Jenis Penggantian Ekologi, Kajian dan Contoh

Penggantian ekologi Ini adalah proses penggantian spesies tumbuhan dan haiwan secara beransur -ansur dalam komuniti, yang menyebabkan perubahan dalam komposisi yang sama. Kita juga boleh menentukannya sebagai corak penjajahan dan kepupusan di tempat tertentu oleh pelbagai spesies. Corak ini dicirikan dengan tidak bermusim, arah dan berterusan.

Penggantian ekologi adalah tipikal komuniti yang dikawal oleh "dominasi", iaitu, di mana beberapa spesies lebih kompetitif lebih tinggi daripada yang lain.

Dalam proses ini terdapat produk "pembukaan" gangguan, yang dapat dilihat sebagai jelas di hutan, pulau baru, bukit, antara lain. Pembukaan ini pada mulanya diduduki oleh "penjajah awal", yang dipindahkan dari masa ke masa kerana tidak dapat mengekalkan kehadirannya di tempatnya.

Gangguan biasanya menimbulkan kemunculan urutan spesies (memasuki dan meninggalkan panggung), yang bahkan dapat diramalkan.

Sebagai contoh, diketahui bahawa spesies awal dalam penggantian adalah penjajah yang baik, berkembang dan menghasilkan semula dengan cepat sementara spesies terakhir (yang masuk kemudian), lebih perlahan dalam pertumbuhan dan pembiakan mereka, dan mentolerir kurang ketersediaan sumber.

Yang terakhir boleh tumbuh hingga matang dengan kehadiran spesies awal, tetapi akhirnya akhirnya tidak termasuk mereka dengan persaingan.

[TOC]

Jenis penggantian

Ahli ekologi telah membezakan dua jenis penggantian, iaitu: urutan utama (yang berlaku di tempat -tempat tanpa tumbuh -tumbuhan yang sedia ada), dan penggantian sekunder (yang berlaku di tapak dengan tumbuh -tumbuhan yang telah ditetapkan).

Ia juga biasanya dibezakan antara penggantian autogen, yang didorong oleh proses yang beroperasi di tempat tertentu, dan penggantian alogenik, yang didorong oleh faktor -faktor yang luar ke tapak tersebut.

Penggantian utama

Penggantian utama adalah proses penjajahan spesies di tempat yang tidak menunjukkan tumbuh -tumbuhan yang sudah ada.

Ia berlaku dalam substrat bukan organik steril yang dihasilkan oleh sumber gangguan seperti gunung berapi, glasiasi, antara lain. Contoh -contoh substrat ini boleh: aliran lava dan dataran pumice, bukit pasir yang baru terbentuk, kawah memberi kesan produk meteor, morrenas dan substrat yang terdedah selepas mundur glasier, antara lain.

Semasa penggantian utama, spesies dapat mencapai dari tempat yang jauh.

Proses penggantian biasanya berlaku perlahan -lahan, kerana perlu peneroka pertama mengubah alam sekitar, menjadikannya lebih baik untuk penubuhan spesies lain.

Sebagai contoh, pembentukan tanah memerlukan penguraian batuan berlaku pada mulanya, pengumpulan bahan organik mati dan seterusnya penubuhan mikroorganisma tanah secara beransur -ansur.

Penggantian sekunder

Penggantian sekunder berlaku di tapak dengan tumbuh -tumbuhan yang telah ditetapkan. Ini berlaku selepas gangguan mengganggu dinamik komuniti yang ditubuhkan, tanpa menghapuskan semua individu.

Boleh melayani anda: frasa kemarahan, kemarahan, kekecewaan dan ketidakberdayaan

Antara penyebab gangguan biasa yang boleh membawa kepada urutan sekunder, kita boleh menyebut: ribut, kebakaran, penyakit, talies, perlombongan, pembersihan pertanian, antara lain.

Sebagai contoh, dalam kes -kes di mana tumbuh -tumbuhan kawasan telah sebahagiannya atau sepenuhnya dihapuskan, tinggal dalam keadaan baik tanah, biji dan spora berkembang dengan baik, proses penjajahan spesies baru dipanggil penggantian sekunder.

Kajian penggantian ekologi

Henry Chandler Cowles

Salah satu yang pertama mengiktiraf penggantian sebagai fenomena ekologi ialah Henry Chandler Cowles (1899), yang mempelajari komuniti pelbagai peringkat umur di Lake Michigan (Amerika Syarikat), membuat kesimpulan mengenai corak penggantian.

Cowles memerhatikan bahawa semakin dia berpindah dari pantai tasik, ada bukit -bukit yang lebih tua dengan dominasi spesies tumbuhan yang berlainan di antara mereka.

