생태적 계승 : 유형, 연구 및 예 - 생물학 - 2025

생태적 계승 은 지역 사회에서 식물과 동물의 종을 점진적으로 대체하는 과정으로 구성을 변경합니다. 우리는 또한 여러 종에 의해 특정 장소에서 식민지화와 멸종의 패턴으로 정의 할 수 있습니다. 이 패턴은 비 계절적이고 방향성이 있으며 연속적인 것이 특징입니다.

생태적 계승은 "지배"에 의해 통제되는 지역 사회, 즉 일부 종이 다른 종보다 경쟁적으로 우월한 지역 사회의 전형입니다.

그림 1. 1 차 승계. 출처 : Wikimedia Commons를 통해 Rcole17 작성

이 과정에서 교란의 결과로 "개방"이 생성되며, 이는 숲, 새로운 섬, 사구 등의 개간으로 볼 수 있습니다. 이 개구부는 처음에“초기 식민지 개척자”가 차지하고 있는데, 그는 그 자리에서 자신의 존재를 유지할 수 없기 때문에 시간의 흐름에 따라 쫓겨났습니다.

교란은 일반적으로 예측할 수있는 일련의 종 (현장에 들어오고 나가는)의 출현을 유발합니다.

예를 들어, 연속 된 초기 종은 좋은 식민지 개척자로 알려져 있고, 빠르게 성장하고 번식하는 반면, 후기 종 (나중에 진입하는 종)은 성장과 번식이 느리고 자원 가용성이 더 적습니다.

후자는 초기 종의 존재 하에서 성숙해질 수 있지만 결국 경쟁으로 인해 그들을 배제하게됩니다.

승계 유형

생태 학자들은 두 가지 유형의 계승, 즉 1 차 계승 (기존 초목이없는 부지에서 발생)과 2 차 계승 (초목이 확립 된 현장에서 발생)을 구분했습니다.

특정 위치 내에서 작동하는 프로세스에 의해 주도되는자가 계승과 해당 위치 외부의 요인에 의해 주도되는 동종 계승 사이에도 종종 구별이 이루어집니다.

1 차 승계

1 차 계승은 기존 식생이없는 곳에서 종의 식민지화 과정입니다.

화산 활동, 빙하와 같은 교란의 원인에 의해 생성 된 무균 무기 기질에서 발생합니다. 그러한 기질의 예로는 용암류와 부석 평원, 새로 형성된 사구, 유성 충돌로 인한 분화구, 빙퇴석, 빙하 후퇴 후 노출 된 기질 등이 있습니다.

그림 2. 용암 흐름은 생태적 연속의 첫 단계에서 식 으면 식민지화됩니다. 출처 : Jim D. Griggs, HVO (USGS) 직원 사진 작가 http://pubs.usgs.gov/dds/dds-80/, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php? 큐 리드 = 326880

1 차 계승 동안 종은 먼 곳에서 도착할 수 있습니다.

첫 번째 정착민이 환경을 변화시켜 다른 종의 정착에 더 유리하게 만드는 것이 필요하기 때문에 승계 과정은 일반적으로 느리게 발생합니다.

예를 들어, 토양 형성은 초기에 암석의 분해가 일어나고 죽은 유기물이 축적되고 이후에 토양 미생물이 점진적으로 형성되어야합니다.

2 차 승계

이차 계승은 초목이 확립 된 부지에서 발생합니다. 이것은 소란이 모든 개인을 완전히 제거하지 않고 기존 커뮤니티의 역학을 방해 한 후에 발생합니다.

이차적 계승으로 이어질 수있는 일반적인 교란 원인 중 폭풍, 화재, 질병, 벌목, 채광, 농업 개간 등을 언급 할 수 있습니다.

예를 들어 한 지역의 식생이 부분적으로 또는 완전히 제거되고 토양, 종자 및 잘 발달 된 포자가 양호한 상태로 남아있는 경우 새로운 종의 식민지화 과정을 2 차 계승이라고합니다.

