ประเภทการสืบทอดทางนิเวศวิทยาการศึกษาและตัวอย่าง

การสืบทอดทางนิเวศวิทยา มันเป็นกระบวนการของการทดแทนพืชและสัตว์ในชุมชนอย่างค่อยเป็นค่อยไปซึ่งทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในองค์ประกอบของชุมชน นอกจากนี้เรายังสามารถกำหนดเป็นรูปแบบของการล่าอาณานิคมและการสูญพันธุ์ในสถานที่หนึ่งโดยหลายสายพันธุ์ รูปแบบนี้มีเอกลักษณ์เฉพาะด้วยการไม่เป็นไปตามฤดูกาลทิศทางและต่อเนื่อง.

การสืบทอดทางนิเวศวิทยาเป็นเรื่องปกติของชุมชนที่ถูกควบคุมโดย "การปกครอง" นั่นคือสิ่งที่บางสายพันธุ์สามารถแข่งขันได้เหนือกว่าผู้อื่น.

ในขั้นตอนนี้จะมีการ "เปิด" ซึ่งเป็นผลมาจากความไม่สงบซึ่งสามารถมองเห็นได้ว่าเป็นการหักล้างในป่าเกาะใหม่เนินทรายท่ามกลางคนอื่น การเปิดครั้งนี้ถูกครอบครองโดย "ผู้ตั้งถิ่นฐานเริ่มต้น" ซึ่งย้ายไปตามกาลเวลาเพราะเขาไม่สามารถรักษาสถานะของเขาในสถานที่.

การรบกวนมักจะทำให้เกิดการปรากฏตัวของลำดับของเผ่าพันธุ์ (เข้าและออกจากที่เกิดเหตุ) ซึ่งสามารถทำนายได้.

ยกตัวอย่างเช่นเป็นที่ทราบกันดีว่าสปีซีส์ต้น ๆ ในการสืบทอดนั้นเป็นอาณานิคมที่ดีเติบโตและสืบพันธุ์ได้อย่างรวดเร็วในขณะที่สปีชีส์ต่อมา (ซึ่งเข้ามาในภายหลัง) จะช้าลงในการเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์.

หลังสามารถเจริญเติบโตได้ในที่ที่มีสายพันธุ์แรก แต่ในที่สุดก็แยกพวกเขาออกจากการแข่งขัน.

ดัชนี

• 1 ประเภทของการสืบทอด
  • 1.1 การสืบทอดหลัก
  • 1.2 รองผู้สืบทอด
• 2 การศึกษาการสืบทอดทางนิเวศวิทยา
  • 2.1 Henry Chandler Cowles
  • 2.2 การโต้เถียง Clements-Gleason
  • 2.3 ใครถูก?
• 3 มีการศึกษาความต่อเนื่องทางนิเวศวิทยาอย่างไร?
  • 3.1 Chronoserie หรือ Space Replacement ตามเวลา (SFT)
• 4 ตัวอย่างของการศึกษาการสืบทอด
  • 4.1 การใช้โครโนสเซอรีในการศึกษาการสืบทอดหลัก
  • 4.2 การศึกษาการสืบทอดตำแหน่งรอง
• 5 การสืบทอดมีอยู่ตลอดเวลาหรือไม่??
• 6 อ้างอิง

ประเภทของการสืบทอด

นักนิเวศวิทยามีความต่อเนื่องสองประเภท ได้แก่ : การสืบทอดหลัก (เกิดขึ้นในไซต์ที่ไม่มีพืชพันธุ์มาก่อน) และการสืบทอดลำดับที่สอง (เกิดขึ้นในไซต์ที่มีพืชพันธุ์ที่จัดตั้งขึ้นแล้ว).

นอกจากนี้ยังมีแนวโน้มที่จะแยกแยะความแตกต่างระหว่างการสืบทอดแบบ autogenous ซึ่งขับเคลื่อนโดยกระบวนการที่ทำงานภายในสถานที่หนึ่ง ๆ และการทดแทนแบบ allogeneic ซึ่งถูกขับเคลื่อนโดยปัจจัยภายนอกไซต์.

