Back to chapter

28.8:

التعاقب البيئي

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
Ecological Succession

Languages

Share

التعاقب البيئي هو تغيير تدريجي في هيكل المجتمع مع مرور الوقت. وغالبًا ما يبدأ هذا التغيير بسبب الاضطرابات البيئية. يصف علماء البيئة كيفية يتطور المجتمع بعد اضطراب بيئي إما بالتعاقب الأولي أو التعاقب الثانوي.يحدث التعاقب الأولي عندما تستعمر الكائنات الحية الصخور المكشوفة نتيجة تراجع الأنهار الجليدية أو الانفجارات البركانية. وفي كلتا الحالتين،تفتقر الصخور إلى التربة و أشكال الحياة. الأنواع الرائدة هي كائنات صلبة يمكن أن تحيا في الظروف القاسية الناتجة عن مثل هذه الاضطرابات البيئية.ومن الأنواع الرائدة الشائعة الأشنات،وهي كائنات تكافلية تشمل الفطريات والطحالب أو البكتيريا الزرقاء. تمتص الأشنات العناصر الغذائية من الصخور وتولد الكتلة الحيوية من خلال التمثيل الضوئي. ومع مرور الوقت،تسرع الأشنات تجوية الصخور عن طريق إطلاق الأحماض واختراق سطح الصخور.وتساهم الكتلة الحيوية الميتة من الأشنات في تكوين التربة. ثم تستعمر التربة بالتتابع أنواع مختلفة من النباتات. وغالبًا ما تظهر الطحالب أولاًثم الأعشاب وتليها الشجيرات،والأشجار التي لا تتحمل الظل مثل الصنوبر،والأشجار التي تتحمل الظل مثل البلوط.وفي نهاية المطاف،تستقر الأنواع المكونة للمجتمع الجديد نسبيا. ويتغير مثل هذا المجتمع الذي وصل إلى الذروة،قليلاًحتى يحدث اضطرابا. وعموما،قد يستغرق التعاقب الأولي مئات السنين لإنتاج مجتمع ذروة.ويحدث التعاقب الثانوي عندما تعيد الكائنات استعمار موطنا دمره اضطراب من قبل مثل فيضان أو نار وترك التربة في مكانها. وعادة ما تستوطن الأنواع الرائدة مثل النباتات السنوية والنباتات المعمرة العشبية والأعشاب،التربة من جديد،وتليها الشجيرات والأشجار. وقد يكون مجتمع الذروة الذي يظهر في التعاقب الثانوي مختلفا جدا عن النوع السابق.فالتعاقب الثانوي يؤسس مجتمع الذروة بسرعة أكبر،عادة تكون حوالي 150 سنة لغابات البلوط وجوز الهند.

28.8:

التعاقب البيئي

يتأثر التعاقب البيئي بعمليات التيسير والتثبيط والتحمل. يحدث التيسير عندما تخلق الأنواع المتتالية الأولى ظروفاً بيئية أكثر ملاءمة للأنواع اللاحقة ، مثل المغذيات المحسنة أو المياه أو توافر الضوء. في المقابل ، يحدث التثبيط عندما تخلق الأنواع المتتالية الأولى ظروفاً بيئية غير مواتية للأنواع المتتالية المحتملة ، مثل الحد من توافر الموارد. في بعض الحالات ، لا تتاح للأنواع المتتالية اللاحقة فرصة الازدهار إلا إذا أثر الاضطراب سلباً على الأنواع المثبطة الأولى. أخيراً ، يحدث التحمل عندما لا تساعد الظروف البيئية التي أوجدتها الأنواع المتتالية الأولى ولا تعيق كذلك ظهور الأنواع المتتالية اللاحقة.

على سبيل المثال ، درس علماء البيئة على نطاق واسع التعاقب الأولى الناتج عن تراجع الأنهار الجليدية في خليج جلاسير في ألاسكا. على مدى ١٥٠٠ عام ، مهدت الأنواع الرائدة مثل حشيشة الكبد الطريق أمام الشجيرات الزاحفة ، والتي بدورها مهدت الطريق للشجيرات الكبيرة والأشجار مثل ألدر. في النهاية ، ظهر مجتمع ذروة سيطرت عليه أشجار التنوب. أثر التيسير والتثبيط على نمط التعاقب هذا. عملت شجيرات وألدير Dryas على تحسين محتوى التربة من النيتروجين ، مما يسهل تكوين شتلات التنوب. ومع ذلك ، فإن المنافسة وفضلات الأوراق التي أنتجتها هذه الأنواع المتتالية المبكرة منعت أيضاً الأنواع اللاحقة _ من الإنبات وبقاء الشتلات.

يعد فهم التعاقب البيئي أمراً مهماً لأن البشر يؤثرون بشكل كبير على المجتمعات البيئية. تؤدي الزراعة والقطع والرعي الجائر من قبل الماشية إلى اضطراب النظم البيئية الأرضية ، مما يؤدي إلى تدهور تنوع الأنواع. على الرغم من أن النظم البيئية يمكن أن تتعافى بشكل طبيعي من مثل هذه الاضطرابات عن طريق التعاقب البيئي ، إلا أن الضرر الشديد (على سبيل المثال ، فقدان مغذيات التربة أو المواد الكيميائية السامة) قد يطيل أو يمنع التعافي. لمعالجة هذه المشكلة ، يطبق علماء استعادة البيئة مبادئ التعاقب البيئي لتسريع الوقت للوصول إلى مجتمع الذروة _ وبالتالي ، إصلاح النظام البيئي التالف.

Suggested Reading

Chang, Cynthia C., and Benjamin L. Turner. "Ecological succession in a changing world." Journal of Ecology 107, no. 2 (2019): 503-509. [Source]

Emery, Sarah. 2010. “Succession: A Closer Look.” Nature Education Knowledge 3 (10): 45. [Source]

Chen, Jie, Hans-Peter Blume, and Lothar Beyer. “Weathering of Rocks Induced by Lichen Colonization — a Review.” Catena 39, no. 2 (March 1, 2000): 121–46. [Source]