Seterusnya, kontroversi yang mendalam telah dibentangkan dalam bidang saintifik mengenai konsep penggantian. Salah satu kontroversi yang paling terkenal ialah saintis Frederick Clements dan Henry Gleason.

Kontroversi Clements-Gleason

Clements menyatakan bahawa komuniti ekologi adalah superorganisma, di mana spesies berinteraksi dan menyokong satu sama lain, malah altruist. Dalam dinamik ini, oleh itu terdapat corak pembangunan masyarakat.

Penyelidik ini memperkenalkan konsep seperti "makhluk" dan "komuniti klimaks". Makhluk -makhluk itu mewakili peringkat pertengahan dalam penggantian, sementara klimaks adalah keadaan stabil yang dicapai pada akhir proses penggantian. Negeri klimaks yang berbeza adalah hasil daripada banyak rejim alam sekitar.

Bagi mereka, Gleason mempertahankan hipotesis bahawa komuniti hanya dibangunkan sebagai akibat dari respons setiap spesies kepada satu siri sekatan fisiologi, tipikal setiap lokasi tertentu.

Untuk Gleason peningkatan atau penurunan spesies dalam komuniti, ia tidak bergantung kepada persatuan dengan spesies lain.

Visi individualistik pembangunan masyarakat ini, menganggapnya sebagai koleksi spesies yang keperluan fisiologi individu membolehkan mereka mengeksploitasi tempat tertentu.

Yang betul?

Dalam jangka pendek, visi Clement diterima secara meluas dalam komuniti saintifik, bagaimanapun, dalam jangka panjang, idea -idea Gleason kelihatan lebih berjaya dalam perihalan proses penggantian tumbuhan.

Ahli ekologi seperti Whittaker, Egler dan Odum, telah mengambil bahagian dalam perbincangan ini yang telah muncul semula sepanjang perkembangan ekologi komuniti.

Hari ini mereka menambah perbincangan ini, model yang lebih baru seperti Dury dan Nisbet (1973), dan orang -orang Connell dan Slatyer (1977), yang memberikan visi baru kepada perdebatan lama.

Seperti yang biasanya berlaku dalam kes ini, kemungkinan besar tidak ada penglihatan (ataupun Clement, atau Gleason) benar -benar salah dan, kedua -duanya mempunyai sedikit tertentu.

Boleh melayani anda: frasa kemarahan

Bagaimana Kajian Penggantian Ekologi?

Kejayaan yang berkembang di singkapan tanah baru (contohnya pulau yang timbul dari gunung berapi), biasanya mengambil beratus -ratus tahun. Sebaliknya, hayat berguna seorang penyelidik adalah terhad kepada beberapa dekad. Oleh itu, adalah menarik untuk bertanya bagaimana menghadapi penyiasatan penggantian.

Salah satu cara yang telah dijumpai untuk mengkaji penggantian, telah mencari proses yang sama yang mengambil masa kecil.

Sebagai contoh, kajian permukaan dinding tertentu di pantai berbatu, yang boleh menjadi telanjang dan ditarik balik oleh penjajahan spesies selepas tempoh tahun atau dekad.

Cronoserie atau penggantian ruang (SFT)

Ia dipanggil cronoserie (dari bahasa Yunani Khronos: Masa) atau "penggantian ruang" (SFT untuk akronimnya dalam bahasa Inggeris), dengan cara lain yang biasa digunakan dalam kajian penggantian. Ini terdiri daripada analisis komuniti umur dan lokasi spatial yang berlainan, yang timbul dari satu peristiwa gangguan.

Kelebihan utama SFT ialah tempoh pemerhatian yang panjang (beratus -ratus tahun) tidak diperlukan, untuk mengkaji penggantian. Walau bagaimanapun, salah satu batasannya tidak dapat mengetahui dengan tepat betapa serupanya lokasi tertentu masyarakat yang dikaji.

Mereka kemudian dapat mengelirukan kesan yang dikaitkan dengan usia tempat, dengan kesan pembolehubah lain, yang dikaitkan dengan lokasi komuniti.

Contoh kajian penggantian

Penggunaan cronoserie dalam kajian penggantian utama

Contoh kronoserie ditemui dalam karya-karya Kamijo dan kolaboratornya (2002), yang dapat menyimpulkan penggantian utama dalam aliran gunung berapi basaltik Miyake-Jury Island di Jepun.

Penyelidik ini mengkaji kronosquence yang diketahui dari letusan gunung berapi yang berbeza bertarikh 16, 37, 125 dan lebih dari 800 tahun.