การสืบทอดหลัก

การสืบทอดหลักคือกระบวนการของการล่าอาณานิคมของสปีชีส์ในสถานที่ที่ไม่มีพืชพรรณมาก่อน.

มันถูกผลิตในพื้นผิวอนินทรีที่ปราศจากเชื้อที่สร้างขึ้นโดยแหล่งที่มาของสิ่งรบกวนเช่นภูเขาไฟการเยือกแข็งและอื่น ๆ ตัวอย่างของพื้นผิวดังกล่าว ได้แก่ : ลาวาไหลและที่ราบหินลาวาเนินทรายที่เพิ่งสร้างใหม่กระทบหลุมอุกกาบาตของอุกกาบาต, moraines และพื้นผิวที่สัมผัสหลังจากการล่าถอยของธารน้ำแข็งและอื่น ๆ.

ในช่วงการสืบทอดหลักชนิดสามารถมาจากที่ไกล.

กระบวนการสืบมรดกมักจะเกิดขึ้นอย่างช้า ๆ เพราะมันเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับผู้ตั้งถิ่นฐานคนแรกที่เปลี่ยนสภาพแวดล้อมทำให้เป็นที่นิยมมากขึ้นสำหรับการจัดตั้งสายพันธุ์อื่น ๆ.

ตัวอย่างเช่นการก่อตัวของดินต้องการการสลายตัวของหินที่จะเกิดขึ้นในขั้นต้นการสะสมของสารอินทรีย์ที่ตายแล้วและต่อมาการจัดตั้งค่อยๆของจุลินทรีย์ดิน.

การสืบทอดลำดับที่สอง

การสืบทอดลำดับที่สองเกิดขึ้นในไซต์ที่มีพืชพันธุ์ที่สร้างไว้แล้ว สิ่งนี้เกิดขึ้นหลังจากมีการรบกวนขัดขวางการเปลี่ยนแปลงของชุมชนที่จัดตั้งขึ้นโดยไม่ต้องกำจัดบุคคลทั้งหมดอย่างสมบูรณ์.

ในบรรดาสาเหตุทั่วไปของการรบกวนที่สามารถนำไปสู่การสืบทอดลำดับที่สองเราสามารถพูดถึง: พายุ, ไฟ, โรค, การตัดไม้, การทำเหมือง, การล้างทางการเกษตรและอื่น ๆ.

ตัวอย่างเช่นในกรณีที่พืชพรรณในพื้นที่ถูกกำจัดบางส่วนหรือทั้งหมดดินเมล็ดและสปอร์ที่พัฒนาแล้วยังคงอยู่ในสภาพที่ดีกระบวนการของการล่าอาณานิคมของสปีชีส์ใหม่เรียกว่าการสืบทอดลำดับที่สอง.

การศึกษาการสืบทอดทางนิเวศวิทยา

Henry Chandler Cowles

หนึ่งในคนแรกที่ตระหนักถึงความต่อเนื่องว่าเป็นปรากฏการณ์ทางนิเวศวิทยาคือ Henry Chandler Cowles (1899) ผู้ศึกษาชุมชนสันทรายในหลากหลายยุคสมัยใน Lake Michigan (USA) ทำให้มีการอ้างถึงรูปแบบที่ประสบความสำเร็จ.

Cowles ตั้งข้อสังเกตว่ายิ่งเขาขยับออกห่างจากชายฝั่งของทะเลสาบมีเนินทรายที่มีอายุมากกว่าด้วยการปกครองของพืชชนิดต่าง ๆ ระหว่างพวกเขา.

ต่อจากนั้นมีการถกเถียงกันอย่างลึกซึ้งในสาขาวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับแนวคิดของการสืบทอด หนึ่งในข้อถกเถียงที่เป็นที่รู้จักมากที่สุดคือนักวิทยาศาสตร์เฟรเดอริคเคลเมนท์และเฮนรีกลีสัน.

