Jenis pengganti ekologi, kajian dan contoh



Penggantian ekologi ia adalah proses penggantian secara beransur-ansur spesies tumbuhan dan haiwan dalam masyarakat, yang menyebabkan perubahan dalam komposisi masyarakat. Kita juga boleh menentukannya sebagai corak penjajahan dan kepupusan di tempat tertentu oleh pelbagai spesies. Corak ini dicirikan oleh bukan bermusim, berarah dan berterusan.

Penggantian ekologi adalah tipikal masyarakat yang dikuasai oleh "dominasi", yaitu, di mana beberapa spesies lebih kompetitif dari yang lain.

Dalam proses ini "pembukaan" dihasilkan akibat gangguan, yang dapat dilihat sebagai pembersihan di hutan, pulau baru, bukit pasir, antara lain. Pembukaan ini pada awalnya diduduki oleh seorang "peneroka awal", yang berpindah dengan perjalanan masa kerana dia tidak dapat mengekalkan kehadirannya di tempat.

Gangguan biasanya menimbulkan rupa jujukan spesies (memasuki dan meninggalkan tempat kejadian), yang boleh diramalkan.

Sebagai contoh, ia dikenali bahawa spesies penggantian awal adalah penjajah yang baik, membesar dan membiak dengan cepat semasa oleh spesies terakhir (datang kemudian), adalah lebih perlahan dalam pertumbuhan dan pembiakan mereka, dan bertolak ansur ketersediaan lebih rendah sumber.

Yang terakhir ini boleh tumbuh hingga matang dengan kehadiran spesies awal, tetapi pada masa yang sama, ia tidak termasuk dalam persaingan.

Indeks

  • 1 Jenis penggantian
    • 1.1 Penggantian utama
    • 1.2 Penggantian menengah
  • 2 Kajian penggantian ekologi
    • 2.1 Henry Chandler Cowles
    • 2.2 The Clements-Gleason kontroversi
    • 2.3 Yang betul?
  • 3 Bagaimana kejayaan ekologi dikaji?
    • 3.1 Chronoserie atau Penggantian Ruang oleh Masa (SFT)
  • 4 Contoh kajian mengenai kejayaan
    • 4.1 Penggunaan kronoseri dalam kajian penggantian utama
    • 4.2 Kajian penggantian sekunder
  • 5 Adakah penggantian itu sentiasa wujud??
  • 6 Rujukan

Jenis penggantian

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

Ia juga cenderung untuk membezakan antara penggantian autogenous, yang dipacu oleh proses-proses yang beroperasi di tempat tertentu, dan penggantian allogeneik, yang dipacu oleh faktor-faktor luar ke laman web tersebut.

Penggantian utama

Penggantian utama adalah proses penjajahan spesies di tempat yang tidak menyajikan vegetasi yang sudah ada sebelumnya.

Ia dihasilkan dalam substrat organik steril dijana oleh sumber-sumber gangguan seperti letupan gunung berapi, ais, antara lain. Contoh substrat seperti itu boleh menjadi: aliran lava dan dataran batu kapur, gumuk pasir yang baru ditubuhkan, kawah produk meteor kesan, moraine dan substrat terdedah selepas kemelesetan glasier, dan lain-lain.

Semasa penggantian utama, spesies boleh tiba dari tempat yang jauh.

Proses penggantian biasanya berlaku dengan perlahan, kerana perlu bagi peneroka pertama untuk mengubah lingkungan, menjadikannya lebih menguntungkan untuk penubuhan spesies lain.

Sebagai contoh, pembentukan tanah menghendaki penguraian batuan berlaku pada awalnya, pengumpulan bahan organik mati dan seterusnya penubuhan mikroorganisma tanah secara bertahap..

Penggantian sekunder

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

Di antara punca-punca gangguan yang boleh membawa kepada penggantian sekunder, kita boleh menyebut: badai, kebakaran, penyakit, pembalakan, perlombongan, penjelasan pertanian, antara lain.

Sebagai contoh, dalam kes-kes di mana kawasan tumbuh-tumbuhan dikeluarkan sebahagian atau sepenuhnya, yang tinggal di tanah yang baik, benih dan spora yang maju, penjajahan spesies baru dipanggil penggantian menengah.

