An ekosystém představuje a společenství organismů interagujících s okolním prostředím. Toto prostředí obsahuje obojí abiotické a biotické faktory.
Tyto faktory v průběhu času pomáhají utvářet postup komunity. Tato řada změn se nazývá ekologická posloupnost.
Definice ekologické posloupnosti
Ekologická posloupnost popisuje typicky přirozenou změnu druhů v průběhu času v rámci komunity nebo ekosystému. Tyto změny vedou k tomu, že některé druhy se stávají hojnějšími, zatímco jiné mohou podléhat úpadku.
Druhy ekologického dědictví
Ekologická sukcese postupuje prostřednictvím primární a sekundární sukcese. Postupně posloupnost ustane a výsledná stabilní komunita se nazývá a vyvrcholení komunita. I přesto mohou různé faktory změnit ekologickou komunitu v posloupnost.
Primární posloupnost: Jedná se o typ ekologické sukcese, která začíná v zásadě prázdnou břidlicí. Nové stanoviště se tvoří buď z toku sopečné erupce, nebo z ledovcového ústupu, kde je nová holá skála nebo ledovcová úroda. Výsledný exponovaný substrát neobsahuje žádnou půdu ani vegetaci.
Jakmile je vytvořena půda, nastěhují se nové druhy zvané průkopnické druhy. Postupem času se krajina mění dalšími druhy, které ovlivňují stín a další faktory.
Sekundární posloupnost: Zavedená komunita prochází sekundární posloupností kvůli narušení způsobenému přírodními katastrofami, jako jsou požáry, tornáda nebo hurikány.
Lidské vlivy, jako je lesnictví, zemědělství a rozvoj, také vedou k sekundární posloupnosti. Po akci jsou druhy komunity obnoveny.
Fáze primárního dědictví
Primární posloupnost je pomalý proces, protože začíná jako nový místo výskytu kde nic nežije. V tomto okamžiku nejsou žádné rostliny, hmyz, zvířata ani organické látky jakéhokoli druhu. V první fázi je nová hornina vystavena buď lávovým proudům, ústupu ledovců, písečných dun, jílů nebo jiných minerálů.
Jak začíná primární posloupnost, není vůbec žádná půda. Je to proto, že půda vyžaduje směs organického materiálu, živých tvorů a minerálů.
Nakonec se druhy, jako jsou lišejníky a mechy, nastěhují a začnou rozkládat odkrytou skálu nebo budovat půdu. Další abiotické faktory, jako je vítr a eroze, mohou do této krajiny přinést více materiálů. Nakonec, jakmile se vývoj půdy ujme, dorazí nové rostliny.
Tyto nové rostliny se nazývají průkopnický druh. Umožňují změnu prostředí rozbitím holé skály. To zase vede k obohacení půdních živin, větší kapacitě vlhkosti, teplotě a umírněnosti větru a ke snížení světla. Stěhují se malá zvířata, která se účastní stravování producentů, kteří jsou k dispozici ke spotřebě.
Tyto akumulované podmínky umožňují další růst rostlin s hlubšími kořenovými systémy. Nastěhují se stromy odolnější vůči stínům. Tím se vytváří vrstvená komunita, ve které se organizmům daří. Nakonec dokončené stanoviště dosáhne stavu zvaného klimaxová komunita.
Příklady druhů Pioneer
Průkopnické druhy bývají rychle rostoucí a milující slunce. Mezi příklady pionýrských druhů patří břízy, osiky, trávy, květy, ohnivé řasy a žluté sušiny.
Příklady rostlin v primární řadě na Aljašce zahrnují keře a malé stromy, jako jsou vrby a olše, a příležitostně aktinorhizální rostliny, které mohou pomoci fixovat bakterie v kořenech. Výsledkem je úrodná půda, která vede k větším stromům, jako je smrk Sitka. Jak organismy umírají, přidávají do půdy také organickou hmotu.
V suchozemských oblastech Havaje původně nový vulkanický substrát hostil průkopnické druhy rostlin, jako je keř Dodonaea viscosa a tráva Eragrostis atropioides. Postupem času se vyšší kadeře jako např Myoporum sandwicense a Sophora chrysophylla nastěhoval se.
Zajímavé je, že primární posloupnost probíhá rychleji na ropných, pahoehoe lávových substrátech, pravděpodobně kvůli toku vody do trhlin, kde se mohou zakořenit nové rostliny.