ความขัดแย้ง Clements-Gleason

Clements แย้งว่าชุมชนนิเวศวิทยาเป็น superorganism ที่เผ่าพันธุ์มีปฏิสัมพันธ์และสนับสนุนซึ่งกันและกัน ในพลวัตนี้จึงมีรูปแบบการพัฒนาชุมชน.

นักวิจัยนี้ได้แนะนำแนวคิดเช่น "สิ่งมีชีวิต" และ "ชุมชนจุดสุดยอด" สิ่งมีชีวิตที่เป็นตัวแทนของขั้นตอนกลางในการสืบทอดในขณะที่จุดสุดยอดเป็นรัฐที่มั่นคงที่มาถึงในตอนท้ายของกระบวนการของการสืบทอด สถานะไคลแม็กซ์ที่แตกต่างกันนั้นเป็นผลผลิตของระบบสิ่งแวดล้อมที่หลากหลาย.

ในส่วนของตนกลีสันปกป้องสมมุติฐานว่าชุมชนพัฒนาขึ้นอย่างง่ายดายอันเป็นผลมาจากการตอบสนองของแต่ละสายพันธุ์ไปสู่ข้อ จำกัด ทางสรีรวิทยาซึ่งเป็นแบบฉบับของสถานที่แต่ละแห่ง.

สำหรับ Gleason การเพิ่มขึ้นหรือลดลงของสายพันธุ์ในชุมชนไม่ได้ขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์กับสายพันธุ์อื่น.

วิสัยทัศน์แบบปัจเจกชนของการพัฒนาชุมชนโดยพิจารณาว่าเป็นเพียงการรวบรวมสายพันธุ์ที่มีข้อกำหนดทางสรีระของแต่ละบุคคลทำให้พวกเขาสามารถใช้ประโยชน์จากสถานที่แห่งใดแห่งหนึ่งได้.

ใครถูก?

ในระยะสั้นวิสัยทัศน์ของ Clements ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางในชุมชนวิทยาศาสตร์อย่างไรก็ตามในระยะยาวความคิดของ Gleason ดูเหมือนจะมีความแม่นยำมากขึ้นในการอธิบายกระบวนการของการสืบทอดของพืช.

นักนิเวศวิทยาของสิ่งที่ชอบของ Whittaker, Egler และ Odum ได้มีส่วนร่วมในการสนทนานี้ซึ่งมีการค้นพบใหม่ตลอดการพัฒนาระบบนิเวศของชุมชน.

วันนี้โมเดลล่าสุดเช่น Drury and Nisbet (1973) และ Connell and Slatyer (1977) ซึ่งนำวิสัยทัศน์ใหม่มาสู่การอภิปรายเก่า.

ตามที่มักเกิดขึ้นในกรณีเหล่านี้มันเป็นไปได้มากที่สุดที่ไม่มีวิสัยทัศน์ใด (ทั้งเคลเมนท์หรือคีกลีสัน) ไม่ถูกต้องสมบูรณ์และทั้งคู่มีจำนวนแน่นอน.

วิธีการศึกษาการสืบทอดทางนิเวศวิทยา?

ความสำเร็จที่พัฒนาขึ้นในดินแดนใหม่ (ตัวอย่างเช่นเกาะโผล่ออกมาจากภูเขาไฟ) มักใช้เวลาหลายร้อยปี ในอีกทางหนึ่งช่วงชีวิตของนักวิจัยนั้น จำกัด เพียงไม่กี่ทศวรรษ ดังนั้นจึงเป็นเรื่องที่น่าสนใจที่จะถามคำถามว่าจะเผชิญหน้ากับการสอบสวนเรื่องการสืบมรดกได้อย่างไร.

อีกวิธีหนึ่งที่ถูกค้นพบเพื่อศึกษาความสำเร็จคือการค้นหากระบวนการแบบอะนาล็อกที่ใช้เวลาน้อยลง.

ตัวอย่างเช่นการศึกษาพื้นผิวของกำแพงหินบางชายฝั่งซึ่งสามารถปล่อยทิ้งไว้และจะถูก repopulated โดยการล่าอาณานิคมในระยะเวลาหลายปีหรือหลายสิบปี.