Kajian mengenai penggantian ekologi

Henry Chandler Cowles

Salah satu yang pertama untuk mengiktiraf penggantian sebagai fenomena ekologi adalah Henry Chandler Cowles (1899), yang mengkaji masyarakat daripada pelbagai peringkat umur bukit pasir di Tasik Michigan (USA), membuat kesimpulan tentang corak successional.

Cowles melihat bahawa lebih jauh dia berpindah dari pantai tasik, terdapat bukit-bukit yang lebih tua dengan dominasi spesies tumbuhan yang berlainan di antara mereka.

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

Kontroversi Clements-Gleason

Clements berhujah bahawa komuniti ekologi adalah superorganisma, di mana spesies berinteraksi dan menyokong satu sama lain, walaupun secara altruistik. Di dalam dinamik ini, maka terdapat pola pembangunan masyarakat.

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

Bagi pihaknya, Gleason mempertahankan hipotesis bahawa komuniti semata-mata berkembang sebagai tindak balas dari respons setiap spesies kepada beberapa kekangan fisiologi, khas dari setiap lokasi tertentu.

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

Visi ini tentang pembangunan komuniti secara individu, menganggapnya sebagai kumpulan spesies yang mempunyai keperluan fisiologi individu yang membolehkan mereka mengeksploitasi tempat tertentu.

Siapa yang betul?

Dalam jangka pendek visi Clements diterima secara meluas dalam komuniti saintifik, bagaimanapun, dalam jangka masa panjang, idea-idea Gleason sepertinya lebih tepat dalam perihalan proses penggantian tumbuh-tumbuhan.

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

Hari ini, model yang lebih baru seperti Drury dan Nisbet (1973), dan Connell dan Slatyer (1977), yang membawa penglihatan baru kepada perdebatan lama, ditambah kepada perbincangan ini..

Seperti mana yang sering berlaku dalam kes-kes ini, kemungkinan besar tidak ada visi (sama ada Clements 'atau Gleason's) benar-benar tidak betul dan kedua-duanya mempunyai sejumlah tertentu.

Bagaimana kejayaan ekologi dikaji?

Penggantian yang berkembang di kawasan tanah baru (contohnya sebuah pulau yang muncul oleh gunung berapi), biasanya mengambil beratus-ratus tahun. Sebaliknya, jangka hayat seorang penyelidik adalah terhad kepada beberapa dekad. Oleh itu, adalah menarik untuk bertanya bagaimana untuk menghadapi siasatan mengenai kejayaan.

Salah satu cara yang telah dijumpai untuk belajar berturut-turut, adalah pencarian untuk proses analog yang mengambil masa yang kurang.

Sebagai contoh, kajian permukaan dinding pantai berbatu tertentu, yang boleh ditinggalkan dan dikumpulkan semula oleh spesies penjajah selepas tempoh bertahun-tahun atau dekad.

Chronoserie atau Penggantian Ruang oleh Masa (SFT)

Ia dipanggil cronoserie (dari bahasa Yunani khronos: masa) atau "penggantian ruang oleh masa" (SFT dengan akronimnya dalam bahasa Inggeris), kepada bentuk lain yang biasa digunakan dalam kajian penggantian. Ini terdiri daripada analisis komuniti dari pelbagai peringkat umur dan lokasi spatial, yang timbul dari satu peristiwa gangguan.

Kelebihan utama SFT adalah bahawa tempoh pemerhatian yang panjang (beratus-ratus tahun) tidak diperlukan untuk belajar penggantian. Walau bagaimanapun, salah satu daripada batasannya melibatkan tidak dapat mengetahui dengan tepat bagaimana lokasi spesifik dari masyarakat yang dipelajari.

Ia kemudiannya mungkin dapat mengelirukan kesan yang boleh dikaitkan dengan umur tempat, dengan kesan pembolehubah lain, yang berkaitan dengan lokasi komuniti.

Contoh-contoh kajian berturut-turut

Penggunaan kronoseri dalam kajian penggantian utama

Contoh cronoserie adalah dalam kerja-kerja Kamijo dan rakan-rakan (2002), yang dapat membuat kesimpulan berturut utama basal gunung berapi mengalir Miyake-jima pulau di Jepun.

Para penyelidik ini mempelajari kronoskesan yang diketahui mengenai letusan gunung berapi yang berlainan sejak 16, 37, 125 dan lebih daripada 800 tahun.

