An ökoszisztéma képviseli a közösség a környező környezettel kölcsönhatásba lépő organizmusok. Ez a környezet mindkettőt tartalmazza abiotikus és biotikus tényezők.
Idővel ezek a tényezők segítenek a közösség fejlődésének alakításában. Ezt a változássorozatot nevezzük ökológiai utódlás.
Ökológiai öröklődés meghatározása
Az ökológiai szukcesszió a fajok jellegzetes természetes változását írja le egy közösségben vagy ökoszisztémában. Ezek a változások azt eredményezik, hogy egyes fajok egyre elterjedtebbé válnak, míg másokban csökkenés tapasztalható.
Az ökológiai öröklés típusai
Az ökológiai utódlás az elsődleges és a másodlagos utódlás útján halad. Végül az utódlás megszűnik, és az ebből fakadó, stabil közösséget a klimax közösség. Ennek ellenére különféle tényezők az ökológiai közösséget ismét utódlásra terelhetik.
Elsődleges utódlás: Ez egyfajta ökológiai szukcesszió, amely lényegében egy üres lapon kezdődik. Új élőhely képződik vagy a vulkánkitörés áramlásából, vagy a glaciális visszavonulásból, ahol új csupasz kőzet vagy jeges talaj van. A kapott szabad szubsztrátum nem tartalmaz talajt vagy növényzetet.
A talaj elkészültével új fajok ún. Úttörő fajok költöznek be. Idővel a tájat további fajok módosítják, amelyek befolyásolják az árnyékot és más tényezőket.
Másodlagos utódlás: A kialakult közösség másodlagos öröklésen megy keresztül a természeti katasztrófák, például a tűz, tornádó vagy hurrikán okozta zavar miatt.
Az emberi hatások, mint például az erdőgazdálkodás, a gazdálkodás és a fejlődés, szintén másodlagos utódláshoz vezetnek. Az esemény után a közösségi fajok helyreállnak.
Az elsődleges utódlás szakaszai
Az elsődleges utódlás lassú folyamat, mert újként indul élőhely ahol semmi sem él. Ezen a ponton nincsenek növények, rovarok, állatok vagy szerves anyagok. Az első szakaszban az új kőzet vagy a lávafolyásokból, a gleccserek, homokdűnék, agyagok vagy más ásványok visszahúzódásából származik.
Amint az elsődleges utódlás megkezdődik, egyáltalán nincs talaj. A talajhoz ugyanis szerves anyagok, élőlények és ásványi anyagok keveréke szükséges.
Végül olyan fajok, mint a zuzmó és a moha, beköltöznek, és elkezdik lebontani a kitett kőzetet, vagy építik a talajt. További abiotikus tényezők, mint például a szél és az erózió, több anyagot hozhatnak e tájra. Végül, miután a talajfejlődés elterjedt, új növények érkeznek.
Ezeket az új növényeket ún úttörő fajok. Csupasz kőzet lebontásával teszik lehetővé a környezet megváltoztatását. Ez pedig a talaj tápanyaggazdagodásához, nagyobb nedvességtartalomhoz, hőmérséklet és szél mérsékléséhez, valamint csökkenő fényhez vezet. Kicsi állatok költöznek be, hogy részt vegyenek a fogyasztásra rendelkezésre álló termelők elfogyasztásában.
Ezek a felgyülemlett körülmények további növénynövekedést tesznek lehetővé mélyebb gyökérrendszerekkel. Árnyéktűrőbb fák költöznek be. Ez egy réteges közösséget hoz létre az élőlények számára. Végül az elkészült élőhely eléri azt a státuszt, amelyet csúcsközösségnek neveznek.
Példák az úttörő fajokra
Úttörő fajok általában gyorsan növekvő és napszerető. Néhány pionírfaj például a nyírfa, a nyárfa, a füvek, a vadvirág, a tűzifa és a sárga száraz.
Alaszkában elsődlegesen egymás után következő növények közé tartoznak a cserjék és a kis fák, például a fűz és éger, valamint esetenként actinorhizal növények, amelyek segíthetnek a baktériumok rögzítésében a gyökereknél. Termékeny talaj eredményez, amely nagyobb fákhoz vezet, mint a Sitka lucfenyő. Amint az élőlények elpusztulnak, a talajba szerves anyagokat is adnak.
Hawaii szárazföldjein az eredetileg új vulkanikus szubsztrát az úttörő növényfajok, például a cserje gazdája volt Dodonaea viscosa és a fű Eragrostis atropioides. Idővel magasabb tress, mint pl Myoporum sandwicense és Sophora chrysophylla beköltözni.
Érdekes módon az elsődleges szukcesszió gyorsabban megy végbe a ropy, pahoehoe lava szubsztrátokon, valószínűleg azért, mert a víz olyan repedésekbe áramlik, ahol új növények gyökeret ereszthetnek.
