מהי ירושה אקולוגית? | הגדרה וסוגים

רצף אקולוגי הוא מרכזי בחקר האקולוגיה. במאמר זה, נענה על השאלה 'מהי רצף אקולוגי? ההגדרה והסוגים שלה".

מחקר מדוקדק של חלק מהאדמה שנותר לאדמה מגלה את המציאות המדהימה של רצף אקולוגי. בתוך שנים ספורות, האדמה החשופה של פעם הופכת לתפוסה על ידי מגוון מיני צמחים. ואם נותנים יותר זמן, צומח משטח דשא לשיח ואז צמיחה של שיחים ועצי יער.

תהליך זה כרוך לא רק בפיתוח של מיני צמחים בסביבה, אלא גם בפיתוח של מיני בעלי חיים אחרים.

תוכן העניינים

הגדרה והסבר של רצף אקולוגי

רצף אקולוגי הוא תהליך הדרגתי אך יציב של היווצרות קהילה אקולוגית. זהו התהליך שבו מתפתח המבנה של קהילה ביולוגית. תהליך של שינוי במבנה המינים של קהילה לאורך זמן.

לדברי דניס באלדוק מאוניברסיטת קליפורניה, ברקלי, רצף הוא תהליך מסודר של פיתוח קהילתי שהוא כיווני וצפוי. זה נובע משינוי הסביבה הפיזית על ידי הקהילה הירושה נשלטת על ידי הקהילה למרות שהסביבה הפיזית קובעת את הדפוס, קצב השינוי והגבולות.

רצף אקולוגי נגרמת מהפרעות בעוצמות, בגדלים ובתדרים שונים שמשנים את הנוף. הפרעה היא כל אירוע בדיד יחסית, בזמן ובמרחב, שמשנה את מבנה האוכלוסיות, הקהילות והמערכות האקולוגיות וגורם לשינויים בזמינות המשאבים ובסביבה הפיזית.

הפרעה יכולה להיות נגרמת באופן טבעי או אנושית. דוגמאות להפרעות טבעיות הן תמותה, (גיל, צפיפות, דילול עצמי), נפילת עצים, שריפות בר, הרי געש, שיטפונות, הוריקן/טורנדו, חרקים/מחלות, זריקת רוח, צונאמי, כריתת עצים, מפולות קרחונים עלייה או נסיגה בגובה פני הים. הפרעות הנגרמות על ידי אדם הן: כריתת עצים, חריש, כרייה, הסרת סכרים

רצף אקולוגי נצפתה לראשונה במאה ה-19, כאשר מדענים כמו חוקר הטבע הצרפתי בופון הבחינו כי הצפצפה קודמת לאלים ואשורים בהתפתחות הטבעית של יער. בעודו חקר את פיתוח היער בבלקינג, גילה רגנאר הולט בשנת 1885 כי שטח עשב הופך לאדמה לפני שהאדה מתפתח ליער. הוא היה הראשון שהשתמש במונח 'ירושה'.

ממחקרו, ליבנה שלט בשלבים המוקדמים של התפתחות היער, ולאחר מכן אורן (על אדמה יבשה) ואשוחית (על אדמה רטובה). אם הליבנה מוחלף בעץ אלון הוא מתפתח בסופו של דבר לעץ אשור. ביצות ממשיכות מטחב לטחב לעגן צמחייה ואחריה ליבנה ולבסוף אשוחית. https://en.m.wikipedia.org/wiki/Ecological_succession.

במהלך מחקרו באוניברסיטת שיקגו, הנרי צ'נדלר קאולס גילה שצמחייה על דיונות בגילאים שונים עשויה להתפרש כשלבים שונים של מגמה כללית של התפתחות צמחייה על דיונות.

סוגי ירושה אקולוגית

רצף ראשוני
רצף משני
רצף אוטוגני
רצף מחזורי
רצף אלוגני
רצף אוטוטרופי
רצף הטרוטרופי
רצף מושרה
רצף רטרוגרסיבי
רצף כיווני

שני הסוגים העיקריים של רצף אקולוגי הם רצף ראשוני ורצף שניוני. אחרים כוללים רצף אוטוגני, רצף מחזורי, רצף אלוגני, רצף אוטוטרופי, רצף הטרוטרופי, רצף מושרה, רצף רטרוגרסיבי ורצף כיווני.

