Tipi di successione ecologica, studi ed esempi

Successione ecologica È il graduale processo di sostituzione delle specie vegetali e animali in una comunità, che provoca cambiamenti nella composizione dello stesso. Potremmo anche definirlo come un modello di colonizzazione ed estinzione in un determinato luogo da più specie. Questo modello è caratterizzato dall'essere non stagionale, direzionale e continuo.

La successione ecologica è tipica delle comunità controllate dal "dominio", cioè quelle in cui alcune specie sono competitive superiori ad altre.

In questo processo c'è un prodotto di "apertura" di un disturbo, che può essere visto come un chiaro nella foresta, una nuova isola, una duna, tra gli altri. Questa apertura è inizialmente occupata da un "colonizzatore iniziale", che viene spostato nel tempo per non essere in grado di mantenere la sua presenza in atto.

I disturbi di solito danno origine all'aspetto di una sequenza di specie (che entrano e lasciando lo stadio), che può anche essere previsto.

Ad esempio, è noto che le prime specie in una successione sono buoni colonizzatori, crescono e si riproducono rapidamente mentre le ultime specie (che entrano più tardi) sono più lente nella loro crescita e riproduzione e tollerano una minore disponibilità di risorse.

Quest'ultimo può crescere fino alla maturità in presenza di specie prime, ma alla fine finiscono per escluderle per concorrenza.

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Tipi di successione

Gli ecologi hanno distinto due tipi di successioni, vale a dire: sequenza primaria (che si verifica in luoghi senza vegetazione pre -esistente) e successione secondaria (che si verifica in siti con vegetazione già consolidata).

Di solito si distingue anche tra la successione autogena, che è guidata da processi che operano in un luogo particolare, e la successione alogena, che è guidata da fattori esterni a detto sito.

Successione primaria

La successione primaria è il processo di colonizzazione delle specie in un luogo che non presenta una vegetazione pre -esistente.

Si verifica in substrati inorganici sterili generati da fonti di disturbo come vulcanismo, glaciazione, tra gli altri. Esempi di questi substrati potrebbero essere: i flussi di lava e le pianure di pomice, dune di sabbia di nuova formazione, crateri influiscono sul prodotto di una meteora, le morrene e i substrati esposti dopo il rinculo di un ghiacciaio, tra gli altri.

Durante la successione primaria, le specie possono raggiungere da luoghi lontani.

Il processo di successione di solito si verifica lentamente, perché è necessario che i primi coloni trasformino l'ambiente, rendendolo più favorevole per l'istituzione di altre specie.

Ad esempio, la formazione del suolo richiede che la decomposizione delle rocce si verifichi inizialmente, l'accumulo di materiale organico morto e successivamente l'istituzione graduale di microrganismi del suolo.

Successione secondaria

La successione secondaria si verifica in siti con vegetazione già consolidata. Ciò si verifica dopo che un disturbo interrompe le dinamiche della comunità stabilita, senza eliminare completamente tutti gli individui.

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Tra le cause di disturbo comune che possono portare a una sequenza secondaria, possiamo menzionare: tempeste, incendi, malattie, tali, miniere, radure agricole, tra gli altri.

Ad esempio, nei casi in cui la vegetazione di un'area è stata parzialmente o completamente eliminata, rimanendo in buone condizioni il suolo, i semi e le spore ben sviluppati, il processo di colonizzazione di nuove specie è chiamato successione secondaria.

Studi di successione ecologica

Henry Chandler Cowles

Uno dei primi a riconoscere la successione come fenomeno ecologico fu Henry Chandler Cowles (1899), che studiò comunità di varie età nel lago Michigan (USA), facendo inferenze sui modelli di successione.

Cowles osservò che più si allontanava dalla riva del lago, c'erano dune più vecchie con il dominio di diverse specie di piante tra loro.

Successivamente, profonde controversie sono state presentate nel campo scientifico per quanto riguarda il concetto di successione. Una delle controversie più conosciute è stata quella degli scienziati Frederick Clements e Henry Gleason.

La controversia clements-gleason

Clements ha affermato che una comunità ecologica è un superorganismo, in cui le specie interagiscono e si sostengono a vicenda, anche altruista. In questa dinamica, esiste quindi un modello di sviluppo della comunità.

Questo ricercatore ha introdotto concetti come "esseri" e "Climax Community". Gli esseri rappresentavano fasi intermedie in successione, mentre il climax era lo stato stabile che era stato raggiunto alla fine del processo di successione. I diversi stati di climax erano il prodotto dei numerosi regimi ambientali.

Da parte loro, Gleason ha difeso l'ipotesi che le comunità si sono semplicemente sviluppate come conseguenza delle risposte di ciascuna specie a una serie di restrizioni fisiologiche, tipiche di ogni particolare posizione.

Per Gleason l'aumento o la diminuzione di una specie in una comunità, non dipendeva da associazioni con altre specie.

Questa visione individualistica dello sviluppo della comunità, la considera semplicemente una raccolta di specie i cui requisiti fisiologici individuali consentono loro di sfruttare un luogo particolare.

Chi aveva ragione?

