什么是生态演替? | 定义和类型

生态演替是生态学研究的核心。 在本文中,我们将回答“什么是生态演替? 它的定义和类型”。

对剩余休耕的部分土地进行仔细研究,揭示了生态演替的惊人现实。 几年后,曾经光秃秃的土地被各种植物占据。 如果给予更多的时间,从草原长成灌木,然后是灌木和林木的生长。

这个过程不仅涉及环境中植物物种的发展,还涉及微生物和其他动物物种的发展。

生态演替的定义与解释

生态演替是生态群落形成的渐进而稳定的过程。 它是生物群落结构演变的过程。 一个群落物种结构随时间变化的过程。

加州大学伯克利分校的丹尼斯·巴尔多克认为,继承是社区发展的有序过程,具有方向性和可预测性。 它源于社区对物理环境的修改 继承是社区控制的,即使物理环境决定了模式、变化率和限制。

生态演替是由改变景观的不同强度、大小和频率的扰动引起的。 扰动是任何在时间和空间上相对离散的事件,它改变了人口、社区和生态系统的结构,并导致资源可用性和物理环境发生变化。

干扰可以是自然诱发的或人为诱发的。 自然干扰的例子包括死亡率(年龄、密度、自变薄)、树木倒塌、野火、火山、洪水、飓风/龙卷风、昆虫/疾病、风灾、海啸、伐木、山体滑坡、冰川海平面上升或退缩。 人为干扰包括:伐木、耕作、采矿、大坝拆除

生态演替最早出现在 19 世纪,因为法国博物学家布冯等科学家观察到,在森林的自然演化过程中,杨树先于橡树和山毛榉。 1885 年,拉格纳·霍特在布莱金厄研究森林发展时发现,在荒地发育成森林之前,草原就变成了荒地。 他是第一个使用“继承”一词的人。

在他的研究中,桦树在森林发展的早期阶段占主导地位,然后是松树(在干燥的土壤上)和云杉(在潮湿的土壤上)。 如果桦木被橡木取代,它最终会发展成山毛榉木。 沼泽从苔藓到莎草再到沼泽植被,然后是桦树,最后是云杉。 https://en.m.wikipedia.org/wiki/Ecological_succession。

在芝加哥大学学习期间,Henry Chandler Cowles 发现,不同年龄的沙丘上的植被可能被解释为沙丘上植被发展总体趋势的不同阶段。

生态演替的类型

  • 初级继承
  • 次生演替
  • 自生继承
  • 循环演替
  • 异源演替
  • 自养演替
  • 异养演替
  • 诱导继承
  • 倒退继承
  • 定向继承

生态演替的两种主要类型是初级演替和次级演替。 其他包括自生演替、循环演替、异源演替、自养演替、异养演替、诱导演替、倒退演替和定向演替。

1. 初级生态演替

初级生态演替发生在无生命的地方。 这些是土壤无法维持生命的地区。 他们通常是新的和空置的。 山体滑坡、岩石流、幼虫流、沙丘形成、火灾、严重的风吹或伐木等事件导致了这些新栖息地的形成。

因此,初级演替伴随着由岩石、熔岩、火山灰、沙子、粘土或其他一些专门的矿物基质组成的新地表的形成。 由于土壤是矿物材料、腐烂的有机材料和生物体的混合物,我们可以简单地同意,在初级演替发生之前不存在土壤。

2. 二次继承

另一方面,二次继承发生在曾经存在的社区已经丧失的地区。 它的特点是不会消除所有生命形式和营养物质的小规模干扰。 这些干扰可能会移除或破坏植被,但不会移除、破坏或覆盖土壤。

