Ekologisk arv: definition, typer, scener och exempel

Ett ekosystem representerar en gemenskap av organismer som interagerar med den omgivande miljön. Den miljön innehåller båda abiotiska och biotiska faktorer.

Med tiden hjälper dessa faktorer till att forma samhällets utveckling. Denna serie av förändringar kallas ekologisk arv.

Ekologisk arv beskriver en typiskt naturlig förändring över tid hos arter inom ett samhälle eller ekosystem. Dessa förändringar resulterar i att vissa arter blir rikligare medan andra kan genomgå en nedgång.

Ekologisk arv fortskrider genom primär och sekundär arv. Så småningom upphör arvet, och det resulterande, stabila samhället kallas a klimaksgemenskap. Ändå kan olika faktorer flytta en ekologisk gemenskap till arv igen.

Primär arv: Detta är en typ av ekologisk arv som i huvudsak börjar på en tom skiffer. En ny livsmiljö bildas antingen från ett vulkanutbrott eller från glacial reträtt, där det finns ny bar sten eller glacial till. Det resulterande exponerade substratet innehåller ingen jord eller vegetation.

När jorden väl är gjord flyttar nya arter som kallas pionjärarter in. Med tiden förändras landskapet av ytterligare arter som påverkar skuggan och andra faktorer.

Sekundär arv: En etablerad gemenskap genomgår sekundär arv på grund av en störning orsakad av naturkatastrofer som bränder, tornader eller orkaner.

Mänskliga influenser som skogsbruk, jordbruk och utveckling leder också till sekundär arv. Efter evenemanget återupprättas gemenskapens art.

Primär arv är en långsam process eftersom den börjar som en ny livsmiljö där ingenting bor. Det finns inga växter, insekter, djur eller organiskt material av något slag just nu. I det första steget exponeras ny sten antingen från lavaströmmar, tillbakadrag av glaciärer, sanddyner, leror eller andra mineraler.

När den första arvet börjar finns det ingen jord alls. Detta beror på att jord kräver en blandning av organiskt material, levande varelser och mineraler.

Så småningom flyttar arter som lav och mossa in och börjar bryta ner utsatt sten eller bygga jorden. Ytterligare abiotiska faktorer som vind och erosion kan ge mer material till detta landskap. Så småningom, efter att jordutvecklingen tar tag, kommer nya växter.

Dessa nya växter kallas pionjärarter. De möjliggör förändring av miljön genom att bryta ner kalt berg. Detta leder i sin tur till jordnäringsberikning, mer fuktighet, temperatur och vindmått och minskat ljus. Små djur flyttar in för att delta i att äta de producenter som är tillgängliga för konsumtion.

Dessa ackumulerade förhållanden möjliggör ytterligare växttillväxt med djupare rotsystem. Mer skuggtoleranta träd rör sig in. Detta skapar en skiktad grupp för organismer att trivas i. Så småningom når den färdiga livsmiljön en status som kallas en klimaxgemenskap.

Pionjärarter tenderar att vara snabbt växande och solälskande. Några exempel på pionjärarter inkluderar björkar, aspens, gräs, vildblommor, eldsvin och gula torka.

Exempel på växter i primär följd i Alaska inkluderar buskar och små träd som pil och al och ibland aktinorhizal växter som kan hjälpa till att fixera bakterier vid rötterna. Fertila jordresultat leder till större träd som Sitka-gran. När organismer dör tillför de också organiskt material till jorden.

I torrlandet på Hawaii var ursprungligen nytt vulkaniskt substrat värd för banbrytande växtarter som busken Dodonaea viscosa och gräset Eragrostis atropioides. Med tiden, högre tress som Myoporum sandwicense och Sophora chrysophylla flyttade in.

Intressant är att primär arv sker snabbare på ropy, pahoehoe lava substrat, möjligen på grund av vattenflöde i sprickor där nya växter kan slå rot.

Sekundär arv inträffar till följd av en störning som kraftigt förändrar en ekologisk gemenskap. Bränder, stormar, översvämningar och avlägsnande av timmer av människor kan orsaka antingen helt eller delvis förstörelse av vegetationen. Tillgången på resurser påverkar artmångfald för varje trofisk nivå som genomgår sekundär följd.

Medan skador har inträffat efter sådana händelser förblir jorden fortfarande livskraftig och vanligtvis intakt. Pionjärarter satte återigen scenen för samhället att återhämta sig efter katastrofen. Men i det här fallet börjar de pionjärarterna om från frön eller rötterna som finns kvar i den livskraftiga jorden.

På Hawaii svepte bränder (vissa antänds av vulkanutbrott) upprepade gånger torrmarkerna i regionen i tusentals år innan mänsklig bosättning började. Detta skapade en scen för arv. Några av de arter som växte i denna miljö visade sig vara anpassningsbara till eld.

Sekundär arv tar vanligtvis flera år innan ett samhälle återställs helt. Ett exempel på sekundär arv skulle vara markanvändningen av tropiska skogar. Regnskog som rensas för timmer eller jordbruksbehov eftersom deras störningar genomgår omställning i varierande hastigheter. Den hastighet med vilken ett samhälle återupprättas varierar beroende på störningens tid och intensitet.

När ett ekologiskt samhälle når sin fullständiga och mogna form kallas det ett klimaxgemenskap. I detta skede innehåller den fullvuxna träd och tillräcklig skugga, och det stöder det omgivande biomet. Både djur och växter kan reproducera sig under dessa förhållanden. En klimaxgemenskap anses vara slutet på ekologisk arv.

Ett exempel på ett klimaxgemenskap skulle vara Kenai-fjordarna, där pilen och alderna så småningom gör sätt för bomullsträd, sedan Sitka-gran och sedan äntligen berghämningar efter en period på 100 till 200 år.

En klimaxgemenskap kan dock återställas till successiva steg från nya störningar och miljöförhållanden. Och om dessa störningar upprepas kanske skogens arv inte når punkten för ett klimaxgemenskap.

Klimatförändring, naturliga händelser som skogsbrand, jordbruk och avskogning orsakar denna vändning. Denna typ av störning kan leda till avlägsnande av nyckelarter i samhället och potentiellt utrotning. Invasiva arter kan framkalla en liknande störande effekt. Upprepade stora störningar gynnar homogena växtarter och minskar därför biologisk mångfald.

Lokala störningar som trädfall från vindstormar eller djurskador på växter kan också återställa ett samhälle till arv. Eftersom klimatförändringarna påverkar issmältningen kommer fler områden att exponeras över tiden, vilket leder till primär succession igen.

Ekologer finner dock att viss motståndskraft är inbyggd i ekologiska samhällen. Även med det ständiga hotet om antropogena störningarbörjar tropiska torra skogar i Mexiko återhämta sig inom 13 år efter störningar. Med tanke på förekomsten av jordbruksfält och betesmarker i regionen visar sig denna motståndskraft vara lovande för långsiktig hållbarhet.

Gemenskapens funktionalitet kan återkomma tidigare i sekundär följd än man en gång trodde. Detta gäller trots att samhällets struktur har återställts fullständigt. Djurarter kan återvända till något som liknar en mogen skog inom 20 till 30 år efter störning. Vissa interaktiva interaktioner mellan djur och växter visar sig komma tillbaka trots de förändringar som orsakats av skogsfragmentering.

Jorden är en dynamisk plats som påverkas av naturliga och konstgjorda orsaker som inducerar förändringar i växtsamhället över tid. Varje störning hotar artens mångfald. När ekologer lär sig mer om successionsprocessen kan de bättre hantera ekosystem för att försöka förhindra miljöstörningar.