Čo je to ekologická postupnosť? | Definícia a typy

Ekologická postupnosť je základom štúdia ekológie. V tomto článku odpovieme na otázku „Čo je ekologická sukcesia? jeho definícia a typy“.

Dôkladná štúdia časti pôdy, ktorá zostala ležať úhorom, odhaľuje úžasnú realitu ekologickej sukcesie. V priebehu niekoľkých rokov sa na niekdajšom holom pozemku rozmnožia rôzne druhy rastlín. A ak mu bude viac času, vyrastie z trávnatých porastov do kríkov a následne do rastu kríkov a lesných stromov.

Tento proces nezahŕňa len vývoj rastlinných druhov v prostredí, ale aj vývoj mikrobiálnych a iných živočíšnych druhov.

Definícia a vysvetlenie ekologickej postupnosti

Ekologická sukcesia je postupný, ale stály proces formovania ekologického spoločenstva. Je to proces, ktorým sa vyvíja štruktúra biologickej komunity. Proces zmeny v druhovej štruktúre spoločenstva v priebehu času.

Podľa Dennisa Baldoccha z Kalifornskej univerzity v Berkeley je nástupníctvo riadnym procesom rozvoja komunity, ktorý je smerovaný a predvídateľný. Vyplýva to z modifikácie fyzického prostredia komunitou Nástupníctvo je riadené komunitou, aj keď fyzické prostredie určuje vzor, rýchlosť zmien a limity.

Ekologická sukcesia je spôsobená poruchami rôznej intenzity, veľkosti a frekvencie, ktoré menia krajinu. Porucha je akákoľvek relatívne diskrétna udalosť v čase a priestore, ktorá mení štruktúru populácií, spoločenstiev a ekosystémov a spôsobuje zmeny v dostupnosti zdrojov a fyzickom prostredí.

Porucha môže byť vyvolaná prirodzene alebo ľudsky. Príkladmi prirodzených porúch sú úmrtnosť (vek, hustota, stenčovanie), padanie stromov, požiare, sopky, záplavy, hurikán/tornáda, hmyz/choroba, vrhanie vetrom, cunami, ťažba dreva, zosuvy pôdy, ľadovce, stúpanie alebo ústup hladiny mora. Poruchy spôsobené ľudskou činnosťou sú: ťažba dreva, orba, ťažba, odstraňovanie priehrad

Ekologická sukcesia bola prvýkrát pozorovaná v 19. storočí, keď vedci ako francúzsky prírodovedec Buffon zistili, že topole predchádzajú duby a buky v prirodzenom vývoji lesa. Počas štúdia vývoja lesa v Blekinge Ragnar Hult v roku 1885 zistil, že pastviny sa stávajú vresoviskami skôr, ako sa vresoviská vyvinú do lesa. Bol prvým, kto použil termín „následníctvo“.

Z jeho štúdie dominovala breza v raných fázach vývoja lesa, potom borovica (na suchej pôde) a smrek (na mokrej pôde). Ak je breza nahradená dubom, časom sa vyvinie do bukového dreva. Močiare prechádzajú od machov cez ostrice až po slatinnú vegetáciu, po ktorej nasleduje breza a nakoniec smrek. https://en.m.wikipedia.org/wiki/Ecological_succession.

Henry Chandler Cowles počas svojho štúdia na Chicagskej univerzite zistil, že vegetáciu na dunách rôzneho veku možno interpretovať ako rôzne štádiá všeobecného trendu vývoja vegetácie na dunách.

Typy ekologickej sukcesie

Primárna sukcesia
Sekundárne dedičstvo
Autogénna sukcesia
Cyklická postupnosť
Alogénna postupnosť
Autotrofná postupnosť
Heterotrofná postupnosť
Indukovaná postupnosť
Retrogresívna postupnosť
Smerová postupnosť

Dva hlavné typy ekologickej sukcesie sú primárna sukcesia a sekundárna sukcesia. Medzi ďalšie patrí autogénna sukcesia, cyklická sukcesia, alogénna sukcesia, autotrofná sukcesia, heterotrofná sukcesia, indukovaná sukcesia, retrogresívna sukcesia a smerová sukcesia.

