Ökoloogilised pärimisliigid, uuringud ja näited



Ökoloogiline järjestus see on taimede ja loomaliikide järkjärguline asendamine kogukonnas, mis põhjustab muutusi kogukonna koosseisus. Samuti võiksime seda määratleda kui koloniseerimise ja väljasuremise mustrit teatud liikide poolt. Seda mustrit iseloomustab mitte-hooajaline, suund ja pidev.

Ökoloogiline pärimine on tüüpiline "domineerimise" poolt kontrollitavate kogukondade jaoks, st nende liikide suhtes, kus mõned liigid on teistega võrreldes konkurentsivõimelisemad..

Selles protsessis tekib "avamine" häire tagajärjel, mida võib vaadelda kui metsa puhastamist, uut saart, luidet, muu hulgas. Alguses on selle avamise alguses "esialgne asustaja", kes on aja möödudes ümberasustatud, sest ta ei saa oma kohalolekut säilitada.

Häired põhjustavad tavaliselt liikide jada (sisenemist ja sealt lahkumist), mida võib isegi ennustada.

Näiteks on teada, et järjestikused varased liigid on head kolonisaatorid, kasvavad ja paljunevad kiiresti, samas kui hilisemad liigid (mis sisenevad hiljem) on aeglasemad nende kasvu ja paljunemisega ning taluvad vähem ressursse.

Viimane võib varajase liigi juuresolekul küpseda, kuid lõpuks välistatakse need konkurentsi teel.

Indeks

  • 1 Pärimisliigid
    • 1.1 Esmane pärimine
    • 1.2 Teisene järjestus
  • 2 Ökoloogilise pärimise uuringud
    • 2.1 Henry Chandler Cowles
    • 2.2 Clements-Gleason vastuolu
    • 2.3 Kes oli õige?
  • 3 Kuidas ökoloogilisi pärandeid uuritakse?
    • 3.1 Kronoserie või ruumi asendamine ajaga (SFT)
  • 4 Pärimisuuringute näited
    • 4.1 Kronoserie kasutamine esmase pärandi uurimisel
    • 4.2 Teise pärandi uurimine
  • 5 Kas pärimine on alati olemas??
  • 6 Viited

Pärimisliigid

Ökoloogid on eristanud kahte liiki pärandeid, nimelt: esmane järjestus (esinevad olemasoleva taimestikuga aladel) ja sekundaarne järjestus (esinevad juba loodud taimestikuga aladel).

Samuti kaldub see eristama autogeenset pärimist, mida juhivad teatud kohas toimivad protsessid, ja allogeenset järjestust, mida juhivad selle saidi välised tegurid..

Esmane pärimine

Esmane järjestus on liikide koloniseerimise protsess kohas, mis ei esine olemasolevat taimestikku.

Seda toodetakse steriilsetes anorgaanilistes substraatides, mis tekivad muu hulgas häiringuallikate, nagu vulkaanika, liustiku poolt. Selliste substraatide näideteks võivad olla: laavavood ja pimsskivist, vastloodud liivaluited, meteoori löögikraatrid, morfiinid ja substraadid, mis on pärast liustiku taganemist avatud.

Esmase pärimise ajal võivad liigid jõuda kaugetest kohtadest.

Pärimisprotsess toimub tavaliselt aeglaselt, sest esimesed asunikud peavad muutma keskkonda, muutes selle teiste liikide loomiseks soodsamaks..

Näiteks nõuab mulla moodustamine algselt kivimite lagunemist, surnud orgaanilise materjali kogunemist ja seejärel mulla mikroorganismide järkjärgulist loomist..

Teisene järjestus

Sekundaarne järjestus toimub juba loodud taimestikuga aladel. See juhtub pärast seda, kui häire häirib loodud kogukonna dünaamikat, ilma et kõik isikud täielikult kõrvaldataks.

Sagedaste häirete põhjuste hulgas, mis võivad viia järeltulijate hulka, võib mainida: tormid, tulekahjud, haigused, metsaraie, kaevandamine, põllumajanduslik kliiring,.

Näiteks juhul, kui piirkonna taimestik on osaliselt või täielikult kõrvaldatud, jäävad mulda, seemned ja hästi arenenud eosed heas seisukorras, uute liikide koloniseerimise protsessi nimetatakse sekundaarseks järjestuseks..

Ökoloogilise pärandi uuringud

Henry Chandler Cowles

Üks esimesi, kes tunnistas järjestust ökoloogiliseks nähtuseks, oli Henry Chandler Cowles (1899), kes õppis Michigani järve (USA) erinevate vanuserühmade kogukondi, järeldades järjestikuste mustrite kohta.