1. ירושה אקולוגית ראשונית

רצף אקולוגי ראשוני מתרחש במקומות חסרי חיים. אלו אזורים שבהם האדמה לא יכולה לקיים חיים. הם בדרך כלל חדשים ולא מאוכלסים. אירועים כגון מפולות, זרימת סלעים, זרימת זחלים, היווצרות דיונות, שריפה, זריקת רוח חזקה או כריתת עצים מובילים להיווצרותם של בתי גידול חדשים אלו.

רצף ראשוני, לפיכך, עוקב אחר היווצרותם של משטחי קרקע חדשים המורכבים מסלע, לבה, אפר וולקני, חול, חימר או מצע מינרלי אחר בלבד. מכיוון שאדמה היא תערובת של חומר מינרלי, חומר אורגני מתכלה ואורגניזמים חיים, אנחנו יכולים פשוט להסכים שאין אדמה לפני שמתרחשת רצף ראשוני.

2. ירושה משנית

מצד שני, ירושה משנית מתרחשת באזורים שבהם אבדה קהילה שקיימת בעבר. הוא מאופיין בהפרעות בקנה מידה קטן שאינן מחסלות את כל צורות החיים וחומרי הזנה. הפרעות אלו עלולות להסיר או לפגוע בצמחייה, אך אינן מסירות, הורסות או מכסות את האדמה.

תהליך הירושה המשנית מהיר יותר מזה של הירושה הראשונית. צמחים חלוצים ברצף משני מתחילים משורשים או זרעים שנותרו באדמה או מזרעים שנישאים על ידי רוח או בעלי חיים מהקהילות הסובבות.

רצף ראשוני ומשניים עוקבים אחר מגמות דומות. מלבד צמחים, מיקרואורגניזמים ובעלי חיים עוברים גם רצף אקולוגי. רצף חיידקים יכול להתרחש בבתי גידול חדשים כגון משטחי עלים, משטחי סלע שנחשפו לאחרונה על ידי קרחונים ומעי תינוקות של בעלי חיים.

רצף שניוני מתרחש בקהילות מיקרוביאליות כאשר מיקרואורגניזמים גדלים על עצים מתים לאחרונה או צואת בעלי חיים.

3. רצף אוטוגני

רצף אוטוגני הוא סוג של רצף לפיו החלפה בקהילות חדשות נגרמת על ידי הצמחייה שלה או הצומח של הקהילה הקיימת. במילים פשוטות, מדובר בהחלפת הקהילה הקיימת בקהילה חדשה על ידי גורמים של אותה סביבה.

4. ירושה מחזורית

רצף מחזורי הוא סוג של רצף אקולוגי שיש התרחשות חוזרת ונשנית של שלבים מסוימים של רצף.

5. רצף אלוגני

רצף אלוגני הוא כזה שבניגוד לאוטוגנית, רצף נגרמת על ידי כל מצב חיצוני אחר ולא על ידי הצמחייה הקיימת עצמה.

6. רצף אוטוטרופי

רצף אוטוטרופי הוא כזה שבו יש דומיננטיות מוקדמת ומתמשכת של קהילה על ידי אורגניזם אוטוטרופי הנקרא צמחים ירוקים.

7. רצף הטרוטרופי

ברצף הטרוטרופי, הטרוטרופים כגון חיידקים, אקטינומיציטים, פטריות ובעלי חיים תופסים קהילה בשלב מוקדם של הדומיננטיות.

8. רצף מושרה

רצף מושרה הוא סוג של רצף אקולוגי שנגרם על ידי הפרעות כמו רעיית יתר, זיהום וצלקת.

9. רצף רטרוגרסיבי

רצף רטרוגרסיבי הוא סוג של רצף אקולוגי שבו יש חזרה לקהילה פשוטה יותר וצפופה פחות. הרטרוגרסיה מתרחשת במקום התקדמות כתוצאה מההשפעות ההרסניות של אורגניזמים.

10. ירושה עונתית

רצף עונתי הוא היווצרות של קהילה חדשה בעונות שונות של השנה.

שלבי ירושה אקולוגית

עירום
פלישה
תַחֲרוּת
תגובה
ייצוב או שיא

היצירות המוקדמות ביותר ברצף הן לרוב קטנות, בעלות מבנים פשוטים ועשויות להתרבות במספרים גדולים. אבל ככל שהרצף נמשך, האורגניזמים הקטנים מוחלפים בגדולים יותר. היצורים הגדולים האלה ניזונים מהקטנים יותר.

