生態遷移は、生態学の研究の中心です。 この記事では、「生態遷移とは何ですか？」という質問に答えます。 その定義とタイプ」。
休耕地に残された土地の一部を注意深く研究すると、生態遷移の驚くべき現実が明らかになります。 数年のうちに、かつての裸地はさまざまな植物種によって占められるようになります。 そして、もっと時間が与えられれば、草地から茂みに成長し、次に低木や森の木が成長します。
このプロセスには、環境内での植物種の開発だけでなく、微生物や他の動物種の開発も含まれます。
目次
生態遷移の定義と説明
生態遷移は、生態学的コミュニティの形成の段階的ではあるが着実なプロセスです。 それは、生物群集の構造が進化するプロセスです。 時間の経過とともにコミュニティの種の構造が変化するプロセス。
カリフォルニア大学バークレー校のDennisBaldocchによると、継承とは、方向性があり予測可能なコミュニティ開発の秩序あるプロセスです。 これは、コミュニティによる物理的環境の変更の結果です。物理的環境がパターン、変化率、および制限を決定する場合でも、継承はコミュニティによって制御されます。
生態遷移は、景観を変えるさまざまな強度、サイズ、頻度の乱れによって引き起こされます。 障害とは、時間と空間における比較的離散的なイベントであり、人口、コミュニティ、および生態系の構造を変更し、リソースの可用性と物理的環境に変化を引き起こします。
障害は、自然に誘発されることも、人間によって誘発されることもあります。 自然障害の例としては、死亡率（年齢、密度、自己薄化）、樹木落下、野火、火山、洪水、ハリケーン/トルネード、昆虫/病気、倒木、津波、伐採、地すべり氷河の海面上昇または後退があります。 人為的な障害とは、伐採、耕作、採掘、ダムの撤去です。
フランスの博物学者Buffonなどの科学者が、森林の自然進化においてポプラがオークやブナに先行することを観察したため、生態遷移は19世紀に最初に観察されました。 ブレーキンゲの森林開発を研究している間、1885年にラグナルハルトは、ヒースが森林に発展する前に草原がヒースになることを発見しました。 彼は「継承」という用語を最初に使用しました。
彼の研究から、白樺は森林開発の初期段階を支配し、次に松（乾燥した土壌）とトウヒ（湿った土壌）を支配しました。 白樺をオークに置き換えると、最終的にはブナ材になります。 沼地は、コケからスゲ、湿原の植生、白樺、そして最後にトウヒへと進みます。 https://en.m.wikipedia.org/wiki/Ecological_succession。
シカゴ大学での研究中に、ヘンリーチャンドラーカウルズは、さまざまな年齢の砂丘の植生が、砂丘の植生発達の一般的な傾向のさまざまな段階として解釈される可能性があることを発見しました。
生態遷移の種類
- 一次遷移
- 二次継承
- 自生遷移
- 周期的な継承
- 同種異系の継承
- 独立栄養遷移
- 従属栄養遷移
- 誘発された継承
- 遡及的継承
- 方向性の継承
生態遷移のXNUMXつの主要なタイプは、一次遷移と二次遷移です。 その他には、自生遷移、循環遷移、同種遷移、独立栄養遷移、従属栄養遷移、誘導遷移、逆行遷移、および方向遷移が含まれます。
1.一次生態遷移
主要な生態遷移は、生命のない場所で起こります。 これらは、土壌が生命を維持できない地域です。 それらは通常新しく、空いている。 地滑り、岩石の流れ、幼虫の流れ、砂丘の形成、火事、激しい倒木、伐採などのイベントは、これらの新しい生息地の形成につながります。
したがって、一次遷移は、岩石、溶岩、火山灰、砂、粘土、またはその他の排他的な鉱物基質からなる新しい地表の形成に続きます。 土壌は鉱物、腐敗性有機物、生物の混合物であるため、一次遷移が起こる前に土壌が存在しないことに単純に同意することができます。
2.二次承継
一方、二次的な継承は、かつて存在していたコミュニティが失われた地域で発生します。 それは、すべての生命体と栄養素を排除するわけではない小規模な障害を特徴としています。 これらの障害は、植生を除去または損傷する可能性がありますが、土壌を除去、破壊、または覆ってはなりません。