Cowles täheldas, et mida kaugemal ta järve kaldast eemale sõitis, olid vanemad luited, mille vahel oli nende erinevate liikide domineerimine.

Järgnevalt olid teadusvaldkonnas pärimisõiguse kontseptsiooni põhjal suured vastuolud. Üks tuntumaid vastuolusid on olnud teadlaste Frederick Clements ja Henry Gleason.

Clements-Gleason vastuolu

Clements väitis, et ökoloogiline kogukond on superorganism, kus liigid suhtlevad ja toetavad üksteist isegi altruistlikult. Selles dünaamikas on seega kogukonna arengu muster.

See teadlane tutvustas selliseid mõisteid nagu "olendid" ja "haripunkti kogukond". Olendid esindasid pärimisse vahepealseid etappe, samas kui haripunkt oli püsiv seisund, mis saavutati pärimisprotsessi lõpus. Erinevad haripunktid olid arvukate keskkonnarežiimide tulemus.

Gleason omalt poolt kaitses hüpoteesi, et kogukonnad lihtsalt arenevad iga liigi vastuste tagajärjel iga konkreetse asukoha tüüpilistele füsioloogilistele piirangutele..

Gleasoni puhul ei olnud liigi suurenemine või vähenemine kogukonnas sõltuv seostest teiste liikidega.

See individuaalne nägemus kogukonna arengust peab seda lihtsalt liikide kogumiks, mille individuaalsed füsioloogilised nõuded võimaldavad neil konkreetset kohta ära kasutada.

Kes oli õige?

Lühiajalises plaanis oli teadusringkondades laialt aktsepteeritud nägemus Clementsist, kuid pikas perspektiivis tundusid Gleasoni ideed taimede pärimisprotsessi kirjelduses olevat täpsemad.

Whittakeri, Egleri ja Odumi sarnaste ökoloogid on osalenud sellel arutelul, mis on taaselustunud kogukonna ökoloogia arengu käigus..

Täna lisatakse sellesse arutellu uued mudelid, nagu Drury ja Nisbet (1973) ning Connelli ja Slatyeri (1977), mis toovad vana arutelule uusi nägemusi..

Nagu nendel juhtudel sageli juhtub, on kõige tõenäolisem, et ükski visioonidest (kas Clements või Gleason's) ei ole täiesti vale ja mõlemal on teatud kindel summa.

Kuidas uuritakse ökoloogilisi pärandeid?

Uutel maa-aladel (näiteks vulkaanist põhjustatud saarel) tekkinud pärimine võtab tavaliselt sadu aastaid. Teisest küljest on teadlase eluiga piiratud mõne aastakümne jooksul. Seega on huvitav küsida, kuidas pärimisega seotud uurimistega toime tulla.

Üheks pärimisasjade uurimise viisiks on olnud analoogsete protsesside otsimine, mis võtavad vähem aega.

Näiteks teatud kaljuse rannikupiirkondade pindade uurimine, mis võib jääda paljaste ja uuesti asustatud liikide koloniseerimisega pärast aastate või aastakümnete pikkust perioodi.

Kronoserie või ruumi asendamine ajaga (SFT)

Seda nimetatakse cronoserie'ks (kreeka keelest) kronod: aeg) või "ruumi asendamine ajaga" (SFT oma akronüümiga inglise keeles), teise päringu uurimisel tavaliselt kasutatavale vormile. See seisneb erinevate vanuste ja ruumiliste paikade kogukondade analüüsimises, mis tulenevad ühest häirejuhtumist.

SFT peamiseks eeliseks on see, et pikad vaatlusperioodid (sadu aastaid) ei ole pärandi uurimiseks vajalikud. Üks selle piirangutest seisneb aga selles, et ei ole võimalik täpselt teada, kui sarnased on uuritud kogukondade konkreetsed asukohad.

Siis oleks võimalik segi ajada kohtade vanuse ja teiste muutujate mõju, mis on seotud kogukondade asukohtadega..

Pärimisuuringute näited

Kronoserie kasutamine esmase pärandi uurimisel

Näide kronoseriatest leitakse Kamijo ja tema kaastöötajate töös (2002), kes võisid järeldada, et Jaapani Miyake-jima saare basaltilise vulkaanilise voolu peamine järjestus..

Need uurijad uurisid 16, 37, 125 ja üle 800 aasta vanuste erinevate vulkaanipurskete teadaolevat kronoosi..

