Вторичната сукцесия се отнася до заместването на видовете с течение на времето след сериозно нарушение като масивен вятър, смъртност или горска реколта.

Свързани термини:

  • История на живота
  • Биомаса
  • Fly Ash
  • Депо за отпадъци
  • Мангрови гори
  • Растителни видове

Изтеглете като PDF

За тази страница

Видове пионери

Пионери във вторичното наследство

Маса 1 . Характеристики на пионерските дървесни видове в тропическите гори, които ги отличават от непионерските видове

Видове пионери Непионери видове
1. Непълнолетни набират от семена след нарушение; разсадът не може да оцелее под горски навесРазсадът и фиданките продължават да съществуват в сянката на горски навес
2. Семената покълват в отговор на сигнали, осигурени от промени в концентрациите на светлина, температура или почвен нитрат, показващи нарушаване на растителността на козиркитеСемената покълват веднага след разпръскване или сезонни през благоприятни за установяване периоди
3. Семената обикновено са малки; често разпръснати от вятъраСемената могат да бъдат големи; често разпръснати от гръбначни животни
4. Семената често се задържат в почвата (седмици до десетилетия след разпръскването)Семената нямат покой или остават в почвата по-малко от година
5. Висока скорост на растеж и детска смъртностПо-нисък растеж на височина, коронките често показват странично разпространение на сянка
6. Висока максимална скорост на фотосинтеза, точка на компенсация на светлината и листни концентрации на хранителни веществаНиска максимална скорост на фотосинтеза, точка на компенсация на светлината и листни концентрации на хранителни вещества
7. Краткотрайни листа с голяма листна площ на единица листна масаЛистата на младите растения могат да продължат няколко години с ниска площ на листа на единица листна маса
8. Отворете сенници с рядко разклонениеЗатворени сенници
9. Ниска плътност на дървесинатаСредно висока плътност на дървесината
10. Ниска инвестиция в химическа защита срещу тревопасни животниВисока инвестиция в химическа и структурна защита
11. Често образуват защитни взаимни отношения с мравкитеНеобичайни защитни взаимности
12. Продължителност на живота на възрастни, обикновено Swaine MD и Whitmore TC (1988) Относно определянето на екологичните видове видове в тропическите дъждовни гори. Vegetatio 75: 81–86.

теми

Фигура 3. Отрицателната корелация между годишната преживяемост на фиданките с диаметър 1–4 cm при височината на гърдите в подслоя спрямо средния годишен растеж на слънцето в пропастите на дърветата. Данните са за балдахинови и средноетажни дървесни видове, растящи в полулиста тропическа гора в парцела за динамика на горите от 50 ха на остров Баро Колорадо, Панама. Всяка точка от данни е индивидуален вид. Видовете пионери имат високи темпове на растеж в пропуските и ниска преживяемост на сянка. Имайте предвид, че има континуум от отговори на слънцето и сянката, който предотвратява ясно очертаване на пионерската гилдия. Възпроизведено от Hubbell SP и Foster RB (1992) Краткосрочна динамика на тропическа гора: Защо екологичните изследвания имат значение за опазването и управлението на тропическите гори. Oikos 63: 48–61, с разрешение от издателство Blackwell.

За пионери, растящи в среда с висока осветеност, обилните запаси от въглехидрати, фиксирани чрез фотосинтеза, могат да се използват за кооптиране на услугите на предшестващи насекоми, които защитават растението срещу тревопасни животни. Много пионери имат екстра-флорални нектари, които осигуряват храна за насекомите мутуалисти. Два от доминиращите родове на пионери в тропическите гори - Cecropia (Urticaceae) в неотропите и Macaranga (Euphorbiaceae) в азиатските тропици - са развили по-сложен мутуализъм, който дава поразителен пример за конвергентна еволюция в морфологичните черти. И в двата рода кухите стъбла на фиданки са колонизирани от царица мравки (Crematogaster в Macaranga; Azteca в Cecropia). След това колониите на мравките се снабдяват с богати на въглехидрати и липиди хранителни тела, произведени върху листни повърхности, прилистници или дръжки ( Фигура 4 ).