Dalam aliran 16 tahun, mereka mendapati bahawa tanah itu sangat terhad, tidak mempunyai nitrogen dan tumbuh -tumbuhan hampir tidak hadir, kecuali beberapa smoothes kecil (Alnus Sieboldiana).

Sebaliknya, di plot tertua, mereka mencatatkan 113 taksiran, termasuk pakis, tumbuhan herba, lianas dan pokok.

Mereka kemudian membina semula proses penggantian, menyatakan bahawa pada mulanya Alder, nitrogen fixative, menjajah lava gunung berapi telanjang, memudahkan kemasukan pokok ceri berikutnya (Prunus yang bermasalah), penggantian purata, dan laurel (Machilus thunbergii), penggantian lewat. Selanjutnya hutan bercampur dan teduh dibentuk, dikuasai oleh genre Alnus dan Prunus.

Akhirnya, para penyelidik menyatakan bahawa penggantian Machilus Untuk shii (Chancemansis sieboldii) Pokok jangka hayat, dan di dalam kulat yang terkenal shii-take kulat biasanya dikembangkan.

Boleh melayani anda: atrofi kortikal dan subkortikal: gejala, penyebab dan kawasan

Kajian penggantian sekunder

Penggantian sekunder sering dikaji dengan menggunakan bidang penanaman yang telah ditinggalkan. Di Amerika Syarikat, banyak kajian jenis ini telah dijalankan, kerana tarikh bidang ini ditinggalkan.

Sebagai contoh, ahli ekologi yang terkenal David Tilman telah menemui dalam kajiannya bahawa terdapat urutan biasa dalam penggantian yang berlaku dalam bidang lama ini:

1. Pertama menjajah rumpai tahunan.
2. Mereka diikuti oleh tumbuhan herba dari.
3. Kemudian pokok penggantian awal diperbadankan.
4. Akhirnya, pokok -pokok penggantian lewat masuk, seperti konifer dan hutan keras.

Tilman mendapati bahawa kandungan nitrogen di dalam tanah meningkat apabila penggantian berlangsung. Hasil ini telah disahkan oleh kajian lain yang dijalankan di sawah yang ditinggalkan di China.

Adakah sentiasa berturut -turut?

Kami telah menaikkan dari awal artikel ini, bahawa penggantian ekologi adalah tipikal masyarakat yang dikawal oleh "dominasi", tetapi tidak selalu dengan cara ini.

Terdapat jenis komuniti lain yang dipanggil "dikawal oleh pengasas". Dalam komuniti jenis ini terdapat sejumlah besar spesies yang bersamaan dengan penjajah utama pembukaan yang dihasilkan oleh gangguan.

Ini adalah spesies yang disesuaikan dengan persekitaran abiotik yang terhasil selepas gangguan dan dapat mengekalkan tempat mereka mati, kerana mereka tidak bersaing dengan spesies lain.

Dalam kes ini, faktor yang mentakrifkan spesies yang mendominasi dalam komuniti selepas gangguan adalah peluang, bergantung pada spesies mana yang dapat mencapai pembukaan yang dihasilkan.

Rujukan

1. Ashmole, n. P., Oromí, ms., Ashmole, m. J. Dan Martín, J. L. (1992). Penggantian fauna utama di kawasan gunung berapi: kajian lava dan gua di Kepulauan Canary. Jurnal Biologi Persatuan Linnean, 46 (1-2), 207-234. Doi: 10.1111/j.1095-8312.1992.TB00861.x
2. Banet a. Yo. dan Trexler J. C. (2013). Penggantian ruang untuk masa bekerja di Everglades Model Peramalan Ekologi. PLOS One 8 (11): E81025. Doi: 10.1371/Jurnal.Tempat.0081025
3. Kamijo, t., Kitayama, k., Sugawara, a., Urushimichi, s. dan Sasai, k. (2002). Penggantian utama hutan berdaun yang hangat di atas gunung berapi, Miyake-Jima, Jepun. Geobotanic Folia, 37 (1), 71-91. Doi: 10.1007/BF02803192
4. Maggi, e., Bertocci, i., Vaselli, s. dan Benedetti-Cecchi, l. (2011). Model penggantian Connell dan Slathyer dalam biodiversiti adalah. Ekologi, 92: 1399-1406. Doi: 10.1890/10-1323.1
5. Pickett s. T. Ke. (1989). Substitasi ruang untuk masa sebagai alternatif kepada kajian jangka panjang. In: LIKENS G.Dan. (eds) Kajian jangka panjang dalam ekologi. Springer, New York, NY.
6. Poly Marchese, E dan Grillo, m. (2000). Penggantian utama di Lland mengalir di MT. Etna. Acta Phytogeographic Sweden. 85. 61-70.