כל קהילה מתחילה בכמה צמחים ובעלי חיים הידועים כחלוצים. הם גדלים מחלוצים לקהילות שיא יציבות ומתרבות בעצמם. בין השלב המוקדם של הקולוניזציה להיווצרות השיא, הקהילה היא הקהילה הסראלית. קהילה סראלית נמצאת במערכת אקולוגית המתקדמת לקראת יציבות. קהילות בדרך כלל חוות יותר מקהילה סראלית אחת לפני השגת תנאי השיא.

קהילה סראלית מורכבת ממארגי מזון ורשתות מזון פשוטות ומציגה רמה נמוכה מאוד של גיוון. כל הרצף או סדרת הקהילות נקראת Sere. ניתן להגדיר סרה גם כרצף של סוגי צמחייה המתרחשים במהלך רצף.

רצף סראלי בבית גידול מימי ידוע בתור הידרוזר. כאשר הוא מתרחש על משטחי סלע חשופים ואזורים חוליים, הוא נקרא Lithosere או Psammosere. סרה שמתחילה באדמה מלוחה או במים נקראת Halosere. Xeroxes הוא סרה שמתחיל בסביבה יבשה ללא מים.

רצף אקולוגי עובר חמישה שלבים באופן כללי: ניוד, פלישה, תחרות, תגובה ושלבי ייצוב או שיא.

1. עירום

זהו השלב הראשון של רצף אקולוגי. ההתפתחות מתחילה באזור עקר, שבו מעולם לא הייתה קיימת צורת חיים. התפתחות זו יכולה להיגרם מגורמים אקלימיים (קרחון, התפרצות געשית, שיטפונות, ברד), גורמים ביוטיים (מגיפה, פעילות אנושית) או גורמים טופוגרפיים (שחיקת קרקע, מפולת).

2. פלישה

בשלב זה, מין דרך נדידה, אנוזיס או צבירה מתבסס באזור חשוף רשמית. בנדידה, זרעים, נבגים או זרעים אחרים של המין מוכנסים לאזור החשוף על ידי סוכני פיזור (אוויר, מים או אורגניזמים חיים).

אנוסיס היא הקמת מוצלחת של מיני צמחים שנדדו לאזור החדש. זה כרוך בהנבטה של זרעים או תפוצה, גידול של שתילים והתחלת רבייה על ידי צמחים בוגרים. צבירה היא הגידול המוצלח באוכלוסיית מין מהגר באמצעות רבייה. שלב הצבירה הוא השלב האחרון של הפלישה.

3. תחרות

שלב זה מאופיין בהתפתחות של חברים תוך-ספציפיים וגם בין-ספציפיים בקהילה. זה קורה בתנאים מסוימים כמו אספקת מזון ומקום מוגבל.

4. תגובה

בשלב זה, אורגניזמים חיים משפיעים על שינוי הסביבה. שינויים אלה בסופו של דבר הופכים את האזור לא נוח עבור הקהילה הקיימת. לכן, הם יוחלפו בקהילה אחרת שתתאים את עצמה לשינויים הללו.

5. ייצוב או שיא

זה השלב שבו הקהילה מתעסקת בקהילת השיא. קהילת השיא עשויה להשתנות גם על ידי הזדקנות, סערה, מחלות ועל ידי גורמים ביוטיים ואביוטיים אחרים. האקלים הוא בדרך כלל הגורם העיקרי לייצוב ברצף אקולוגי.

כאשר התבססה קהילת שיא, המינים המרכיבים את אותה קהילה נוטים להישאר ברשותם של האזור מכיוון שהם לא עוזבים את הסביבה הזו. מינים אלה גם מעדיפים את הצמיחה של מינים דומיננטיים שונים. נהוג להאמין שקהילה לעולם לא משתנה לאחר שהגיעה לשיא. זה לא נכון לחלוטין מכיוון שגורמים כמו הזדקנות, סערה, מחלות וגורמים ביוטיים ואביוטיים אחרים יכולים לגרום לשינויים בקהילת השיא.

שלבי הירושה באגמים ובבריכות

רצף אקולוגי באגמים ובבריכות עובר 7 שלבים. אלה כוללים את שלבי הפלנקטון, השקוע, הצף, ביצת השונית, סדג' מדו, החורש והיער. זה מתחיל בהנבטה של נבגים המגיעים למים דרך רוח או בעלי חיים.