Фигура 4. а) Cecropia engleriana, растяща край пътя в националния парк Ясуни, Еквадор. Cecropia spp. са доминиращите пионери на младите вторични гори в неотропите. (б) Кухите стъбла на повечето видове Cecropia са обитавани от агресивни мравки (Azteca spp.), които предшестват насекомите тревопасни. Стрелката показва входа на гнездото. (в) В замяна растението осигурява на мравките мюлерови хранителни тела (показани със стрелка), произведени върху трихилиума, структура в основата на дръжката.

Преходната и непредсказуема поява на вторични сукцесионни местообитания е избрана за висока способност за разпространение сред пионерите. Обикновено пионерите са отразяващи дребни семена селекция за висока репродуктивност. Въпреки това масата на семената може да варира в рамките на четири порядъка сред пионерите в растителната общност, отразявайки втори компромис от историята на живота между успеха на колонизацията (избор за малки семена) и успеха на установяване (избор за по-големи запаси от семена). За пионери с ограничено разпространение вероятността от колонизиращи смущения може да бъде увеличена чрез поддържане на популациите на жизнеспособни семена в почвата. Тези почвени семена могат да бъдат преходни, със семена, които да продължат няколко седмици или месеци след разпръскването, или да са устойчиви на семена, оцелели в продължение на десетилетия. В умерените гори повечето видове семеобразуващи видове са едногодишни или многогодишни билки. Това обикновено са дребносеменни видове (

Наследяване и колонизация

Хрисанти Антониаду,. Chariton-Charles Chintiroglou, в Енциклопедия по екология (второ издание), 2019

Примери за вторично наследство

Фиг. 3. Обобщени модели на земна приемственост.

Контролиращият фактор в повечето случаи на вторично наследяване е смущение; тежестта и честотата на смущения определят наличните биологични наследства, иницииращи развитието на общността. Заменящият огън щанд насърчава приемствеността в бореалните гори и няколко проучвания документират замяната на сензорно-непоносимите пионери с толерантни към сянка, късни вторични видове. Въпреки това, освен този опростен обяснителен модел, са включени и условия на специфични места, първоначален видов състав, структурно качество, зависимост от плътността, нива на ресурси и междинни смущения, водещи до сближаване или разминаване на последователните пътища (Chen and Taylor, 2012).

Динамика на горите

Обобщение

Дърветата, разположени заедно в гората, вероятно ще се конкурират помежду си за хранителни вещества, светлина и вода. Като група те образуват общност и си взаимодействат по начин, частично контролиран от околната среда, субстрата, върху който са разположени, и тяхното положение в навеса. Начинът, по който дърветата са се приспособили към ограничените светлинни ресурси, помага да се определи вероятната способност и успех да останат в рамките или под своите доминиращи и кодоминиращи съседи. Дървесните видове могат да изразяват предпочитанията си към ниши и може да се окаже, че растат в рамките на различни градиенти на околната среда, които може би се определят от наличието на вода и хранителни вещества и височините.

Гората може да започне с първични или вторични сукцесионни процеси. Веднъж установени, те обикновено преминават през етапи на иницииране на щанда, изключване на стеблото и повторно иницииране на подлесъците. Теоретично, ако дадена гора може да остарее много, тя може да достигне кулминационен етап, въпреки че за практически цели управлението на по-старите гори има за цел да постигне късни последователни или стареещи горски условия. Естествените смущения могат да принудят горската сукцесия да се върне към първични или вторични процеси на установяване. Нарушения като тропически циклони или пожари могат да имат широко влияние върху състоянието и развитието на горите. По-малките смущения, които включват загуба на едно или две дървета, водят до празнини в горите, а разбирането за това как дърветата взаимодействат като горски общности и как се образуват и запълват празнините, съдържа основен набор от концепции за мениджърите на горите и природните ресурси.