1. Primárna ekologická postupnosť

Primárna ekologická sukcesia prebieha na miestach bez života. Sú to regióny, kde pôda nedokáže udržať život. Väčšinou sú nové a neobývané. Udalosti ako zosuvy pôdy, prúdenie hornín, prúdenie lariev, vytváranie dún, požiar, silný vietor alebo ťažba dreva vedú k vytvoreniu týchto nových biotopov.

Primárna sukcesia teda nasleduje po vytvorení nových zemských povrchov pozostávajúcich z horniny, lávy, sopečného popola, piesku, ílu alebo nejakého iného výlučne minerálneho substrátu. Keďže pôda je zmesou minerálneho materiálu, rozkladajúceho sa organického materiálu a živých organizmov, môžeme jednoducho súhlasiť s tým, že pred primárnou sukcesiou nie je prítomná žiadna pôda.

2. Sekundárne nástupníctvo

Na druhej strane sa sekundárna sukcesia vyskytuje v oblastiach, kde sa stratila kedysi existujúca komunita. Vyznačuje sa drobnými poruchami, ktoré nevylučujú všetky formy života a živiny. Tieto poruchy môžu odstrániť alebo poškodiť vegetáciu, ale neodstraňujú, neničia ani nezakrývajú pôdu.

Proces sekundárnej sukcesie je rýchlejší ako proces primárnej sukcesie. Pionierske rastliny sekundárnej sukcesie vychádzajú z koreňov alebo semien, ktoré zostali v pôde, alebo zo semien, ktoré priniesol vietor alebo zvieratá z okolitých spoločenstiev.

Primárna a sekundárna sukcesia sleduje podobný trend. Okrem rastlín prechádzajú ekologickou sukcesiou aj mikroorganizmy a zvieratá. Mikrobiálna sukcesia sa môže vyskytnúť v nových biotopoch, ako sú povrchy listov, povrchy skál, ktoré nedávno odkryli ľadovce, a črevá zvierat.

Sekundárna sukcesia sa vyskytuje v mikrobiálnych spoločenstvách, keď mikroorganizmy rastú na nedávno odumretých stromoch alebo výkaloch zvierat.

3. Autogénna sukcesia

Autogénna sukcesia je typ sukcesie, pri ktorej je nahradenie novými spoločenstvami spôsobené jeho vegetáciou alebo vegetáciou existujúceho spoločenstva. Zjednodušene povedané, je to nahradenie existujúcej komunity novou komunitou faktormi rovnakého prostredia.

4. Cyklická postupnosť

Cyklická sukcesia je typ ekologickej sukcesie, pri ktorej dochádza k opakovanému výskytu určitých štádií sukcesie.

5. Alogénna sukcesia

Alogénna sukcesia je taká, pri ktorej na rozdiel od autogénnej sukcesie je spôsobená akýmkoľvek iným vonkajším stavom a nie existujúcou vegetáciou samotnou.

6. Autotropoická postupnosť

Autotrofná sukcesia je taká, v ktorej existuje skorá a trvalá dominancia komunity autotrofným organizmom nazývaným zelené rastliny.

7. Heterotropná postupnosť

V heterotropnej postupnosti heterotrofy, ako sú baktérie, aktinomycéty, huby a zvieratá, zaberajú komunitu počas raného štádia dominancie.

8. Indukované nástupníctvo

Indukovaná sukcesia je typ ekologickej sukcesie, ktorá je spôsobená poruchami, ako je nadmerné spásanie, znečistenie a škrabanie.

9. Retrogresívna postupnosť

Retrogresívna sukcesia je typ ekologickej sukcesie, pri ktorej dochádza k návratu k jednoduchšiemu a menej hustému spoločenstvu. Retrogresia nastáva namiesto progresie v dôsledku deštruktívnych účinkov organizmov.

10. Sezónne nástupníctvo

Sezónna postupnosť je vytvorenie novej komunity v rôznych ročných obdobiach.

Etapy ekologickej postupnosti

Nudácia
Invázia
Súťaž
Reakcia
Stabilizácia alebo vyvrcholenie

Najskoršie výtvory za sebou sú často malé, majú jednoduché štruktúry a môžu sa reprodukovať vo veľkom počte. Ale ako postupnosť pokračuje, malé organizmy sú nahradené väčšími. Tieto väčšie tvory sa živia tými menšími.