כאשר הפיטופלנקטונים הללו מתים ומתפוררים, מתווספת כמות גדולה של חומרים אורגניים וחומרי הזנה וכמה הידרופיטים שקועים שורשיים (Elodia, Hydrilla, Elodea, ) מתחילים להופיע על המצע החדש.

כאשר עומק המים מגיע לכ-4 עד 8 רגל, הצמחייה השקועה מתחילה להיעלם ואז הצמחים הצפים מופיעים בהדרגה באזור זה. אינטראקציות קבועות בין הצמח והסביבה המימית גורמות לשינויים פיזיים וכימיים בבית הגידול.

המצע עולה אנכית וצמחים צפים כמו Nelumbmm, Trapa, Pistia, Nymphaea, Wolffia, Lemna, Aponogeton, Limnanthemum מחליפים את הצמחייה השקועה.

לאחר שלב זה מגיע שלב ביצת השונית בו הצמחים הצפים מתחילים להיעלם בהדרגה ואת מקומם תופסים צמחים אמפיביים (כגון Bothrioclova, Typha, Phragmites, Scripus, ) שיכולים לחיות בהצלחה בסביבה מימית וגם אווירית.

עם הזמן צומחת הצמחייה משיחים לעצים בגודל בינוני ולאחר מכן להתפתחות של צמחיית שיא. ביערות אלו קיימים כל סוגי הצמחים. חיידקים, פטריות ומיקרואורגניזמים אחרים נמצאים כאן.

שלבי ירושה באזורי רוקי חשופים

השלב הראשון של רצף אקולוגי באזורים סלעיים חשופים הוא שלב מטבח הקרום שבו קרום וחזזיות הם המין החלוץ. החזזיות מפרישות חומצה פחמנית בעודף. הם נודדים דרך הנבגים והסורדיה שלהם והנדידה שלהם מתאפשרת על ידי רוח ומים.

לאחר מכן מגיע שלב החזזית Foliose שבו התאלי דמוי העלים שלהם מכסה את הסלע. כאשר אספקת האור מנותקת, החזזיות של הקרם מתחילות למות. חזזיות עלים סופגות ואוגרות מים ומינרלים ובודקות את התאדות המים העיליים. הם גם מפרישים חומצה פחמנית אשר מרסקת עוד יותר או משחררת את הסלעים לחלקיקים קטנים.

השלב הבא הוא שלב האזוב שבו החזזיות העליות הקיימות מתחילות להיעלם ומוחלפות בטחבים קסרופיטיים. טחבים אלו מפתחים קני שורש החודרים לעומק האדמה הסלעית. כאשר הם מתים, חלקיהם הישנים המתפוררים יוצרים מחצלת עבה על פני הסלע, מה שמגביר את יכולת אחיזת המים של האדמה. זה מעודד את הצמיחה של עשבי תיבול.

שורשי הצמחים הללו חודרים מטה כמעט עד לרמה של סלע לא מפורק. עלים נרקבים גבעולים, שורשים וחלקים אחרים של הצמחים בצורת חומוס ומגדילים את יכולת אחיזת המים של האדמה. עם זה, שיחים Xerophytic (כגון Rhus, Phytocarpus, Zizyphus, Capparis) תופסים בהדרגה את האזור. מגמדי ומרווחים. אז עצים מזופיטים גדלים בצפיפות והופכים דומיננטיים.

ישנם גורמים ראשוניים, מתמשכים ומייצבים לרצף אקולוגי. הסיבות הראשוניות כוללות גורמים אקלימיים וביולוגיים כמו שריפה, רוחות וכו'. הסיבות המתמשכות הן הגירה, צבירה, תחרות וכו'. בעוד האקלים הוא הגורם המייצב העיקרי לרצף אקולוגי.

דוגמאות לרצף אקולוגי

חלקת "גן" הירושה
הפארק הלאומי אכדיה,
האי הוולקני סורטסי
היווצרות של שוניות אלמוגים

1. חלקת "גן" הירושה

באפריל 2000, עלילת הירושה "גן". נוסד. מיני צמחים חלוצים היו מינים שיכולים לסבול כיסוח תקופתי ששלט במערכת האקולוגית של הדשא. כשהכיסוח הופסק, החלו להתפתח מיני צמחים אחרים.