생태적 승계 연구

헨리 챈들러 카울 스

계승을 생태 현상으로 인식 한 최초의 사람 중 하나는 Henry Chandler Cowles (1899)로, 미시간 호수 (미국)에서 다양한 연령대의 사구 군집을 연구하여 계승 패턴을 추론했습니다.

Cowles는 호숫가에서 멀어 질수록 오래된 모래 언덕이 다른 식물 종이 우세한 것으로 발견되었습니다.

그 후 과학 분야에서 계승 개념에 대한 깊은 논란이 일어났습니다. 가장 잘 알려진 논쟁 중 하나는 과학자 Frederick Clements와 Henry Gleason의 논쟁이었습니다.

클레멘트-글리슨 논란

클레멘트는 생태 공동체는 종들이 이타 적으로도 상호 작용하고 지원하는 초 유기체라고 제안했습니다. 따라서 이러한 역학에는 커뮤니티 개발 패턴이 있습니다.

이 연구원은 "존재"와 "클라이맥스 커뮤니티"와 같은 개념을 소개했습니다. 존재는 계승의 중간 단계를 대표하는 반면, 절정은 계승 과정의 끝에 도달 한 안정된 상태였습니다. 다양한 절정 상태는 수많은 환경 체제의 산물이었습니다.

Gleason은 각 특정 위치에 특정한 일련의 생리적 제한에 대한 각 종의 반응의 결과로 공동체가 단순히 발전했다는 가설을 옹호했습니다.

Gleason의 경우 한 종족의 증가 또는 감소가 다른 종과의 연관성에 의존하지 않았습니다.

공동체 개발에 대한 이러한 개인 주의적 견해는 단순히 개별적인 생리적 요구 사항이 특정 장소를 이용할 수 있도록 허용하는 종들의 모음으로 간주합니다.

누가 옳았습니까?

단기적으로는 Clements의 비전이 과학계에서 널리 받아 들여졌지만, 장기적으로는 Gleason의 아이디어가 식물 계승 과정을 설명하는 데 더 정확한 것으로 나타났습니다.

Whittaker, Egler 및 Odum과 같은 생태 학자들은이 토론에 참여하여 커뮤니티 생태학의 발전을 통해 다시 떠 올랐습니다.

오늘날 Drury와 Nisbet (1973), Connell과 Slatyer (1977)와 같은 최신 모델이이 토론에 추가되어 기존 토론에 새로운 비전을 제시합니다.

이러한 경우에 자주 그렇듯이, 비전 (클레멘트도 글리슨도 아님)도 완전히 틀린 것이 아니며 둘 다 다소 사실 일 가능성이 큽니다.

생태적 계승은 어떻게 연구됩니까?

새로운 땅의 노두 (예 : 화산 활동으로 생긴 섬)로 발전하는 계승에는 일반적으로 수백 년이 걸립니다. 반면에 연구원의 수명은 수십 년으로 제한됩니다. 따라서 승계 조사에 접근하는 방법에 대한 질문을하는 것은 흥미 롭습니다.

계승을 연구하기 위해 발견 된 방법 중 하나는 더 짧은 시간이 걸리는 유사한 프로세스를 찾는 것입니다.

예를 들어, 바위가 많은 해안선의 특정 벽 표면에 대한 연구는 수년 또는 수십 년 후에 종을 식민지화하여 맨살이되고 다시 채워질 수 있습니다.

연대기 또는 시간을위한 공간 대체 (SFT)

그것은 chronoserie (그리스어 khronos : 시간에서) 또는 "시간을위한 공간의 대체"(영어로 된 약어의 SFT)라고 불리며, 연속적인 연구에서 일반적으로 사용되는 다른 형태로 불립니다. 이것은 단일 교란 사건에서 발생하는 다양한 연령과 공간적 위치의 커뮤니티 분석으로 구성됩니다.

SFT의 주요 장점은 시퀀스를 연구하는 데 긴 관찰 기간 (수백년)이 필요하지 않다는 것입니다. 그러나 그 한계 중 하나는 연구 된 커뮤니티의 특정 위치가 얼마나 유사한 지 정확히 알 수 없다는 것을 의미합니다.

