原生演替
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原生演替(或初生演替、初级演替,英语:primary succession)是极端的干扰发生过后演替的初始步骤,通常发生在没有植被和其他生物的环境中。因为熔岩流或冰川消退等极端干扰破坏了营养环境,原生演替的环境往往缺乏土壤。
相反,次生演替发生在干扰发生前先前支持植被的基质上。洪水、飓风、龙卷风和火灾等较小的干扰仅破坏当地植被生命,而留下了土壤养分,供演替中间过程的群落物种利用时,就会发生次生演替。[1]
发生
原生演替中,地衣、藻类和真菌等先锋物种以及风和水等非生物因子开始使栖息地“正常化”,或者说开始进行成土以及其他重要过程,允许多样性进一步发展。原生演替始于岩石的形成,例如火山或山脉,或在没有生物或土壤的地方。原生演替形成了基本适合维管植物生长的条件;成土作用以及荫蔽的增加是最重要的过程。[2]
先锋物种,例如地衣、藻类和真菌随后退下主导地位,而后往往被适应更温和条件的植物所取代,这些植物包括维管植物,如草和一些能够生活在通常以矿物质为基础的稀薄土壤中的灌木。水分和养分水平随着演替进程而增加。[3]
原生演替的早期阶段以具有小繁殖体(种子和孢子)的物种为主,因为这些繁殖体可以长距离扩散到进行原生演替的区域。早期的定殖者——通常是藻类、真菌和地衣——稳定了基质。新土壤中的氮供应有限,固氮物种往往在原生演替的早期发挥重要作用。[4]与原生演替不同,次生演替中占主导地位的物种通常一开始就存在,通常是残存在土壤种子库中。在某些系统中,演替路径相当一致,因此很容易预测。而另一些情况下,有许多可能的演替途径。例如,固氮豆类可能会改变演替路径。[5]
作为先锋物种的地衣或真菌的孢子散布在岩石上。岩石随后分解成更小的颗粒。有机质逐渐积累,有利于草、蕨类和香草等草本植物的生长。这些植物在死亡时会产生更多的有机物,并为昆虫和其他小动物提供栖息地,从而进一步改良栖息地。[6]这会导致出现较大的维管植物,如灌木或树木。然后更多的动物被吸引到该地区,并形成顶极群落。
物种多样性对演替阶段的影响也很大,随着演替的深化,物种多样性也随之发生变化。例如,演替早期的微生物的丰富度和均匀度要低得多,但演替后期的细菌要均匀和丰富得多。[7]这再次支持了一种假设:随着演替的后期形成更多资源,这些资源能够支持具有许多不同繁殖策略的更多样化的生态系统。
参见
参考文献
- ^ Baldocchi, Dennis. Ecosystem Succession: Who/What is Where and When. Biomet Lab, University of California, Berkeley. [9 December 2015]. (原始内容 (PDF)存档于2016-05-28).
- ^ Ecological succession | Definition & Facts | Britannica. [2022-05-25]. (原始内容存档于2019-06-21).
- ^ Fujiyoshi et al., "Effects of Arbuscular Mycorrhizal Fungi and Soil Developmental Stages on Herbaceous Plants Growing in the Early Stage of Primary Succession on Mount Fuji".
- ^ Korablev and Neshataeva, "Primary Plant Successions of Forest Belt Vegetation on the Tolbachinskii Dol Volcanic Plateau (Kamchatka).”
- ^ Chapin, F. Stuart; Pamela A. Matson; Harold A. Mooney. Principles of Terrestrial Ecosystem Ecology. New York: Springer. 2002: 281–304. ISBN 0-387-95443-0.
- ^ Community ecology - the process of succession | Britannica. [2022-05-25]. (原始内容存档于2022-05-25).
- ^ Ortiz-Álvarez, Rüdiger; Fierer, Noah; de los Ríos, Asunción; Casamayor, Emilio O.; Barberán, Albert. Consistent changes in the taxonomic structure and functional attributes of bacterial communities during primary succession. The ISME Journal. July 2018, 12 (7): 1658–1667 [2022-05-25]. ISSN 1751-7370. doi:10.1038/s41396-018-0076-2. (原始内容存档于2022-03-06) (英语).