二次遷移のプロセスは、一次遷移のプロセスよりも高速です。 二次的継承のパイオニア植物は、土壌に残っている根や種子、または風や周囲のコミュニティからの動物によって運ばれた種子から始まります。
一次および二次継承は同様の傾向に従います。 植物の他に、微生物や動物も生態遷移を起こします。 微生物の遷移は、葉の表面、氷河によって最近露出された岩の表面、動物の乳児の腸などの新しい生息地で発生する可能性があります。
二次的な継承は、微生物が最近枯れた木や動物の糞で成長するときに微生物群集で発生します。
3.自生遷移
自生遷移は一種の遷移であり、新しいコミュニティによる置換は、その植生または既存のコミュニティの植生によって引き起こされます。 簡単に言えば、同じ環境の要因によって、既存のコミュニティを新しいコミュニティに置き換えることです。
4.循環的継承
循環遷移は、遷移の特定の段階が繰り返し発生する一種の生態遷移です。
5.同種異系の継承
同種遷移とは、自生遷移とは異なり、既存の植生自体ではなく、他の外部条件によって引き起こされる遷移です。
6.オートトロポアの継承
独立栄養生物の遷移は、緑の植物と呼ばれる独立栄養生物によるコミュニティの初期の継続的な支配が存在する遷移です。
7.ヘテロトロピック継承
従属栄養生物の連続では、細菌、放線菌、真菌、動物などの従属栄養生物が優勢の初期段階でコミュニティを占めます。
8.誘発された継承
誘導遷移は、過剰放牧、汚染、スカーピングなどの障害によって引き起こされる一種の生態遷移です。
9.遡及的継承
遡及的遷移は、より単純で密度の低いコミュニティに戻る一種の生態遷移です。 生物の破壊的な影響の結果として、進行の代わりに後退が起こります。
10.季節の遷移
季節の継承とは、XNUMX年のさまざまな季節に新しいコミュニティが形成されることです。
生態遷移の段階
- ヌード
- 侵略
- 競技
- 反応
- 安定化またはクライマックス
連続する初期の作品は、多くの場合、小さく、単純な構造を持ち、大量に複製される可能性があります。 しかし、遷移が続くにつれて、小さな生物はより大きな生物に取って代わられます。 これらの大きな生き物は小さな生き物を食べます。
すべてのコミュニティは、パイオニアとして知られているいくつかの植物や動物から始まります。 彼らは開拓者から安定した自己繁殖極相コミュニティへと成長します。 植民地化の初期段階とクライマックスの形成の間では、コミュニティはセラルコミュニティです。 セラルコミュニティは、安定に向かって進んでいる生態系に見られます。 コミュニティは通常、クライマックス条件に達する前に複数のセラルコミュニティを経験します。
セラルコミュニティは、単純な食物網と食物連鎖で構成されており、多様性は非常に低いです。 一連のコミュニティ全体または一連のコミュニティは、Sereと呼ばれます。 セレは、遷移中に発生する一連の植生タイプとして定義することもできます。
水生生息地での血清遷移は、Hydrosereとして知られています。 それが裸の岩の表面や砂地で発生する場合、それはLithosereまたはPsammosereと呼ばれます。 塩分を含んだ土壌または水から始まる土壌は、ハロセアと呼ばれます。 Xeroxesは、乾燥した水がない環境で始まるシリーズです。
生態遷移は、一般にXNUMXつの段階を経ます：ヌード、侵入、競争、反応、および安定化またはクライマックス段階。
1.ヌード
これは、生態遷移の最初の段階です。 開発は、生命の形態がこれまで存在しなかった不毛の地域で始まります。 この発達は、気候要因（氷河、火山噴火、洪水、雹）、生物的要因（エピデミック、人間活動）、または地形的要因（土壌侵食、地滑り）によって引き起こされる可能性があります。
2.侵入
この段階で、移動、エノシス、または凝集による種は、正式に裸の領域に定着します。 移動では、種の種子、胞子、または他の繁殖体が、分散剤（空気、水、または生物）によって裸の領域に導入されます。
エノシスは、新しい地域に移動した植物種の確立に成功しています。 それは、種子または繁殖体の発芽、実生の成長、および成体植物による繁殖の開始を含みます。 凝集とは、繁殖による移民種の個体数の増加に成功することです。 集約フェーズは、侵入の最終段階です。