장소의 나이에 기인하는 효과는 커뮤니티의 위치와 관련된 다른 변수의 효과와 혼동 될 수 있습니다.

승계 연구의 예

1 차 계승 연구에서 연대기 시리즈 사용

연대기 시리즈의 예는 일본 미야케 지마 섬의 현무암 화산 흐름의 1 차 계승을 추론 할 수 있었던 Kamijo와 그의 협력자 (2002)의 작품에서 찾을 수 있습니다.

이 연구자들은 16 년, 37 년, 125 년, 그리고 800 년 이상 된 화산 분출의 알려진 연대순을 연구했습니다.

16 년 된 하천에서 그들은 토양이 매우 희박하고 질소가 부족하며 몇 개의 작은 오리 나무 (Alnus sieboldiana)를 제외하고는 초목이 거의 없다는 것을 발견했습니다.

대조적으로, 가장 오래된 플롯에서는 양치류, 초본 다년생 식물, 덩굴 식물 및 나무를 포함하여 113 개의 분류군을 기록했습니다.

그림 3. Castanopsis sieboldii 나무는 일본 화산섬에있는 온대림의 종말 계승을 대표합니다. 출처 : https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%82%A1%E3%82%A4%E3%83%AB:Jinguji_Wakasa_Obama_Fukui14s3s4592.jpg#metadata

그런 다음 그들은 발생한 계승 과정을 재구성하여 처음에 질소 고정 알더가 적나라한 화산 용암을 식민지화하여 벚나무 (Prunus speciosa), 중간 계승 및 월계수 (Machilus thunbergii)의 후속 진입을 촉진했다고 말했습니다. 늦은 승계. 나중에 Alnus와 Prunus 속이 지배하는 그늘진 혼합 숲이 형성되었습니다.

마지막으로 연구원들은 Machilus가 수명이 긴 Shii (Castanopsis sieboldii) 나무로 대체되었으며, 그 나무에서 잘 알려진 Shii-take 곰팡이가 일반적으로 발생한다고 제안했습니다.

2 차 승계 연구

이차 계승은 버려진 경작지를 활용하여 자주 연구됩니다. 미국에서는 이러한 필드가 버려진 정확한 날짜가 알려져 있기 때문에 이러한 유형의 많은 연구가 수행되었습니다.

예를 들어, 잘 알려진 생태학자인 David Tilman은 그의 연구에서 다음과 같은 오래된 분야에서 발생하는 일련의 전형적인 순서가 있음을 발견했습니다.

1. 연간 잡초가 먼저 밭에 서식합니다.
2. 다년생 초본 식물이 따라옵니다.
3. 나중에 초기 계승의 나무가 통합됩니다.
4. 마지막으로 침엽수와 활엽수와 같은 늦은 계승 나무가 들어갑니다.

Tilman은 연속이 진행됨에 따라 토양의 질소 함량이 증가한다는 것을 발견했습니다. 이 결과는 중국의 버려진 논에서 수행 된 다른 연구에서 확인되었습니다.

항상 계승이 있습니까?

우리는이 기사의 시작부터 생태적 계승이 "지배"에 의해 통제되는 공동체의 전형이라고 주장했지만 항상 이런 식은 아닙니다.

"설립자에 의해 통제되는"다른 유형의 커뮤니티가 있습니다. 이러한 유형의 공동체에는 교란에 의해 생성 된 개구부의 주요 식민지와 동등한 많은 종이 존재합니다.

이들은 교란으로 인한 비 생물 적 환경에 잘 적응 한 종이며 다른 종에 의해 경쟁적으로 대체되지 않기 때문에 죽을 때까지 그 자리를 유지할 수 있습니다.

이 경우, 우연은 어떤 종이 ​​먼저 생성 된 개구부에 도달 할 수 있는지에 따라 교란 후 공동체에서 우세한 종을 정의하는 요소입니다.

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