Ekologiniai paveldėjimo tipai, tyrimai ir pavyzdžiai



Ekologinis paveldėjimas tai yra laipsniškas augalų ir gyvūnų rūšių pakeitimas bendruomenėje, kuri sukelia pokyčius bendruomenės sudėtyje. Taip pat galėtume ją apibrėžti kaip kolonizacijos ir išnykimo modelį tam tikroje vietoje daugelio rūšių. Šiam modeliui būdingas ne sezoninis, kryptinis ir tęstinis.

Ekologinis paveldėjimas yra būdingas „dominavimo“ kontroliuojamoms bendruomenėms, t. Y. Toms, kuriose kai kurios rūšys konkurencingai pranašesnės už kitas.

Šiame procese „atidarymas“ atsiranda dėl trikdymo, kurį galima vertinti kaip miško, naujos salos, kopos, tarpuskaitą. Šį atidarymą iš pradžių užima „pradinis gyventojas“, kuris laikui bėgant yra perkeltas, nes jis negali išlaikyti savo buvimo vietoje.

Trikdžiai paprastai sukelia rūšių seką (įžengia į sceną ir išeina iš jos), kuri netgi gali būti prognozuojama.

Pavyzdžiui, yra žinoma, kad ankstyvosios rūšys iš eilės yra geros kolonizatorės, auga ir dauginasi greitai, o vėlesnės rūšys (kurios įveda vėliau) yra lėtesnės augant ir dauginasi, ir toleruoja mažiau išteklių..

Pastarasis gali išaugti iki ankstyvųjų rūšių buvimo, bet galiausiai jų nebelieka konkurencija.

Indeksas

  • 1 Paveldėjimo tipai
    • 1.1 Pirminis paveldėjimas
    • 1.2 Antrinis paveldėjimas
  • 2 Ekologinio paveldėjimo tyrimai
    • 2.1 Henry Chandler Cowles
    • 2.2 „Clements-Gleason“ ginčai
    • 2.3 Kas buvo teisus?
  • 3 Kaip tiriami ekologiniai paveldėjimai?
    • 3.1 Chronoserie arba erdvės pakeitimas laiku (SFT)
  • 4 Paveldėjimo tyrimo pavyzdžiai
    • 4.1 Chronoserie naudojimas pirminiam paveldėjimui tirti
    • 4.2 Antrinių paveldėjimų tyrimas
  • 5 Ar paveldėjimas visada egzistuoja??
  • 6 Nuorodos

Paveldėjimo rūšys

Ekologai išskyrė dvi paveldėjimo rūšis: pirminį paveldėjimą (atsiradusius vietose, kuriose nėra augalijos) ir antrinį paveldėjimą (atsiradusiuose vietose, kuriose jau yra augmenija).

Jis taip pat yra linkęs atskirti autogeninį paveldėjimą, kurį lemia tam tikroje vietoje veikiantys procesai, ir alogeninį paveldėjimą, kurį lemia išoriniai veiksniai..

Pirminis paveldėjimas

Pagrindinis paveldėjimas yra rūšių kolonizacijos procesas vietoje, kurioje nėra esamos augalijos.

Jis gaminamas steriliuose neorganiniuose substratuose, kuriuos sukelia trikdžių šaltiniai, pvz., Vulkanizmas, ledynas. Tokių substratų pavyzdžiai gali būti: lavos srautai ir pemzos lygumos, naujai suformuotos smėlio kopos, meteoro smūginiai krateriai, morainai ir substratai, veikiami po ledyno atkūrimo..

Pirminio paveldėjimo metu rūšys gali atvykti iš tolimų vietų.

Paveldėjimo procesas paprastai vyksta lėtai, nes pirmiesiems gyventojams būtina pertvarkyti aplinką, kad ji taptų palankesnė kitų rūšių auginimui..

Pavyzdžiui, dirvožemio susidarymui reikia iš pradžių atsirasti akmenų skilimo, negyvų organinių medžiagų kaupimosi ir vėliau palaipsniui sukurti dirvožemio mikroorganizmus..

Antrinis paveldėjimas

Antrinė seka vyksta vietose, kuriose jau yra augalija. Tai įvyksta po to, kai trikdymas sutrikdo įsitvirtinusios bendruomenės dinamiką, visiškai neišvengiant visų asmenų.

Tarp bendrų sutrikimų priežasčių, galinčių sukelti antrinį paveldėjimą, galime paminėti: audras, gaisrai, ligos, medienos ruoša, kasyba, žemės ūkio kliringas, be kita ko,.

Pavyzdžiui, tais atvejais, kai teritorijos augmenija buvo iš dalies arba visiškai pašalinta, dirvožemis, sėklos ir gerai išvystytos sporos lieka geros būklės, naujų rūšių kolonizavimo procesas vadinamas antriniu paveldėjimu..