16-aastases voolus leidsid nad, et muld oli väga vähe, lämmastikku puudus ja taimestik peaaegu puudus, välja arvatud mõned väikesed lepikud (Alnus sieboldiana).

Vastupidi, vanimates maatükkides registreeriti 113 taksonit, sealhulgas sõnajalad, mitmeaastased rohttaimed, lianad ja puud.

Seejärel rekonstrueeriti pärimisprotsess, märkides, et lepp, lämmastiku fiksaator, koloniserisid alasti vulkaanilise laava, hõlbustades kirssipuu hilisemat sisenemist (Prunus speciosa), keskmise järjestusega ja loorberiga (Machilus thunbergii), hilisest pärimisest. Seejärel moodustati segatud ja varjutatud mets, mis domineeris perekondadega Alnus ja Prunus.

Lõpuks teatasid teadlased, et asendamine Machilus Shii jaoks (Castanopsis sieboldii) pikaajaline puu, mille puidust on tavaliselt välja töötatud tuntud seene Shii-take.

Teise pärandi uurimine

Sekundaarseid pärimisasju uuritakse sageli mahajäetud väljade abil. USAs on läbi viidud palju selliseid uuringuid, mis on tingitud nende valdkondade hülgamise täpsest kuupäevast..

Näiteks on tuntud ökoloog David Tilman oma uuringutes leidnud, et nendes vanades valdkondades esineb pärimises tüüpiline järjestus:

  1. Esmalt koloniseerige välja iga-aastased umbrohu.
  2. Neile järgnevad mitmeaastased rohttaimed.
  3. Seejärel lisatakse varakult pärinevad puud.
  4. Lõpuks sisenevad hilisemad pärandipuud, näiteks okaspuud ja lehtpuud.

Tilman leiab, et lämmastikusisaldus mullas suureneb pärandi edenedes. Seda tulemust on kinnitanud muud Hiinas mahajäetud riisipõldude uuringud.

Kas on alati järjestikust?

Oleme selle artikli algusest peale öelnud, et ökoloogiline pärimine on tüüpiline "domineerimise" poolt kontrollitud kogukondadele, kuid see pole alati nii.

On ka teisi kogukonna liike, mida nimetatakse "asutajate kontrolli all". Sellistes kogukondades esitatakse suur hulk liike, mis on samaväärsed kui häire tekitatud ava primaarsed kolonisaatorid.

Need liigid on hästi häiritud häiringust tuleneva abiootilise keskkonnaga ning võivad säilitada oma koha kuni surmani, kuna neid ei liiguta teist liiki liikmed konkurentsivõimeliselt..

Sellistel juhtudel on juhus tegur, mis määratleb ühenduses ülekaalus domineerivad liigid, sõltuvalt sellest, milline liik saab kõigepealt tekkinud avasse jõuda.

Viited

  1. Ashmole, N. P., Oromi, P., Ashmole, M. J. ja Martin, J. L. (1992). Primaarne faunite järjekord vulkaanilises maastikus: lava ja koobaste uuringud Kanaari saartel. Linnean Society Biological Journal, 46 (1-2), 207-234. doi: 10.1111 / j.1095-8312.1992.tb00861.x
  2. Banet A. I. ja Trexler J. C. (2013). Aeg-ajaga asendamine toimib Everglades'i ökoloogilise prognoosimise mudelites. PLoS ONE 8 (11): e81025. doi: 10.1371 / journal.pone.0081025
  3. Kamijo, T., Kitayama, K., Sugawara, A., Urushimichi, S. ja Sasai, K. (2002). Soe-mõõduka laialehise metsa esmane järjestus vulkaanilisel saarel Miyake-jima, Jaapan. Folia Geobotanica, 37 (1), 71-91. doi: 10.1007 / bf02803192
  4. Maggi, E., Bertocci, I., Vaselli, S. ja Benedetti-Cecchi, L. (2011). Connelli ja Slatyeri pärimismudelid bioloogilise mitmekesisuse ajastul. Ecology, 92: 1399-1406. doi: 10.1890 / 10-1323.1
  5. Pickett S. T. A. (1989). Aeg-ajalt asendamine alternatiivina pikaajalistele uuringutele. In: Likens G.E. (eds) Pikaajalised ökoloogia uuringud. Springer, New York, NY.
  6. Poli Marchese, E ja Grillo, M. (2000). Etna järvevoogude esmane järjestus. Acta Phytogeographica Suecica. 85. 61-70.