28.8: Экологическая последовательность

На экологическую преемственность влияют процессы содействия, сдерживания и терпимости. Содействие наблюдается, когда ранние сукцессионные виды создают более благоприятные экологические условия для последующих видов, такие как повышенная доступность питательных веществ, воды или света. Напротив, сдерживание происходит, когда ранние сукцессионные виды создают неблагоприятные экологические условия для потенциальных последующих видов, такие как ограничение доступности ресурсов. В некоторых случаях более поздние сукцессионные виды имеют шанс на процветание только в том случае, если нарушение отрицательно влияет на ранние ингибирующие виды. Наконец, терпимость возникает, когда экологические условия, созданные ранними сукцессионными видами, не способствуют появлению более поздних сукцессионных видов и не препятствуют им.

Например, экологи тщательно изучили первичную сукцессию в результате отступления ледников в заливе Глейшер на Аляске. За период 1500 лет такие виды-первопроходцы, как печёночники, подготовили почву для стелющихся кустарников, которые, в свою очередь, подготовили почву для более крупных кустарников и деревьев, таких как ольха. В конце концов возникло кульминационное сообщество, в котором преобладали ели. Содействие и сдерживание повлияли на этот образец преемственности. Кустарники дриаса и ольхи улучшили содержание азота в почве, что облегчило создание всходов ели. Однако конкуренция и опад листьев, производимый этими ранними сукцессионными видами, также препятствовали более поздним видам & rsquo; всхожесть и выживаемость проростков.

Понимание экологической преемственности важно, потому что люди значительно влияют на экологические сообщества. Сельское хозяйство, сплошные рубки и чрезмерный выпас скота нарушают наземные экосистемы, вызывая сокращение видового разнообразия. Хотя экосистемы могут естественным образом восстановиться после таких нарушений посредством экологической сукцессии, серьезный ущерб (например, потеря питательных веществ в почве или токсичные химические вещества) может продлить или предотвратить восстановление. Чтобы решить эту проблему, экологи-реставраторы применяют принципы экологической сукцессии, чтобы ускорить время кульминации сообщества - таким образом, восстанавливая поврежденную экосистему.

- [Инструктор] Экологическая сукцессия - это постепенноеизменение структуры сообщества с течением времени. Это изменение часто вызванонарушениями свойств окружающей среды. Экологи характеризуют развитие сообществапосле нарушения свойств окружающей средыкак первичную сукцессию или вторичную сукцессию.

Пример первичной сукцессии - колонизация голой скалыорганизмами, привнесенными отступающими ледникамиили извержениями вулканов. На скале не хватает как почвы, так и форм жизни. Пионерные виды - это выносливые организмы,которые могут разрастаться в суровых условиях,созданных нарушениями окружающей среды.

Распространенные виды пионеров: лишайники,симбиозы грибов и водорослей или цианобактерий. Лишайники поглощают питательные вещества из горных породи в процессе фотосинтеза производят биомассу. Со временем лишайники ускоряют выветривание горных пород,выделяя кислоты и проникая в поверхность скалы.

Мертвая биомасса лишайников участвует в формировании почвы. Затем почву поочередно колонизируютразличные виды растений. Сначала появляются мхи,затем травы, затем кустарники, деревья, не переносящие тени,например сосны, и деревья, устойчивые к тени, например дубы.

Со временем видовой состав нового сообществастанет относительно стабильным. Такое климаксовое сообщество мало изменится,пока не произойдет нарушение в окружающей среде. В целом, создание климаксового сообществадля первичной сукцессии может занимать сотни лет.

Вторичная сукцессия возникает, когда организмыповторно колонизируют среду обитания, очищенную в результатетаких нарушений, как наводнение или пожар,которые оставили почву на месте. Обычно после нарушения почву сначала заново заселяюттакие пионерные виды, как однолетние растения,травянистые многолетники и травы,а затем кустарники и деревья. Климаксовое сообщество, возникающее во вторичной сукцессии,может сильно отличаться от предыдущего.

Вторичная сукцессия быстрее создает климаксовое сообщество,обычно примерно через 150 летдля дубовых лесов и орешников.