тому територію залишили на природну рекультивацію.

За ці роки в парку успішно відбулася вторинна спадкоємність. Різноманітність видів зросла до такої міри, що в парку виросли листяні ліси, які замінили вічнозелені дерева, які раніше існували в парку.

3. Вулканічний острів Суртсей

Іншим прикладом екологічної спадкоємності є вулканічний острів Суртсі, розташований біля узбережжя Ісландії. Острів утворився в 1963 році в результаті виверження вулкана. Воно, природно, зазнало спадкоємності. Сукцесія почалася з надходження насіння через океанські течії, до появи грибів і цвілі.

Щорічно на острів прибуває від двох до п’яти нових видів. Зараз на острові мешкає 30 видів рослин, 89 видів птахів і 335 видів безхребетних.

4. Формування коралових рифів

Коралові рифи формуються з часом через екологічну сукцесію. Основна екологічна сукцесія в кораловому рифі - це колонізація гірських порід невеликими кораловими поліпами. Ці поліпи будуть рости і ділитися багато разів, створюючи колонії коралів. Форми та укриття колоній коралів зрештою приваблюють дрібну рибу та ракоподібних, які живуть навколо коралів.

Менші риби є їжею для більших риб, і в кінцевому підсумку існує повністю функціонуючий кораловий риф. Принципи екологічної сукцесії, хоча й розроблені в контексті рослин, існують у всіх сформованих екосистемах.

Значення екологічної сукцесії

Екологічна сукцесія має багато переваг для природи. Це дає змогу виробляти та збирати продовольчі культури, які споживає людина.
Це важливо для росту та розвитку екосистеми
Він відповідає за зростання нових видів на голих ділянках.
Це ініціює колонізацію нових видів в екосистемі.
Екологічна спадкоємність веде до зрілості спільноти.
Це веде до більшої різноманітності спільноти.
Це допомагає збалансувати енергетичний потік спільноти.
Вивчення сукцесії допомагає нам зрозуміти інші екологічні явища.
Це допомагає прогнозувати зміни в біорізноманітті та екосистемних послугах.

Поширені запитання про екологічну спадковість

Яка остаточна роль екологічної сукцесії в навколишньому середовищі?

Кінцева роль екологічної сукцесії — досягнення рівноваги в екосистемі.

Як ви можете визначити, який тип правонаступництва відбувається?

Зміни, що спостерігаються у видах рослин або тварин, присутніх у певному місці, є доказом того, що відбувається екологічна сукцесія.

Що таке кульмінаційна спільнота і чи це кінець спадкоємності?

Раніше вважалося, що екологічна сукцесія має стабільну кінцеву стадію, яка називається клімаксом, яку іноді називають «потенційною рослинністю» ділянки і формується насамперед місцевим кліматом. Від цієї ідеї сучасні екологи значною мірою відмовилися на користь нерівноважних ідей динаміки екосистем.

Більшість природних екосистем зазнають порушення з такою швидкістю, що робить «кульмінаційну» спільноту недосяжною. Зміна клімату часто відбувається зі швидкістю та частотою, достатніми для запобігання досягненню кульмінаційного стану.

Рекомендації

+ публікації