3.競争
この段階は、コミュニティの種内および種間メンバーの発達を特徴としています。 これは、限られた食糧供給やスペースなどの特定の条件下で発生します。
4.反応
この段階で、生物は環境の変化に影響を与えます。 これらの変更は、最終的にその地域を既存のコミュニティにとって不快なものにします。 したがって、これらの変更に適応する別のコミュニティに置き換えられます。
5.安定化またはクライマックス
これは、コミュニティが極相コミュニティで占められるようになる段階です。 極相群集は、加齢、暴風雨、病気、およびその他の生物的および非生物的要因によっても変化する可能性があります。 気候は通常、生態遷移の安定化の主な原因です。
極相コミュニティが確立されると、そのコミュニティを構成する種は、その環境を離れないため、その地域を所有し続ける傾向があります。 それらの種はまた、異なる優占種の成長を支持します。 コミュニティは、クライマックスに達した後も変わらないと一般に信じられています。 老化、暴風雨、病気、その他の生物的および非生物的要因などの要因が極相コミュニティに変化を引き起こす可能性があるため、これは完全には真実ではありません。
湖や池の遷移の段階
湖や池の生態遷移は7つの段階を経ます。 これらには、プランクトン、水中、浮遊、サンゴ礁の沼地、スゲの牧草地、森林、および森林の段階が含まれます。 それは、風や動物を介して水中に到達する胞子の発芽から始まります。
これらの植物プランクトンが枯れて腐敗すると、大量の有機物と栄養分が追加され、いくつかの根付いた水中の水生植物（Elodia、Hydrilla、Elodea）が新しい基層に現れ始めます。
水深が約4〜8フィートに達すると、水没した植生が消え始め、その後、浮かんでいる植物がその領域に徐々に現れます。 植物と水生環境の間の絶え間ない相互作用は、生息地の物理的および化学的変化を引き起こします。
基層は垂直に上昇し、Nelumbmm、Trapa、Pistia、Nymphaea、Wolffia、Lemna、Aponogeton、Limnanthemumなどの浮遊植物が水没した植生に取って代わります。
この段階の後、浮かぶ植物が徐々に消え始め、その場所が水生植物と空中環境でうまく生きることができる水生植物（Bothrioclova、Typha、Phragmites、Scripusなど）で占められるリーフスワンプステージが始まります。
時間が経つにつれて、植生は低木から中型の木へと成長し、次に極相植生の発達へと成長します。 これらの森には、あらゆる種類の植物が生息しています。 バクテリア、菌類、その他の微生物はここにあります。
裸の岩場地域における遷移の段階
むき出しの岩場での生態遷移の最初の段階は、痂状と地衣類がパイオニア種である痂状の厨房段階です。 地衣類は炭酸を過剰に分泌します。 それらは胞子とソレディアを通って移動し、それらの移動は風と水によって促進されます。
これに続いて、葉状体の葉状体が岩を覆う葉状地衣類ステージが続きます。 光の供給が遮断されると、痂状の地衣類は死に始めます。 葉状地衣類は水とミネラルを吸収して蓄積し、地表水の蒸発をチェックします。 それらはまた、炭酸を分泌し、それがさらに岩石を細かく砕いたり緩めたりします。
次の段階は、既存の葉状地衣類が消え始め、乾生コケに置き換わるコケ段階です。 これらのコケは、岩の多い土壌に深く浸透する根茎を発達させます。 それらが死ぬとき、それらの腐敗した古い部分は岩の表面上に厚いマットを形成し、それは土壌の保水能力を高めます。 これはハーブの成長に有利に働きます。
これらの植物の根は、ほとんど粉砕されていない岩のレベルまで浸透します。 腐植の葉の茎、根、および植物の他の部分を腐植の形で腐敗させ、土壌の保水能力を高めます。 これにより、乾生植物の低木（Rhus、Phytocarpus、Zizyphus、Capparisなど）が徐々にこの地域を占めます。 矮星から、そして広い間隔で。 その後、中生植物は密に成長し、優勢になります。