A másodlagos utódlás szakaszai
A másodlagos szukcesszió olyan zavar következménye, amely nagyban megváltoztatja az ökológiai közösséget. Tűz, vihar, áradás és a faanyag ember általi eltávolítása a növényzet teljes vagy részleges pusztulását okozhatja. Az erőforrások elérhetősége befolyásolja fajok sokfélesége minden másodlagos utódláson áteső trofikus szintre.
Míg az ilyen események következtében károk keletkeztek, a talaj még mindig életképes és általában sértetlen marad. Az úttörő fajok ismét megalapozták a közösség számára a katasztrófa utáni kilábalást. Ebben az esetben azonban ezek az úttörő fajok az életképes talajban maradt magvakból vagy gyökerekből indulnak ki.
Hawaiin a tűzesetek (némelyiket vulkánkitörések váltották ki) évezredek óta többször söpörték át a régió szárazföldjeit, még mielőtt megkezdődött volna az emberi betelepülés. Ez megteremtette az utódlás szakaszát. Az ebben a környezetben nőtt fajok közül néhány alkalmazkodónak bizonyult a tűzhöz.
A másodlagos utódlás általában több évig tart, mire egy közösség teljesen helyreáll. A másodlagos szukcesszióra példa lehet a trópusi erdők földhasználata. Trópusi erdők amelyeket a fa vagy mezőgazdasági szükségletek miatt megtisztítanak, mivel zavaruk változó sebességgel áll helyre. A közösség helyreállításának sebessége a zavar idejétől és intenzitásától függően változik.
Climax Community
Amint egy ökológiai közösség eléri teljes és érett formáját, csúcsközösségnek nevezik. Ebben a szakaszban teljesen megtermett fákat és megfelelő árnyékot tartalmaz, és támogatja a környező biomot. Az állatok és a növények is szaporodhatnak ilyen körülmények között. A csúcspontú közösséget az ökológiai utódlás végének tekintik.
A csúcspontú közösség példája lehet a Kenai-fjordok, amelyekben végül a fűz és éger készül utat a pamutfákhoz, majd a Sitka lucfenyőhöz, majd végül a hegyi pattanásokhoz 100-200 periódus után évek.
A közösség visszatérése az öröklésre
A csúcspontú közösség azonban az új rendellenességektől és a környezeti feltételektől kezdve visszatérhet egymás utáni szakaszba. És ha ezek a zavarok megismétlődnek, akkor az erdei utódlás nem érheti el a csúcspont közösségét.
Klímaváltozás, olyan természeti események, mint az erdőtűz, a mezőgazdaság és az erdőirtás okozzák ezt a megfordulást. Ez a fajta rendellenesség kulcsfontosságú fajok eltávolításához és kihalásához vezethet. Az invazív fajok hasonló bomlasztó hatást válthatnak ki. Az ismételt, nagy rendellenességek előnyben részesítik a homogén növényfajokat, ezért csökkentik a biológiai sokféleséget.
Az olyan lokalizált zavarok, mint a szélviharok okozta fa leesés vagy a növények állatkárosodása, szintén visszaállíthatják a közösséget. Mivel az éghajlatváltozás hatással van a jégolvadékra, az idő múlásával több terület lesz kitéve, ami ismét elsődleges utódlást eredményez.
Rugalmasság az ökológiai közösségekben
Az ökológusok azonban azt tapasztalják, hogy bizonyos ellenálló képesség beépül az ökológiai közösségekbe. Még a folyamatos fenyegetéssel is antropogén zavarok, Mexikóban a trópusi száraz erdők a zavartól számított 13 éven belül kezdenek helyreállni. Tekintettel a mezőgazdasági területek és az állatállomány legelőinek térségbeli elterjedtségére, ez az ellenálló képesség ígéretesnek bizonyul a hosszú távú fenntarthatóság szempontjából.
A közösség funkcionalitása másodlagos egymásutánban hamarabb visszatérhet, mint gondolnánk. Ez igaz a közösség szerkezetének teljes helyreállítása ellenére. Az állatfajok a megzavarást követő 20-30 éven belül visszatérhetnek valamihez, amely egy érett erdőhöz hasonlít. Néhány kölcsönös állat- és növényi kölcsönhatás újjáéledhet az erdőtöredezettség okozta változások ellenére.
A Föld egy dinamikus hely, amelyet természetes és emberi okok érintenek, amelyek idővel változásokat váltanak ki a növénytársulásokban. Bármilyen zavar veszélyezteti a fajok sokféleségét. Amint az ökológusok többet megtudnak az utódlás folyamatáról, jobban kezelhetik az ökoszisztémákat a környezeti zavarok megelőzése érdekében.