ВЪПРОСИ

Толеранс на сянката. Съседите наскоро закупиха малък участък от наскоро добита гора в централна Алабама. Те са донякъде разочаровани от многократните си опити да отглеждат борови дървета на сушата, въпреки напредналата регенерация на сладка дъвка и други твърди гори, които сега са високи 2–3 m. Те нямат опит в горското стопанство, нито са търсили професионален съвет. В кратък параграф опишете как бихте отговорили, като използвате основната тема на толерантността на сянката на дърветата.

Наблюдения на динамиката на горите. Разходете се или пътувайте до близката гора (млада, стара или друга). Влезте в гората, далеч от влиянието на всякакъв ръб. Веднъж там, опитайте се да опишете динамичните горски процеси, които смятате, че може да се случват. Опитайте се също така да определите кой етап на приемственост може да срещне гората. В кратко, професионално представяне пред вашия клас и с няколко изображения, заснети по време на посещението ви, опишете тези процеси.

Климакс и стари гори. Някои хора предполагат, че идеята за кулминационна гора е остаряла. В кратък параграф опишете вашите мисли по въпроса. Също така разработете втори параграф, който сравнява понятието за кулминационна гора с често използвания термин стар растеж. Как се различават те, ако изобщо? В малка група от пет или шест други ученици споделете мнението си за тези два въпроса.

Толеранс на сянката. Изберете група дървесни видове, които често растат във вашия район. Например, в южната част на Съединените щати може да се изберат борове, които включват лоблолиен бор (Pinus taeda), дълголистен бор, късолистен бор (Pinus echinata), наклонена боровинка (Pinus elliottii), езерна боровина (Pinus serotina), пясъчен бор ( Pinus clausa) и може би други. Използвайки ресурс, който описва физиологичните характеристики на дърветата (напр. В Северна Америка, може би Silvics от Северна Америка), опишете в кратък меморандум толерантността на сянката на избраните от вас дървета и как това може да се различава между групата.

Нарушения и наследяване

Едуард А. Джонсън, Кийоко Мияниши, в Екологията за нарушаване на растенията, 2007

ВЪВЕДЕНИЕ

Естествените или антропогенни смущения традиционно се разглеждат като събитие, което инициира първична или вторична сукцесия и сукцесията обяснява развитието на растителността при липса на смущения. По този начин понятията за смущения и приемственост са неразривно свързани в растителната екология.

Наследяването се използва по толкова различни начини и ситуации, че е почти безполезно като точна идея. Независимо от това дали наследяването е считано за популация (Peet and Christensen, 1980), общност (Cooper, 1923a; 1923b; Clements, 1916) или екосистема (Odum, 1969) явление или процес, тя съдържа определени общи идеи. Наследяването е подреден еднопосочен процес на промяна в общността, при който общностите се заменят последователно, докато се достигне стабилна (самовъзпроизвеждаща се) общност (вж. Определенията в Abercrombie et al. 1973; Small and Witherick, 1986; Allaby, 1994). Обяснението защо и как се насочва сукцесията се е променило през своята над стогодишна история, но повечето аргументи споделят идеята, че видовете са адаптирани към различни етапи в последователността и по някакъв начин правят средата неподходяща за себе си и по-подходяща за видове в следващия етап. Този аргумент за групов подбор за пръв път е вдъхнат последователност в идеите на Ламарк за Warming, Cowles и Clements.

Наследяването възниква в края на 1800-те и началото на 1900-те години от една натуралистична традиция на наблюдение, когато количествените методи почти не съществуват, аристотелевският есенциализъм (Hull, 1965a, 1965b; Nordenskiöld, 1928) все още има здраво влияние върху това как трябва да се разбира природата и метеорологията, почвознанието, биологията и геологията бяха много слабо развити. Освен това, и също толкова важни, пространствените и времеви скали на наблюдение бяха ограничени до мащаба на погледа на натуралиста.