次要继承过程比主要继承要快。 次生演替的先驱植物从土壤中残留的根或种子开始,或者从风或周围群落的动物携带的种子开始。

初级和次级继承遵循相似的趋势。 除了植物,微生物和动物也经历生态演替。 微生物演替可以发生在新的栖息地,例如叶子表面、最近被冰川暴露的岩石表面和动物婴儿的肠道。

当微生物在最近死去的树木或动物粪便上生长时,微生物群落中就会发生二次演替。

3. 自生继承

自生演替是一种演替类型,新群落的替代是由其植被或现有群落的植被引起的。 简单地说,就是在相同环境的因素下,以新的社区取代现有的社区。

4. 循环继承

循环演替是生态演替的一种,其演替的某些阶段反复发生。

5. 异源演替

异源演替与自生演替不同,演替是由任何其他外部条件而不是由现有植被本身引起的。

6. 自养演替

自养演替是一种称为绿色植物的自养生物在早期和持续的群落中占主导地位的演替。

7. 异向演替

在异养演替中,细菌、放线菌、真菌和动物等异养生物在优势的早期阶段占据一个群落。

8. 诱导继承

诱导演替是一种由过度放牧、污染和砍伐等干扰引起的生态演替。

9. 倒退继承

倒退演替是一种生态演替类型,其中回归到更简单、密度更低的群落。 由于有机体的破坏性影响,发生了倒退而不是进展。

10. 季节性继承

季节性继承是在一年中的不同季节形成一个新的社区。

生态演替阶段

  • 裸体
  • 侵入
  • 比赛
  • 反应
  • 稳定或高潮

最早的连续创作往往很小,结构简单,可以大量繁殖。 但是随着继承的继续,小生物被更大的生物所取代。 这些较大的生物以较小的生物为食。

每个社区都始于一些被称为先驱的植物和动物。 他们从先驱者成长为稳定且自我复制的高潮社区。 在殖民初期和高潮形成之间,群落是连续群落。 在朝着稳定发展的生态系统中发现了一个系列社区。 在达到高潮条件之前,社区通常会经历多个社区。

一个连续群落由简单的食物网和食物链组成,并表现出非常低的多样性。 整个社区序列或系列称为Sere。 一个序列也可以定义为在演替过程中出现的一系列植被类型。

水生栖息地的连续演替被称为Hydrosere。 当它出现在裸露的岩石表面和沙质区域时,它被称为 Lithosere 或 Psammosere。 从盐渍土壤或水中开始的浆液称为 Halosere。 Xeroxes 是一种在干燥、无水环境中开始的浆液。

生态演替一般经历五个阶段:成核、入侵、竞争、反应、稳定或高潮阶段。

1. 裸露

这是生态演替的第一阶段。 发展始于一个不曾存在过任何生命形式的贫瘠地区。 这种发展可能是由气候因素(冰川、火山爆发、洪水、冰雹)、生物因素(流行病、人类活动)或地形因素(水土流失、滑坡)引起的。

2.入侵

在这个阶段,一个物种通过迁移、enosis 或聚集在一个正式的裸露地区建立起来。 在迁移过程中,该物种的种子、孢子或其他繁殖体通过分散剂(空气、水或活的有机体)被引入裸露区域。

Enosis 是成功地将迁移的植物物种建立到新的区域。 它涉及种子或繁殖体的萌发、幼苗的生长以及成年植物开始繁殖。 聚集是通过繁殖成功增加移民物种的数量。 聚集阶段是入侵的最后阶段。

3.竞争

这个阶段的特点是群落的种内和种间成员的发展。 这发生在某些条件下,例如有限的食物供应和空间。

 4.反应

在这个阶段,生物会影响环境的改变。 这些修改最终使该地区对现有社区感到不舒服。 因此,它们将被另一个适应这些变化的社区所取代。

5. 稳定或高潮

这是社区被高潮社区占据的阶段。 高潮群落也可能因老化、风暴、疾病以及其他生物和非生物因素而改变。 气候通常是生态演替稳定的主要原因。

当一个高潮群落建立时,构成该群落的物种往往会继续占有该地区,因为它们不会离开那个环境。 这些物种也有利于不同优势物种的生长。 人们普遍认为,一个社区在达到高潮之后就不会改变。 这并不完全正确,因为诸如老化、风暴、疾病以及其他生物和非生物因素等因素会导致高潮群落的变化。

湖泊和池塘的演替阶段

湖泊和池塘的生态演替经历了7个阶段。 其中包括浮游生物、淹没、漂浮、珊瑚礁沼泽、莎草草甸、林地和森林阶段。 它始于孢子的萌发,孢子通过风或动物进入水中。

当这些浮游植物死亡和腐烂时,大量的有机质和营养物质被添加进来,一些有根的沉水植物(Elodia、Hydrilla、Elodea)开始出现在新的基质上。

当水深达到约 4 到 8 英尺时,淹没的植被开始消失,然后漂浮的植物逐渐在该区域出现。 植物与水生环境之间的不断相互作用会导致栖息地发生物理和化学变化。

底层垂直上升,漂浮植物如莲属植物、Trapa、Pistia、Nymphaea、Wolffia、Lemna、Aponogeton 和 Limnanthemum 取代了淹没的植被。

在这个阶段之后是礁石沼泽阶段,漂浮的植物开始逐渐消失,它们的位置被两栖植物(如Bothriclova、香蒲、芦苇、Scripus)占据,它们可以在水生和空中环境中成功生存。