Dalam aliran berusia 16 tahun, mereka mendapati bahawa tanahnya sangat langka, kurang nitrogen dan tumbuh-tumbuhan hampir tidak hadir, kecuali beberapa alder kecil (Alnus sieboldiana).

Sebaliknya, dalam plot tertua, mereka mencatatkan 113 taksiran, termasuk pakis, tumbuhan herba saka, lina dan pokok.

Mereka kemudian merekonstruksi proses penggantian, yang menyatakan bahawa di tempat pertama alder, penampung nitrogen, menjajah lava gunung berapi telanjang, memudahkan kemasukan kemudian pokok cherry (Prunus speciosa), penggantian sederhana, dan laurel (Machilus thunbergii), penggantian lewat. Selepas itu, hutan bercampur-campur dan dibentuk dibentuk, dikuasai oleh genera Alnus dan Prunus.

Akhirnya, penyelidik menyatakan bahawa penggantian Machilus untuk Shii (Castanopsis sieboldii) pokok lama, dan di mana kayu cendawan terkenal Shii-take biasanya dikembangkan.

Kajian mengenai penggantian sekunder

Pengganti sekunder sering dikaji menggunakan bidang yang telah ditinggalkan. Di Amerika Syarikat, banyak kajian mengenai jenis ini telah dijalankan, kerana tarikh sebenar pengabaian bidang ini..

Sebagai contoh, ahli ekologi terkenal David Tilman telah menemuinya dalam kajiannya bahawa terdapat urutan khas dalam keghairahan yang berlaku di ladang-ladang lama ini:

  1. Pertama menjajah bidang rumpai tahunan.
  2. Diikuti oleh tumbuhan herba saka.
  3. Kemudian pokok-pokok penggantian awal dimasukkan.
  4. Akhirnya, pokok-pokok penggantian lewat, seperti conifers dan hardwoods, masukkan.

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

Adakah sentiasa ada penggantian?

Kami telah menyatakan dari awal artikel ini, bahawa penggantian ekologi adalah tipikal masyarakat yang dikuasai oleh "dominasi", tetapi tidak selalu seperti ini.

Terdapat jenis komuniti lain yang dipanggil "dikawal oleh pengasas". Dalam komuniti jenis ini banyak spesies yang bersamaan dengan penjajah primer pembukaan yang dicipta oleh gangguan yang dibentangkan.

Ini adalah spesies yang disesuaikan dengan persekitaran abiotik yang disebabkan oleh gangguan dan dapat mengekalkan tempat mereka hingga mati, kerana mereka tidak terganggu secara kompetitif oleh spesies lain.

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

Rujukan

  1. Ashmole, N. P., Oromi, P., Ashmole, M. J. dan Martin, J. L. (1992). Penggantian fauna utama di kawasan gunung berapi: kajian lava dan gua di Kepulauan Canary. Jurnal Biologi Masyarakat Linnean, 46 (1-2), 207-234. doi: 10.1111 / j.1095-8312.1992.tb00861.x
  2. Banet A. I. dan Trexler J. C. (2013). Penggantian Ruang-untuk-Masa Berfungsi di Everglades Model Peramal Ekologi. PLOS ONE 8 (11): e81025. doi: 10.1371 / journal.pone.0081025
  3. Kamijo, T., Kitayama, K., Sugawara, A., Urushimichi, S. dan Sasai, K. (2002). Penggantian utama hutan berdaun yang hangat di pulau gunung berapi, Miyake-jima, Jepun. Folia Geobotanica, 37 (1), 71-91. doi: 10.1007 / bf02803192
  4. Maggi, E., Bertocci, I., Vaselli, S. dan Benedetti-Cecchi, L. (2011). Model Connell dan Slatyer berturut-turut dalam era biodiversiti. Ekologi, 92: 1399-1406. doi: 10.1890 / 10-1323.1
  5. Pickett S. T. A. (1989). Penggantian Ruang-untuk-Masa sebagai Alternatif untuk Pengajian Jangka Panjang. In: Likens G.E. (eds) Pengajian Jangka Panjang dalam Ekologi. Springer, New York, NY.
  6. Poli Marchese, E dan Grillo, M. (2000). Penggantian utama di aliran lava di Gunung Etna. Acta Phytogeographica Suecica. 85. 61-70.