生態遷移の初期の、継続的な、そして安定した原因があります。 最初の原因には、火事、風が吹くなどの気候的および生物学的原因が含まれます。継続的な原因は、移動、凝集、競争などです。一方、気候は生態遷移の主な安定化原因です。
生態遷移の例
- 後継の「庭」プロット
- アカディア国立公園、
- スルツェイ島の火山島
- サンゴ礁の形成
1.後継の「庭」プロット
2000年XNUMX月、継承「ガーデン」プロット。 設立された。 パイオニア植物種は、草の生態系を制御する定期的な刈り取りに耐えることができる種でした。 刈り取りが止まると、他の植物種が成長し始めました。
時間が経つにつれて、土壌はより多くの水分を保持することができ、その乱されていない土壌と落葉の境界面は、植物のより多様な成長と繁栄を可能にしました。 その後、背の高い木本植物が樹立され、太陽を愛する雑草のコミュニティに影を落としました。
2.アカディア国立公園、
1947年、メイン州のアカディア国立公園は、10,000エーカー以上を破壊する大規模な山火事に見舞われました。 したがって、公園の約20％が破壊されました。 開拓は不可能と思われたため、この地域は自然開拓に任せられました。
何年にもわたって、公園では二次的な継承が成功裏に行われてきました。 種の多様性は、公園に存在していた常緑樹に取って代わるために、落葉樹林が公園に成長する程度まで成長しました。
3.スルツェイ島の火山島
生態遷移のもう1963つの例は、アイスランド沖にある火山島のスルツェイ島です。 島は、発生した火山噴火の結果としてXNUMX年に形成されました。 それは自然に継承されました。 継承は、海流を介した種子の到着から始まり、菌類とカビの出現に至りました。
毎年30〜89種の新種が島に到着します。 現在、島には335種の植物、XNUMX種の鳥、XNUMX種の無脊椎動物が生息しています。
4.サンゴ礁の形成
サンゴ礁は、生態系の継承を通じて時間の経過とともに形成されます。 サンゴ礁の主な生態遷移は、小さなサンゴポリプによる岩石のコロニー形成です。 これらのポリープは何度も成長して分裂し、サンゴのコロニーを作ります。 サンゴのコロニーの形と避難所は、最終的にはサンゴの周りに生息する小さな魚や甲殻類を引き付けます。
小さい魚は大きい魚の餌であり、最終的には完全に機能するサンゴ礁が存在します。 生態遷移の原則は、植物の文脈で開発されていますが、確立されたすべての生態系に存在します。
生態遷移の重要性
- 生態遷移は自然にとって多くの利益をもたらします。 それは人間によって消費される食用作物の生産と収穫を可能にします。
- 生態系の成長と発展にとって重要です
- それは裸地での新種の成長に責任があります。
- それは生態系における新種の植民地化を開始します。
- 生態遷移はコミュニティの成熟につながります。
- それはコミュニティのより大きな多様性につながります。
- コミュニティのエネルギーの流れのバランスをとるのに役立ちます。
- 遷移の研究は、私たちが他の生態学的現象を理解するのに役立ちます。
- 生物多様性と生態系サービスの変化を予測するのに役立ちます。
生態遷移に関するFAQ
環境における生態遷移の究極の役割は何ですか？
生態遷移の究極の役割は、生態系の平衡を達成することです。
どのような種類の継承が発生しているのかをどのように判断できますか？
ある場所に存在する植物または動物種の観察可能な変化は、生態遷移が起こっていることの証拠の一部です。
極相コミュニティとは何ですか？それは継承の終わりですか？
生態遷移は、以前はクライマックスと呼ばれる安定した最終段階を持っていると見なされていました。これは、サイトの「潜在自然植生」と呼ばれることもあり、主に地域の気候によって形成されます。 このアイデアは、生態系のダイナミクスの非平衡的なアイデアを支持して、現代の生態学者によって大部分が放棄されました。
ほとんどの自然生態系は、「極相」コミュニティを達成不可能にする速度で混乱を経験します。 気候変動は、クライマックス状態に到達するのを防ぐのに十分な速度と頻度で発生することがよくあります。
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