A breve termine, la visione di Clement è stata ampiamente accettata nella comunità scientifica, tuttavia, a lungo termine, le idee di Gleason hanno sembrato più successo nella descrizione del processo di successione delle piante.

Ecologi come Whittaker, Egler e Odum, hanno partecipato a questa discussione che è riemerso durante lo sviluppo dell'ecologia della comunità.

Oggi si aggiungono a questa discussione, modelli più recenti come Dury e Nisbet (1973) e quelli di Connell e Slatyer (1977), che forniscono nuove visioni al vecchio dibattito.

Come di solito accade in questi casi, è molto probabile che nessuna delle visioni (né quella di Clemente, né quella di Gleason) sia completamente errata e, entrambi hanno un po 'di certi.

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Come studiano le successioni ecologiche?

Le successioni che si sviluppano in nuovi affioramenti di terra (ad esempio un'isola derivante dal vulcanismo), in genere richiedono centinaia di anni. D'altra parte, la vita utile di un ricercatore è limitata a pochi decenni. Quindi, è interessante chiedere come affrontare le indagini sulle successioni.

Uno dei modi in cui è stato trovato per studiare le successioni, è stata la ricerca di processi simili che richiedono tempi minori.

Ad esempio, lo studio delle superfici di alcune pareti nelle coste rocciose, che possono diventare nude e essere ripopolati dalla colonizzazione di specie dopo periodi di anni o decenni.

Cronoserie o sostituzione spaziale (SFT)

Si chiama Cronoserie (dal greco Khronos: Tempo) o "sostituzione dello spazio" (SFT per il suo acronimo in inglese), in un altro modo comunemente usato nello studio delle successioni. Ciò consiste nell'analisi di comunità di diverse età e luoghi spaziali, derivanti da un singolo evento di disturbo.

Il principale vantaggio dello SFT è che non sono necessari lunghi periodi di osservazione (centinaia di anni), per studiare una successione. Tuttavia, una delle sue limitazioni implica non essere in grado di sapere esattamente quanto siano simili le posizioni specifiche delle comunità studiate.

Potrebbero quindi confondere gli effetti attribuibili all'età dei luoghi, con gli effetti di altre variabili, associati alle posizioni delle comunità.

Esempi dello studio delle successioni

Uso di una cronoserie nello studio di una successione primaria

Un esempio di cronoserie si trova nelle opere di Kamijo e dei suoi collaboratori (2002), che potrebbero dedurre una successione primaria nei flussi vulcanici basaltici dell'isola di Miyake-Jury in Giappone.

Questi ricercatori hanno studiato una cronosquenza nota di diverse eruzioni vulcaniche datate 16, 37, 125 e oltre 800 anni.

Nel flusso di 16 anni, hanno scoperto che il terreno era molto scarso, mancava di azoto e la vegetazione era quasi assente, ad eccezione di alcuni piccoli lisci (Alnus Sieboldiana).

Al contrario, nelle trame più antiche, hanno registrato 113 taxa, tra cui felci, piante perenni erbacee, lianas e alberi.

Hanno quindi ricostruito il processo di successione, affermando che in primo luogo il fissativo ontano, azoto, colonizzò la lava vulcanica nuda, facilitando la successiva entrata dell'albero ciliegia (Prunus specioso), di successione media e laurel (Machilus Thunbergii), tardiva successione. Successivamente fu formata una foresta mista e ombreggiata, dominata dai generi Alnus E Prunus.

Infine, i ricercatori hanno affermato che la sostituzione di Machialo Per lo shii (Chancemansis Sieboldii) Albero di lunga vita, e nel cui legno il noto fungo shii-take è generalmente sviluppato.

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Studio di successione secondaria

Le successioni secondarie sono spesso studiate usando campi di coltivazione che sono stati abbandonati. Negli Stati Uniti sono stati condotti molti studi di questo tipo, perché la data in cui questi campi sono stati abbandonati.

Ad esempio, il noto ecologo David Tilman ha scoperto nei suoi studi che esiste una sequenza tipica nelle successioni che si verificano in questi vecchi campi:

1. Per prima cosa colonizza le erbacce annuali.
2. Sono seguiti da piante erbacee perenni.
3. Quindi vengono incorporati alberi di successione precoce.
4. Infine, gli alberi della tarda successione entrano, come conifere e boschi duri.

Tilman scopre che il contenuto di azoto nel suolo aumenta man mano che la successione avanza. Questo risultato è stato confermato da altri studi condotti in risaie abbandonate in Cina.

C'è sempre successione?

Abbiamo sollevato dall'inizio di questo articolo, che la successione ecologica è tipica delle comunità controllate dal "dominio", ma non è sempre in questo modo.

Esistono altri tipi di comunità che sono chiamate "controllate dai fondatori". In questo tipo di comunità c'è un gran numero di specie equivalenti come colonizzatori primari di un'apertura creata da un disturbo.

Queste sono specie ben adattate all'ambiente abiotico risultante dopo il disturbo e possono mantenere il loro posto a morte, poiché non sono sfollati in modo competitivo da un'altra specie.

In questi casi, il fattore che definisce le specie che predominano in una comunità dopo un disturbo è il caso, a seconda di quale specie può prima raggiungere l'apertura generata.

Riferimenti

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