Chronoserie หรือ Space Replacement ตามเวลา (SFT)

มันถูกเรียกว่า cronoserie (จากภาษากรีก Khronos: เวลา) หรือ "การเปลี่ยนช่องว่างตามเวลา" (SFT ตามตัวย่อเป็นภาษาอังกฤษ) ไปยังอีกรูปแบบหนึ่งที่ใช้กันโดยทั่วไปในการศึกษาการสืบทอด สิ่งนี้ประกอบไปด้วยการวิเคราะห์ชุมชนที่มีอายุและสถานที่แตกต่างกันซึ่งเกิดจากเหตุการณ์ความไม่สงบ.

ข้อได้เปรียบหลักของ SFT คือไม่จำเป็นต้องมีการสังเกตเป็นเวลานาน (หลายร้อยปี) อย่างไรก็ตามหนึ่งในข้อ จำกัด ของมันเกี่ยวข้องกับการไม่สามารถรู้ได้อย่างชัดเจนว่าที่ตั้งของชุมชนที่ศึกษามีความคล้ายคลึงกันอย่างไร.

มันจะเป็นไปได้ที่จะสร้างความสับสนให้กับผลกระทบที่เกิดจากอายุของสถานที่ที่มีผลกระทบของตัวแปรอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับสถานที่ตั้งของชุมชน.

ตัวอย่างของการศึกษาการสืบทอด

ใช้โครโนสเซอรีในการศึกษาการสืบทอดหลัก

ตัวอย่างของโครโนซีรีส์พบได้ในผลงานของ Kamijo และผู้ร่วมมือของเขา (2002) ซึ่งสามารถสรุปการสืบทอดหลักในกระแสภูเขาไฟทุรกันดารของเกาะ Miyake-jima ในญี่ปุ่น.

นักวิจัยเหล่านี้ศึกษาลำดับเหตุการณ์ที่รู้จักกันของการระเบิดของภูเขาไฟที่แตกต่างกันตั้งแต่ 16, 37, 125 และมากกว่า 800 ปี.

ในการไหลอายุ 16 ปีพวกเขาพบว่าดินหายากมากขาดไนโตรเจนและพืชเกือบจะขาดหายไปยกเว้น alders เล็ก ๆ น้อย ๆ (Alnus sieboldiana).

ในทางกลับกันในแปลงที่เก่าแก่ที่สุดพวกเขาบันทึก 113 แท็กซ่ารวมถึงเฟิร์นพืชสมุนไพรยืนต้น lianas และต้นไม้.

จากนั้นพวกเขาก็สร้างกระบวนการสืบทอดใหม่โดยระบุว่าในที่แรกที่ออลเด้อร์ผู้ให้บริการไนโตรเจนตั้งอาณานิคมลาวาภูเขาไฟที่เปลือยเปล่าให้ความช่วยเหลือในการเข้ามาของต้นเชอร์รี่ (Prunus speciosa) ของการสืบทอดกลางและของลอเรล (Machilus thunbergii) จากการสืบทอดสาย ต่อจากนั้นได้มีการสร้างป่าเบญจพรรณที่มีความร่มรื่น Alnus และ Prunus.

ในที่สุดนักวิจัยระบุว่าการแทนที่ของ Machilus สำหรับ Shii (Castanopsis sieboldii) ต้นไม้ที่มีอายุยืนยาวและมีการพัฒนาเห็ด Shii-take ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีในป่า.

ศึกษาการสืบทอดลำดับที่สอง

การสืบทอดต่อเนื่องจะถูกศึกษาบ่อยครั้งโดยใช้ฟิลด์ที่ถูกทอดทิ้ง ในสหรัฐอเมริกามีการศึกษาประเภทนี้มากมายเนื่องจากวันที่แน่นอนในการละทิ้งสาขาเหล่านี้.