עם הזמן, האדמה הצליחה לשמור על לחות רבה יותר והממשק הבלתי מופרע של אדמה-פסולת איפשר למגוון גדול יותר של צמחים לצמוח ולשגשג. מאוחר יותר, התבססו צמחים עציים גבוהים יותר שהטילו צל על קהילת העשבים חובבי השמש

2. הפארק הלאומי אכדיה,

בשנת 1947, הפארק הלאומי אקדיה, במיין, סבל משריפה גדולה שהרסה למעלה מ-10,000 דונם. כך, כ-20% מהפארק נהרס. ההשבה נראתה בלתי אפשרית, לכן, השטח הושאר לטיוב טבעי.

במהלך השנים התרחשה בהצלחה רצף משני בפארק. מגוון המינים גדל עד כדי כך שצמחו בפארק יערות נשירים כדי להחליף את העצים ירוקי העד שהיו קיימים בפארק.

3. האי הוולקני Surtsey

דוגמה נוספת לרצף אקולוגי היא זו של האי הוולקני סורטסי, הממוקם מול חופי איסלנד. האי נוצר בשנת 1963 כתוצאה מהתפרצות געשית שהתרחשה. זה עבר באופן טבעי רצף. הירושה התחילה עם הגעת זרעים דרך זרמי אוקיינוס, עד להופעת פטריות ועובש.

שניים עד חמישה מינים חדשים מגיעים לאי מדי שנה. נכון לעכשיו, חיים באי 30 מיני צמחים, 89 מיני ציפורים ו-335 מיני חסרי חוליות.

4. היווצרות שוניות אלמוגים

שוניות אלמוגים נוצרות עם הזמן באמצעות רצף אקולוגי. הרצף האקולוגי העיקרי בשונית אלמוגים הוא התיישבות של סלעים על ידי פוליפים אלמוגים קטנים. פוליפים אלה יגדלו ויתחלקו פעמים רבות כדי ליצור מושבות אלמוגים. הצורות והמחסה של מושבות האלמוגים מושכים בסופו של דבר דגים קטנים וסרטנים שחיים סביב האלמוגים.

דגים קטנים יותר הם מזון לדגים גדולים יותר, ובסופו של דבר קיימת שונית אלמוגים שמתפקדת במלואה. עקרונות הרצף האקולוגי, בעודם מפותחים בהקשר של צמחים, קיימים בכל המערכות האקולוגיות המבוססות.

חשיבותה של רצף אקולוגי

רצף אקולוגי הוא בעל יתרונות רבים לטבע. הוא מאפשר ייצור וקציר של גידולי מזון הנצרכים על ידי בני אדם.
זה חשוב לצמיחה והתפתחות של המערכת האקולוגית
הוא אחראי לצמיחת מינים חדשים באזורים חשופים.
זה יוזם התיישבות של מינים חדשים במערכת אקולוגית.
רצף אקולוגי מוביל לבגרות של קהילה.
זה מוביל למגוון גדול יותר של קהילה.
זה עוזר לאזן את זרימת האנרגיה של קהילה.
חקר הירושה עוזר לנו להבין תופעות אקולוגיות אחרות.
זה עוזר בניבוי שינויים במגוון הביולוגי ובשירותי המערכת האקולוגית.

שאלות נפוצות בנושא ירושה אקולוגית

מה התפקיד האולטימטיבי של רצף אקולוגי בסביבה?

התפקיד האולטימטיבי של רצף אקולוגי הוא השגת שיווי משקל במערכת האקולוגית.

איך אתה יכול לדעת איזה סוג של רצף מתרחש?

שינויים נצפים במיני צמחים או בעלי חיים הנמצאים במקום הם עדות לכך שמתרחשת רצף אקולוגי.

מהי קהילת שיא והאם זה סוף הירושה?

רצף אקולוגי נתפס בעבר כבעל שלב סופי יציב הנקרא "קליימקס", המכונה לעתים "צמחייה פוטנציאלית" של אתר, ועוצב בעיקר על ידי האקלים המקומי. רעיון זה נזנח ברובו על ידי אקולוגים מודרניים לטובת רעיונות לא שיווי משקל של דינמיקה של מערכות אקולוגיות.

רוב המערכות האקולוגיות הטבעיות חוות הפרעה בקצב שהופך קהילה "שיא" לבלתי מושגת. שינויי האקלים מתרחשים לעתים קרובות בקצב ובתדירות מספיקים כדי למנוע הגעה למצב שיא.

המלצות

+ פוסטים