Každá komunita začína niekoľkými rastlinami a zvieratami známymi ako priekopníci. Rastú z priekopníkov na stabilné a samostatne sa rozmnožujúce klimaxové spoločenstvá. Medzi skorým štádiom kolonizácie a vytvorením vyvrcholenia je spoločenstvom serálne spoločenstvo. Seral komunita sa nachádza v ekosystéme, ktorý napreduje smerom k stabilite. Komunity zvyčajne zažívajú viac ako jednu sérovú komunitu predtým, ako sa dosiahnu klimatické podmienky.

Seral komunita pozostáva z jednoduchých potravinových sietí a potravinových reťazcov a vykazuje veľmi nízky stupeň diverzity. Celá sekvencia alebo séria komunít sa nazýva Sere. Sere môže byť tiež definovaná ako postupnosť vegetačných typov vyskytujúcich sa počas sukcesie.

Sériová sukcesia vo vodnom prostredí je známa ako Hydrosere. Keď sa vyskytuje na holých skalných povrchoch a piesočnatých oblastiach, nazýva sa Lithosere alebo Psammosere. Sere začínajúce v slanej pôde alebo vode sa nazýva halosere. Xeroxes je sér, ktorý začína v suchom prostredí bez vody.

Ekologická sukcesia vo všeobecnosti prechádza piatimi štádiami: nudácia, invázia, súťaživosť, reakcia a stabilizácia alebo vyvrcholenie.

1. Nudácia

Toto je prvá etapa ekologickej sukcesie. Vývoj začína v neúrodnej oblasti, kde nikdy neexistovala žiadna forma života. Tento vývoj môžu byť spôsobené klimatickými faktormi (ľadovec, sopečná erupcia, záplavy, krupobitie), biotickými faktormi (epidémia, ľudské aktivity) alebo topografickými faktormi (erózia pôdy, zosuv pôdy).

2. Invázia

V tomto štádiu sa druh prostredníctvom migrácie, enózy alebo agregácie usadí vo formálne holom priestore. Pri migrácii sú semená, spóry alebo iné propaguly tohto druhu vnášané do holej oblasti prostriedkami rozptylu (vzduch, voda alebo živé organizmy).

Enosis je úspešné usídlenie migrovaných druhov rastlín do novej oblasti. Zahŕňa klíčenie semien alebo propagúl, rast sadeníc a začatie reprodukcie dospelými rastlinami. Agregácia je úspešné zvýšenie populácie prisťahovaleckého druhu prostredníctvom reprodukcie. Fáza agregácie je konečnou fázou invázie.

3. Konkurencia

Toto štádium je charakteristické vývojom vnútrodruhových, ako aj medzidruhových členov spoločenstva. Stáva sa to za určitých podmienok, ako je obmedzený prísun potravy a priestor.

4 .Reakcia

V tomto štádiu živé organizmy ovplyvňujú modifikáciu prostredia. Tieto úpravy v konečnom dôsledku znepríjemňujú územie existujúcej komunite. Preto ich nahradí iná komunita, ktorá sa týmto zmenám prispôsobí.

5. Stabilizácia alebo vyvrcholenie

Toto je štádium, v ktorom sa komunita zaoberá vrcholnou komunitou. Klimaxové spoločenstvo môže byť zmenené aj starnutím, búrkou, chorobami a inými biotickými a abiotickými faktormi. Klíma je zvyčajne hlavnou príčinou stabilizácie v ekologickej sukcesii.

Keď sa vytvorí klimaxové spoločenstvo, druhy, ktoré tvoria toto spoločenstvo, majú tendenciu zostať vo vlastníctve oblasti, pretože neopúšťajú toto prostredie. Tieto druhy tiež podporujú rast rôznych dominantných druhov. Všeobecne sa verí, že komunita sa po dosiahnutí vrcholu už nikdy nezmení. Nie je to úplne pravda, pretože faktory ako starnutie, búrky, choroby a iné biotické a abiotické faktory môžu spôsobiť zmeny v klimaxovom spoločenstve.

Etapy nástupníctva v jazerách a rybníkoch

Ekologická sukcesia v jazerách a rybníkoch prechádza 7 fázami. Patria sem planktón, ponorený, plávajúci, útesový močiar, ostrica, les a les. Začína klíčením spór, ktoré sa do vody dostanú cez vietor alebo živočíchy.