Ролите на микоризите в екосистемите

Сали Е Смит, Дейвид Дж Прочетете, в Микоризна симбиоза (второ издание), 2002

Ролите на микоризата във вторичните наследства

Докато първичните сукцесии често започват при условия на обедняване на хранителни вещества, тези процеси, посочени като вторични сукцесии, които следват нарушаване на съществуващата растителност, обикновено се инициират в среда на обогатяване, като пулсът на N и P се получава чрез минерализация на остатъците, оставени от предишна общност (Walker and Syers, 1976). Нарушената почва е първоначално заета от плевелни едногодишни растения, особено от семейства като Chenopo-diaceae, Brassicaceae и Polygonaceae, които са ефективни колонизатори и които от ранната работа на Stahl (1900) се считат за до голяма степен немикоризни. Конвенционалната интерпретация на основата на успеха на тези рудерални растения е, че като „r“ стратези те имат висока плодовитост, кратко време за генериране и способност бързо да използват импулси от наличност на хранителни вещества (Grime, 1979). Въпреки това, обсъдената по-горе чувствителност на много такива растения към присъствието на VA мицел поражда възможността, че намаляването на инокулатния потенциал на тези гъбички, което е известно, че произтича от нарушение (Miller, 1979; Reeves et al., 1979; Allen и Allen, 1980; Janos, 1980, Jasper et al., 1989, 1992; и виж глава 2) е предпоставка за техния успех.

Отговор, наблюдаван в някои екосистеми на променящото се състояние на N, е появата като преходни обитатели на храсти и дървета, фиксиращи N, (van Cleve and Viereck, 1981). В последователността от пасища до бореални или умерени гори други дървета, които се появяват рано, са членове на родовете Salix и Populus, които освен че имат леки пропагули, които подобряват способността им за разпръскване в последователни среди, се характеризират с пластичност, която им позволява да образуват както VA, така и ектомикоризи. Съвместимостта с VA микоризни гъби може да бъде фактор, улесняващ тяхното включване в тревна площ, доминирана от VA микоризни треви или билки, докато асоциациите с ектомикоризни гъби биха били изгодни в ситуацията, когато прогресивно по-голям дял от почвата N присъства в органична форма.

Ако, както е предложено от някои еколози (напр. Clements, 1916; Odum, 1971; MacMahon, 1981), приемствеността е поредица от предсказуеми процеси, чиито траектории се влияят предимно от хранителни ограничения, очевидно съществува потенциал микоризната колонизация да играе значителна роля при определяне както на скоростта, така и на посоката на процесите. Следователно необходимостта е от повече полеви експерименти, които изследват ефектите от манипулацията на микоризния статус върху резултата от взаимодействието между видовете на различни етапи от сукцесията. Само чрез тези подходи може да се оцени реалното въздействие на симбиозата върху динамиката на общността.

От написаното по-рано в тази глава е видно, че може да се разпознае някакъв модел във връзката, установена в крайна сметка в стабилни кулминационни общности, между биома и преобладаващия микоризен тип. На тази основа, Read предложи (1984, 1991a, b), че комбинацията от климатични и почвени фактори, намиращи се на която и да е позиция по градиент на географска ширина или надморска височина, избира в полза на този микоризен тип, който има функционалните атрибути, необходими за успех и на двете партньори в тази среда (фиг. 15.13). Няма съмнение, че в глобален мащаб, при липса на смущения, може да се види свързана с биома сегрегация на преобладаващите микоризни типове, въпреки че даден тип рядко, ако изобщо се случи, изключва всички останали. Степента и естеството, ако има такова, на участието на микоризната симбиоза при определянето на тези наблюдавани модели остава да бъдат изследвани чрез експеримент.

Фигура 15.13. Диаграмно представяне на постулираната връзка между географската ширина или надморска височина, климата, почвата и типа микориза, заедно с развитието на вегетативния мицел, свързан с микоризите.