Ekologinio paveldėjimo tyrimai

Henry Chandler Cowles

Vienas pirmųjų, pripažinęs paveldėjimą kaip ekologinį reiškinį, buvo Henry Chandler Cowles (1899 m.), Kuris mokėsi įvairaus amžiaus kopų Mičigano ežere (JAV), padaręs išvadas apie sekančius modelius.

Cowlesas pastebėjo, kad kuo toliau jis nutolęs nuo ežero kranto, tarp jų buvo vyresnių kopų, kuriose vyrauja įvairių rūšių augalai..

Vėliau mokslinėje srityje kilo didelių nesutarimų dėl paveldėjimo sąvokos. Vienas iš labiausiai žinomų prieštaravimų buvo mokslininkų Frederiko Klemento ir Henry Gleasono.

„Clements-Gleason“ ginčai

Klementas teigė, kad ekologinė bendruomenė yra superorganizmas, kuriame rūšys sąveikauja ir remia viena kitą, net ir altruistiškai. Todėl šiuo dinamiškumu yra bendruomenės vystymosi modelis.

Šis tyrėjas pristatė tokias sąvokas kaip „būtybės“ ir „kulminacija“. Būtybės atstovavo paveldėjimo tarpinius etapus, o kulminacija buvo stabili būsena, kuri buvo pasiekta paveldėjimo proceso pabaigoje. Skirtingos klimatinės valstybės buvo daugelio aplinkos režimų rezultatas.

„Gleason“ savo ruožtu gynė hipotezę, kad bendruomenės paprasčiausiai išsivystė dėl kiekvienos rūšies atsakymų į daugelį fiziologinių apribojimų, būdingų kiekvienai konkrečiai vietai.

„Gleason“ rūšies augimas ar sumažėjimas bendruomenėje nepriklausė nuo asociacijų su kitomis rūšimis.

Ši individualistinė bendruomenės plėtros vizija ją laiko paprasčiausiai kaip rūšių, kurių individualūs fiziologiniai reikalavimai leidžia išnaudoti tam tikrą vietą, rinkinį.

Kas buvo teisus?

Trumpuoju laikotarpiu Clements vizija buvo plačiai pripažinta mokslo bendruomenėje, tačiau ilgainiui Gleason idėjos atrodė tikslesnės augalų paveldėjimo proceso aprašyme..

„Whittaker“, „Egler“ ir „Odum“ mėgėjų ekologai dalyvavo šioje diskusijoje, kuri atsidūrė bendruomenės ekologijos vystymosi metu..

Šiandien šioms diskusijoms pridedami naujesni modeliai, pvz., Drury ir Nisbet (1973), ir Connell ir Slatyer (1977), kurie pateikia naujas vizijas į senąsias diskusijas..

Kaip dažnai būna šiais atvejais, tikėtina, kad nė viena iš vizijų (nei Clements, nei Gleason's) nėra visiškai neteisinga ir abu turi tam tikrą sumą..

Kaip tiriami ekologiniai paveldėjimai?

Paveldėjimai, atsirandantys naujuose žemės sklypuose (pvz., Saloje, atsiradusioje dėl vulkanizmo), paprastai trunka šimtus metų. Kita vertus, mokslininko gyvenimo trukmė ribojama keliais dešimtmečiais. Taigi įdomu užduoti klausimą, kaip susidurti su paveldėjimo tyrimu.

Vienas iš būdų, kuriais buvo nustatyta, kad mokosi paveldėjimo, buvo analogiškų procesų paieška, užtrunka mažiau laiko.

Pavyzdžiui, tam tikrų uolienų pakrančių sienų, kurios gali būti paliktos ir kurios gali būti atstatytos kolonizuojant rūšis po metų ar dešimtmečių, tyrimas.

Chronoserie arba erdvės pakeitimas laiku (SFT)

Tai vadinama cronoserie (iš graikų) chronos: laikas) arba „laiko pakeitimas vietoje“ (SFT pagal jo santrumpą anglų kalba), kita forma, paprastai naudojama paveldėjimo tyrimams. Tai apima įvairių amžiaus grupių ir erdvinių vietovių bendruomenių analizę, atsirandančią dėl vieno sutrikimo įvykio.

Pagrindinis SFT privalumas yra tas, kad ilgų stebėjimo laikotarpių (šimtų metų) nereikia tirti paveldėjimo. Vis dėlto vienas iš jo apribojimų - tai ne gebėjimas tiksliai žinoti, kaip yra panašios konkrečių tiriamų bendruomenių vietos.

Tada būtų galima painioti poveikį, susijusį su vietovės amžiumi, su kitų kintamųjų poveikiu, susijusiais su bendruomenių vietomis..

Paveldėjimo tyrimo pavyzdžiai

Chronozerio naudojimas pirminio paveldėjimo tyrimui

Chronoseries pavyzdys randamas Kamijo ir jo bendradarbių (2002 m.) Darbe, kurie galėjo daryti išvadą, kad pirmasis Japonijos Miyake-jima salos bazaltinių vulkaninių srautų tęstinumas..