Keď tento fytoplanktón odumrie a rozpadne sa, pridá sa veľké množstvo organickej hmoty a živín a na novom substráte sa začnú objavovať niektoré zakorenené ponorené hydrofyty (Elodia, Hydrilla, Elodea, ).

Keď hĺbka vody dosiahne asi 4 až 8 stôp, ponorená vegetácia začne miznúť a potom sa v tejto oblasti postupne objavia plávajúce rastliny. Neustále interakcie medzi rastlinou a vodným prostredím spôsobujú fyzikálne a chemické zmeny v biotope.

Substrát stúpa vertikálne a plávajúce rastliny ako Nelumbmm, Trapa, Pistia, Nymphaea, Wolffia, Lemna, Aponogeton a Limnanthemum nahrádzajú ponorenú vegetáciu.

Po tejto fáze prichádza fáza útesových močiarov, kedy plávajúce rastliny začínajú postupne miznúť a ich miesta obsadzujú obojživelníky (napr. Bothrioclova, Typha, Phragmites, Scripus, ), ktoré dokážu úspešne žiť vo vodnom, ale aj vzdušnom prostredí.

Postupom času sa vegetácia rozrastá z kríkov na stredne veľké stromy a potom do rozvoja klimaxovej vegetácie. V týchto lesoch sa vyskytujú všetky druhy rastlín. Nachádzajú sa tu baktérie, huby a iné mikroorganizmy.

Etapy nástupníctva v holých skalnatých oblastiach

Prvým stupňom ekologickej sukcesie v holých skalnatých oblastiach je štádium kuchyne kôrovcov, kde sú kôrovce a lišajníky priekopníckymi druhmi. Lišajníky vylučujú kyselinu uhličitú v prebytku. Migrujú cez svoje spóry a soredie a ich migráciu uľahčuje vietor a voda.

Nasleduje etapa Foliose Lichen Stage, kde ich listovité stélky pokrývajú skalu. Keď je dodávka svetla prerušená, kôrovité lišajníky začnú odumierať. Listové lišajníky absorbujú a akumulujú vodu a minerály a kontrolujú odparovanie povrchovej vody. Vylučujú tiež kyselinu uhličitú, ktorá ďalej rozdrví alebo uvoľní horniny na malé častice.

Ďalším stupňom je machové štádium, kedy existujúce listové lišajníky začínajú miznúť a sú nahradené xerofytnými machmi. Tieto machy vytvárajú rizoidy, ktoré prenikajú hlboko do skalnatej pôdy. Keď odumrú, ich rozkladajúce sa staršie časti vytvoria nad skalným povrchom hrubú rohož, ktorá zvyšuje schopnosť pôdy zadržiavať vodu. To podporuje rast bylín.

Korene týchto rastlín prenikajú až takmer na úroveň nerozdrvenej horniny. Hnijúce zanecháva stonky, korene a iné časti rastlín vo forme humusu a zvyšuje schopnosť pôdy zadržiavať vodu. Tým postupne oblasť obsadzujú xerofytické kry (napr. Rhus, Phytocarpus, Zizyphus, Capparis). Od trpasličích a široko rozmiestnených. Potom mezofytické stromy husto rastú a stávajú sa dominantnými.

Existujú počiatočné, pokračujúce a stabilizujúce príčiny ekologickej sukcesie. Počiatočné príčiny zahŕňajú klimatické a biologické príčiny, ako je požiar, vietor, atď. Pokračujúcimi príčinami sú migrácia, agregácia, konkurencia atď. Zatiaľ čo klíma je hlavnou stabilizujúcou príčinou ekologickej sukcesie.

Príklady ekologickej postupnosti

Nástupnícky „záhradný“ pozemok
Národný park Acadia,
Sopečný ostrov Surtsey
Tvorba koralových útesov

1. Následný pozemok „záhrada“.

V apríli 2000 Nástupnícka „záhrada“. bol založený. Pionierske druhy rastlín boli druhy, ktoré dokázali tolerovať pravidelné kosenie, ktoré kontrolovalo trávový ekosystém. Keď sa kosenie zastavilo, začali sa rozvíjať ďalšie rastlinné druhy.