ตัวอย่างเช่นนักนิเวศวิทยาที่รู้จักกันดี David Tilman พบในการศึกษาของเขาว่ามีลำดับทั่วไปในการสืบทอดที่เกิดขึ้นในเขตข้อมูลเก่าเหล่านี้:

1. แรกตั้งอาณานิคมวัชพืชประจำปี.
2. พวกเขาจะตามด้วยพืชสมุนไพรยืนต้น.
3. จากนั้นต้นไม้แห่งการสืบทอดช่วงต้นจะถูกรวมเข้าด้วยกัน.
4. ในที่สุดต้นไม้ที่ต่อเนื่องเช่นต้นสนและไม้เนื้อแข็งก็เข้ามา.

Tilman พบว่าปริมาณไนโตรเจนในดินเพิ่มขึ้นเมื่อการสืบทอดดำเนินไป ผลลัพธ์นี้ได้รับการยืนยันจากการศึกษาอื่น ๆ ที่ดำเนินการในนาข้าวที่ถูกทิ้งร้างในประเทศจีน.

มีการสืบทอดอยู่เสมอ?

เราได้กล่าวตั้งแต่ต้นบทความนี้ว่าการสืบทอดทางนิเวศวิทยาเป็นเรื่องปกติของชุมชนที่ถูกควบคุมโดย "อำนาจ" แต่มันก็ไม่ได้เป็นเช่นนี้เสมอไป.

มีชุมชนประเภทอื่น ๆ ที่เรียกว่า "ควบคุมโดยผู้ก่อตั้ง" ในชุมชนประเภทนี้จะมีสปีชีส์จำนวนมากที่เทียบเท่ากับอาณานิคมหลักของการเปิดที่สร้างขึ้นโดยการรบกวน.

เหล่านี้เป็นสายพันธุ์ที่ปรับตัวได้ดีกับสภาพแวดล้อมที่เป็นผลมาจากความวุ่นวายและสามารถรักษาสถานที่ของพวกเขาจนกว่าความตาย.

ในกรณีเหล่านี้โอกาสเป็นปัจจัยที่กำหนดสปีชีส์ที่มีอิทธิพลในชุมชนหลังจากการถูกรบกวน.

การอ้างอิง

1. Ashmole, N. P. , Oromi, P. , Ashmole, M. J. และ Martin, J. L. (1992) การสืบทอดของ faunal เบื้องต้นในภูมิประเทศของภูเขาไฟ: การศึกษาลาวาและถ้ำบนหมู่เกาะคานารี วารสารชีววิทยาของสมาคม Linnean, 46 (1-2), 207-234 ดอย: 10.1111 / j.1095-8312.1992.tb00861.x
2. Banet A. I. และ Trexler J. C. (2013) การทดแทนพื้นที่ตามกาลเวลาในรูปแบบการพยากรณ์เชิงนิเวศวิทยาของ Everglades PLOS ONE 8 (11): e81025 doi: 10.1371 / journal.pone.0081025
3. Kamijo, T. , Kitayama, K. , Sugawara, A. , Urushimichi, S. และ Sasai, K. (2002) การสืบทอดอย่างต่อเนื่องของป่าใบกว้างที่อบอุ่นพอสมควรบนเกาะภูเขาไฟ Miyake-jima ประเทศญี่ปุ่น Folia Geobotanica, 37 (1), 71-91 ดอย: 10.1007 / bf02803192
4. Maggi, E. , Bertocci, I. , Vaselli, S. และ Benedetti-Cecchi, L. (2011) โมเดลการสืบทอดของคอนเนลล์และสแลตเทอร์ในยุคความหลากหลายทางชีวภาพ นิเวศวิทยา, 92: 1399-1406 ดอย: 10.1890 / 10-1323.1
5. Pickett S. T. A. (1989) การทดแทนพื้นที่สำหรับเวลาเป็นทางเลือกสำหรับการศึกษาระยะยาว ใน: Likens G.E. (eds) การศึกษาระยะยาวทางนิเวศวิทยา Springer, New York, NY.
6. Poli Marchese, E และ Grillo, M. (2000) การสืบทอดต่อเนื่องของกระแสลาวาบนภูเขาเอตนา Acta Phytogeographica Suecica 85. 61-70.