Šie mokslininkai ištyrė žinomą įvairių ugnikalnių išsiveržimų, kurių amžius yra 16, 37, 125 ir daugiau nei 800 metų, chronozę..

16 metų senumo metu jie nustatė, kad dirvožemis buvo labai ribotas, trūksta azoto ir augalija beveik nebuvo, išskyrus keletą nedidelių alksnių (Alnus sieboldiana).

Priešingai, seniausiuose sklypuose jie užregistravo 113 taksonų, įskaitant paparčius, daugiamečius žolinius augalus, lianas ir medžius.

Tada jie rekonstravo paveldėjimo procesą, nurodydami, kad alksnis, azoto fiksatorius, kolonizavo plika vulkaninę lavą, palengvindama vėlesnį vyšnių medį (Prunus speciosa), vidutinio paveldėjimo ir lauro (Machilus thunbergii), pavėluotai. Vėliau buvo suformuotas mišrus ir tamsintas miškas, kuriame dominuoja gentys Alnus ir Prunus.

Galiausiai, mokslininkai teigė, kad Machilus „Shii“ (Castanopsis sieboldii) ilgai trunkantis medis, kurio medienoje paprastai sukuriamas gerai žinomas grybelis „Shii-take“.

Antrinių paveldėjimų tyrimas

Antriniai paveldėjimai dažnai tiriami naudojant laukus, kurie buvo palikti. JAV buvo atlikta daug šios rūšies tyrimų dėl tikslios šių laukų atsisakymo datos..

Pavyzdžiui, gerai žinomas ekologas Davidas Tilmanas savo tyrimuose nustatė, kad šiose senose srityse atsiranda tipinė paveldėjimo seka:

  1. Pirmiausia kolonizuokite metines piktžoles.
  2. Jiems seka daugiamečiai žoliniai augalai.
  3. Tada įeina ankstyvojo paveldėjimo medžiai.
  4. Galiausiai, vėlyvieji paveldėjimo medžiai, pavyzdžiui, spygliuočiai ir kietmedžiai, patenka į.

Tilmanas pastebi, kad azoto kiekis dirvožemyje didėja, kai seka paveldėjimas. Šį rezultatą patvirtino kiti tyrimai, atlikti Kinijoje atsisakytų ryžių laukų.

Ar visada yra paveldėjimas?

Nuo šio straipsnio pradžios pareiškėme, kad ekologinis paveldėjimas yra tipiškas bendruomenėms, kontroliuojamoms „dominavimo“, tačiau ne visada taip yra.

Yra ir kitų tipų bendruomenės, kurias vadina „steigėjų kontroliuojamos“. Šio tipo bendruomenėse pateikiamas didelis skaičius rūšių, kurios yra lygiavertės kaip pirminės kolonizatoriai, atsirandantys dėl trikdžių.

Tai rūšys, gerai pritaikytos prie abuotinės aplinkos, atsirandančios dėl trikdžių, ir jos gali išlaikyti savo vietą iki mirties, nes kitos rūšys nėra konkurencingai perkeltos..

Tokiais atvejais atsitiktinumas yra veiksnys, kuris apibrėžia rūšis, kurios vyrauja bendruomenėje po trikdžių, priklausomai nuo to, kuri rūšis gali pirmiausia pasiekti susidariusią angą.

Nuorodos

  1. Ashmole, N. P., Oromi, P., Ashmole, M. J. ir Martin, J. L. (1992). Pirminis faunos paveldėjimas vulkaninėje vietovėje: Kanarų salų lavos ir urvų tyrimai. Biologinis leidinys „Linnean Society“, 46 (1-2), 207-234. doi: 10.1111 / j.1095-8312.1992.tb00861.x
  2. Banet A. I. ir Trexler J. C. (2013). „Everglades Ecological Forecasting“ modelių keitimo darbai vietoje. PLoS ONE 8 (11): e81025. doi: 10.1371 / journal.pone.0081025
  3. Kamijo, T., Kitayama, K., Sugawara, A., Urushimichi, S. ir Sasai, K. (2002). Pirminis šilto ir vidutinio miško miško masyvas vulkaninėje saloje Miyake-jima, Japonija. Folia Geobotanica, 37 (1), 71-91. doi: 10.1007 / bf02803192
  4. Maggi, E., Bertocci, I., Vaselli, S. ir Benedetti-Cecchi, L. (2011). „Connell“ ir „Slatyer“ paveldėjimo modeliai biologinės įvairovės eroje. Ecology, 92: 1399-1406. doi: 10.1890 / 10-1323.1
  5. Pickett S. T. A. (1989). Vietos keitimas vietoje kaip alternatyva ilgalaikiams tyrimams. In: Likens G.E. (eds) Ilgalaikės ekologijos studijos. Springer, Niujorkas, NY.
  6. Poli Marchese, E ir Grillo, M. (2000). Etna eilėraščiai lavos srautuose. Acta Phytogeographica Suecica. 85. 61-70.