Fáze sekundárního dědictví
Sekundární posloupnost nastává v důsledku narušení, které výrazně mění ekologickou komunitu. Požáry, bouře, povodně a odstraňování dřeva lidmi mohou způsobit úplné nebo částečné zničení vegetace. Dostupnost zdrojů ovlivňuje druhová rozmanitost pro každou trofickou úroveň procházející sekundární posloupností.
I když po takových událostech došlo k poškození, půda stále zůstává životaschopná a obvykle neporušená. Pionýrské druhy znovu připravily půdu pro to, aby se komunita vzpamatovala z katastrofy. V tomto případě však tyto průkopnické druhy začínají od semen nebo kořenů, které zbyly v životaschopné půdě.
Na Havaji požáry (některé zapálené sopečnými erupcemi) opakovaně zametaly suchozemské oblasti po tisíce let, než začalo lidské osídlení. To vytvořilo půdu pro nástupnictví. Některé z druhů, které v tomto prostředí rostly, se ukázaly jako adaptivní na oheň.
Sekundární posloupnost obvykle trvá několik let, než je komunita plně obnovena. Příkladem sekundární posloupnosti by bylo využívání půdy tropickými lesy. Tropické lesy které jsou uvolňovány pro potřeby dřeva nebo zemědělství, protože jejich narušení je obnovováno různými rychlostmi. Rychlost obnovy komunity se liší v závislosti na čase a intenzitě narušení.
Komunita Climax
Jakmile ekologická komunita dosáhne své úplné a zralé podoby, říká se jí vyvrcholená komunita. V této fázi obsahuje plně vzrostlé stromy a přiměřený stín a podporuje okolní biome. Za těchto podmínek se mohou množit zvířata i rostliny. Komunita vyvrcholení je považována za konec ekologické sukcese.
Příkladem vyvrcholení komunity by byly fjordy Kenai, ve kterých se nakonec vytvoří vrby a olše cesta pro stromy z topolu, pak smrk Sitka a nakonec po 10 až 200 letech jedlovec horský let.
Komunitní návrat k dědictví
Vyvrcholení komunita však může být vrácena do postupných stádií od nových poruch a podmínek prostředí. A pokud se tyto poruchy opakují, lesní sukcese nemusí dosáhnout bodu vyvrcholení komunity.
Klimatická změna, tuto změnu způsobují přírodní události, jako jsou lesní požáry, zemědělství a odlesňování. Tento druh narušení může vést k odstranění klíčových druhů v komunitě a potenciálně k vyhynutí. Invazivní druhy mohou vyvolat podobný rušivý účinek. Opakované velké poruchy upřednostňují homogenní druhy rostlin, a proto snižují biodiverzitu.
Lokalizované poruchy, jako jsou pády stromů z větrných bouří nebo poškození rostlin rostlinami, mohou také komunitu vrátit k sobě. Jelikož změna klimatu ovlivňuje tání ledovců, bude v průběhu času vystaveno více oblastí, což opět povede k primární posloupnosti.
Odolnost v ekologických komunitách
Ekologové však zjišťují, že v ekologických komunitách je zabudována určitá odolnost. I s neustálou hrozbou antropogenní poruchy, tropické suché lesy v Mexiku se začnou zotavovat do 13 let od narušení. Vzhledem k prevalenci zemědělských polí a pastvin pro dobytek v regionu se tato odolnost ukazuje jako slibná pro dlouhodobou udržitelnost.
Funkčnost komunity se může vrátit dříve v sekundárním sledu, než se kdy myslelo. To je pravda i přes úplné obnovení struktury komunity. Zvířecí druhy se mohou vrátit k něčemu, co připomíná zralý les, do 20 až 30 let po narušení. Ukázalo se, že některé vzájemné interakce zvířat a rostlin odskočí navzdory změnám způsobeným fragmentací lesů.
Země je dynamické místo, ovlivněné přírodními a člověkem způsobenými příčinami, které v průběhu času vyvolávají změny v rostlinných společenstvích. Jakékoli narušení ohrožuje druhovou rozmanitost. Když se ekologové dozvědí více o procesu nástupnictví, mohou lépe spravovat ekosystémy, aby se pokusili zabránit narušení životního prostředí.