随着时间的推移,植被从灌木生长到中等大小的乔木,然后发展到顶峰植被。 在这些森林中,存在着所有类型的植物。 在这里发现了细菌、真菌和其他微生物。

裸岩地区的演替阶段

裸岩区生态演替的第一阶段是甲壳质厨房阶段,其中壳质和地衣是先锋物种。 地衣会分泌过量的碳酸。 它们通过孢子和孢子迁移,风和水促进了它们的迁移。

紧随其后的是叶状地衣阶段,它们的叶子状菌体覆盖岩石。 当光的供应被切断时,结壳的地衣开始死亡。 叶状地衣吸收和积累水和矿物质,并检查地表水的蒸发。 它们还分泌碳酸,进一步将岩石粉碎或松散成小颗粒。

下一阶段是苔藓阶段,现有的叶状地衣开始消失并被旱生苔藓所取代。 这些苔藓长出根状茎,深入岩石土壤。 当它们死去时,它们腐烂的老部分会在岩石表面形成一层厚厚的垫子,从而增加土壤的保水能力。 这有利于草药的生长。

这些植物的根几乎渗透到未粉碎的岩石的水平。 腐烂的叶子茎、根和植物的其他部分形成腐殖质并增加土壤的持水能力。 有了这个,旱生灌木(如漆树,Phytocarpus,Zizyphus,Capparis)逐渐占据该地区。 来自矮人且分布广泛。 然后中生树密集生长并成为优势。

生态演替有初始的、持续的和稳定的原因。 初始原因包括火灾、风吹等气候和生物原因。持续原因是迁移、聚集、竞争等。而气候是生态演替的主要稳定原因。

生态演替的例子

  • 继承“花园”情节
  • 阿卡迪亚国家公园,
  • 苏尔特西火山岛
  • 珊瑚礁的形成

一、继承“花园”情节

2000年XNUMX月,继承“花园”情节。 建立了。 先锋植物物种是可以忍受控制草生态系统的周期性割草的物种。 当割草停止时,其他植物物种开始发育。

随着时间的推移,土壤能够保持更多的水分,其不受干扰的土壤-凋落物界面允许更多的植物生长和繁衍。 后来,高大的木本植物开始生长,遮蔽了喜欢阳光的杂草群落

2. 阿卡迪亚国家公园,

1947 年,缅因州的阿卡迪亚国家公园遭受了一场大火,烧毁了 10,000 多英亩的土地。 因此,大约 20% 的公园被摧毁。 开垦似乎是不可能的,因此,该地区被留给自然开垦。

多年来,公园成功地进行了二次继承。 物种多样性已经发展到公园内种植落叶林以取代公园内曾经存在的常绿乔木的程度。

3. 苏尔西火山岛

另一个生态演替的例子是位于冰岛海岸外的火山岛苏尔西岛。 该岛于 1963 年因火山喷发而形成。 它自然而然地经历了继承。 继承开始于种子通过洋流到达,然后出现真菌和霉菌。

每年有两到五个新物种到达岛上。 目前,岛上生活着30种植物、89种鸟类和335种无脊椎动物。

4. 珊瑚礁的形成

珊瑚礁通过生态演替随着时间的推移而形成。 珊瑚礁的主要生态演替是小珊瑚虫对岩石的定殖。 这些息肉会多次生长和分裂,形成珊瑚群落。 珊瑚群落的形状和庇护所最终吸引了生活在珊瑚周围的小鱼和甲壳类动物。

小鱼是大鱼的食物,最终,一个功能齐全的珊瑚礁存在。 生态演替原则虽然是在植物的背景下发展起来的,但存在于所有已建立的生态系统中。

生态演替的重要性

  • 生态演替对自然有很多好处。 它使人类消费的粮食作物的生产和收获成为可能。
  • 对生态系统的成长和发展很重要
  • 它负责裸露地区新物种的生长。
  • 它启动了生态系统中新物种的定殖。
  • 生态演替导致群落的成熟。
  • 它导致社区更加多样化。
  • 它有助于平衡社区的能量流动。
  • 演替研究有助于我们了解其他生态现象。
  • 它有助于预测生物多样性和生态系统服务的变化。

生态演替常见问题解答

生态演替在环境中的最终作用是什么?

生态演替的最终作用是实现生态系统的平衡。

你怎么知道正在发生什么类型的继承?

一个地方存在的植物或动物物种的可观察到的变化是生态演替正在发生的证据。

什么是高潮社区,它是继承的终结吗?

生态演替以前被视为具有称为高潮的稳定结束阶段,有时被称为场地的“潜在植被”,主要受当地气候影响。 现代生态学家在很大程度上放弃了这一观点,转而支持生态系统动力学的非平衡观点。

大多数自然生态系统受到干扰的速度使“高潮”社区无法实现。 气候变化通常以足以阻止到达高潮状态的速度和频率发生。

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