Postupom času si pôda dokázala udržať viac vlhkosti a jej nenarušené rozhranie pôda-podstielka umožnilo rast a prosperitu väčšej rozmanitosti rastlín. Neskôr sa udomácnili vyššie dreviny, ktoré zatienili slnkomilné spoločenstvo burín

2. Národný park Acadia,

V roku 1947 zasiahol národný park Acadia v Maine veľký požiar, ktorý zničil viac ako 10,000 20 akrov. Takto bolo zničených asi XNUMX % parku. Rekultivácia sa zdala nemožná, preto bolo územie ponechané na prirodzenú rekultiváciu.

V priebehu rokov sa v parku úspešne uskutočnila sekundárna sukcesia. Druhová diverzita sa rozrástla do takej miery, že v parku vyrástli listnaté lesy, ktoré nahradili vždyzelené stromy, ktoré v parku predtým existovali.

3. Sopečný ostrov Surtsey

Ďalším príkladom ekologickej postupnosti je vulkanický ostrov Surtsey, ktorý sa nachádza pri pobreží Islandu. Ostrov vznikol v roku 1963 v dôsledku sopečnej erupcie, ku ktorej došlo. Prirodzene prešlo následnosťou. Postupnosť začala príchodom semien cez oceánske prúdy až po výskyt húb a plesní.

Ročne na ostrov pribudne dva až päť nových druhov. V súčasnosti na ostrove žije 30 druhov rastlín, 89 druhov vtákov a 335 druhov bezstavovcov.

4. Vznik koralových útesov

Koralové útesy vznikajú v priebehu času prostredníctvom ekologickej postupnosti. Primárnou ekologickou postupnosťou v koralovom útese je kolonizácia hornín malými koralovými polypmi. Tieto polypy budú rásť a mnohokrát sa rozdelia, aby vytvorili kolónie koralov. Tvary a úkryty koralových kolónií nakoniec priťahujú malé ryby a kôrovce, ktoré žijú okolo koralov.

Menšie ryby sú potravou pre väčšie ryby a nakoniec existuje plne funkčný koralový útes. Princípy ekologickej sukcesie, aj keď sú vyvinuté v kontexte rastlín, existujú vo všetkých etablovaných ekosystémoch.

Význam ekologickej sukcesie

Ekologická sukcesia má pre prírodu mnoho výhod. Umožňuje produkciu a zber potravinárskych plodín spotrebovaných ľuďmi.
Je dôležitý pre rast a rozvoj ekosystému
Je zodpovedný za rast nových druhov v holých oblastiach.
Iniciuje kolonizáciu nových druhov v ekosystéme.
Ekologická sukcesia vedie k vyspelosti spoločenstva.
Vedie to k väčšej rozmanitosti komunity.
Pomáha vyrovnávať tok energie v komunite.
Štúdium sukcesie nám pomáha pochopiť ďalšie ekologické javy.
Pomáha pri predpovedaní zmien v biodiverzite a ekosystémových službách.

Časté otázky o ekologickom nástupníctve

Aká je konečná úloha ekologickej sukcesie v prostredí?

Konečnou úlohou ekologickej sukcesie je dosiahnutie rovnováhy v ekosystéme.

Ako môžete povedať, aký typ nástupníctva nastáva?

Pozorovateľné zmeny rastlinných alebo živočíšnych druhov prítomných na mieste sú dôkazom toho, že dochádza k ekologickej sukcesii.

Čo je vrcholné spoločenstvo a je to koniec postupnosti?

Ekologická sukcesia sa predtým považovala za stabilnú koncovú fázu nazývanú klimax, niekedy označovanú ako „potenciálna vegetácia“ lokality a formovanú predovšetkým miestnou klímou. Moderní ekológovia túto myšlienku do značnej miery opustili v prospech nerovnovážnych predstáv o dynamike ekosystémov.

Väčšina prirodzených ekosystémov je narušená takou rýchlosťou, že „vyvrcholenie“ komunity je nedosiahnuteľné. Klimatické zmeny sa často vyskytujú s rýchlosťou a frekvenciou dostatočnou na to, aby zabránili dosiahnutiu vyvrcholenia.

Odporúčanie