什麼是生態演替？概念、與演化關係和例子

我們解釋什麼是生態演替、它與演化的關係和例子。此外，還有初級繼承和次級繼承。

小植物促進了大植物的到來，而大植物則接替了它們。

什麼是生態演替？

生態演替是指群落結構隨時間的逐漸變化。它可以發生在水生或陸地環境中，並且總是以改變資源可用性或為新個體創造機會的干擾開始。

這個自然過程是由特定地點發生的物種殖民和更替所驅動的。隨著時間的推移，這種動態會導致群落組成和物種豐富度發生變化。

一般來說，生態演替從一個簡單的群落開始，隨著時間的推移變得更加複雜，直到達到頂峰群落。與初始物種（通才）相比，這個成熟的群落通常由更適應環境特定條件（專家）的物種組成。

然而，頂極社群並不是最具多樣性的社群。當物種到達並定居一個地方時，它們會增加該地方的多樣性。但是，當這些物種取代了那些具有更好競爭力或更好地耐受環境變化的物種時，多樣性就會減少。

因此，最大的物種豐富度出現在生態演替的中間階段。當幹擾頻率為中等時，也會發生這種情況。

當幹擾非常頻繁時，這個地方只有那些在下一次幹擾發生之前設法入侵、成熟和繁殖的物種居住。當它們不頻繁時，可能會達到高潮社區。

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生態演替與演化演替的差異

生態演替和演化並不完全相同，儘管它們隨著時間的推移而發生。

演化演替是指一個物種被另一個更適應環境動態的物種所取代。這種情況發生了數千年，這就是新物種出現所需的時間。

另一方面，在生態演替中，一個物種可能會在幾百年內被另一個物種取代。這個過程並不意味著新物種的出現。

初級演替

初級演替是發生在處女地的演替，也就是以前沒有被生物佔據過的演替。它可能是最近暴露的岩石表面、新形成的沙丘或水體、一塊被火山熔岩覆蓋的土地，或是因冰川退縮而發現的土地。

一般來說，土壤侵蝕和風化為第一批殖民者的到來奠定了基礎，這些殖民者通常是簡單的生物，如苔蘚和地衣。它的生物活性為土壤提供有機物質，使其他生物（例如草）能夠自我生存。

隨著不同生命形式的相繼出現，物理環境的轉變仍在持續。草之後是其他多年生植物和灌木，最後是樹木。

例如，群落結構的這些變化會影響土壤中的養分和濕度、進入環境的光線、為動物提供的庇護所以及食物的供應。

因此，植被的連續變化也會影響能夠在新環境中定居的動物群。細菌、真菌和無脊椎動物最先定居；然後是小型脊椎動物，例如囓齒動物和爬行動物，然後是較大的脊椎動物。

二次演替

火災發生後，最先生的植物將成為繼任者。

二次演替是指在先前的群落因幹擾而全部或部分消失的環境中發生的演替。火災、洪水、害蟲、森林砍伐和畜牧業都是自然環境幹擾的例子。

幹擾之後，生態演替重新開始，但不是像處女地那樣從頭開始，而是從先前群落的遺跡開始。例如，它可以讓位於再生能源（幼樹）的生長或休眠種子的發芽。

一般來說，次生演替中群落的更替比初級演替中發生得更快。

先鋒種和晚期種

在生態演替中，最初在某個環境中定居的物種通常與後來定居的物種有所不同。

先鋒或早期物種通常具有體型小、擴散能力強和族群成長率高的特徵。這使他們能夠快速殖民可用空間並發展。

另一方面，晚期物種往往體型較大、壽命較長，擴散和生長速度也較低（它們生長緩慢）。這意味著它們需要更穩定的環境來發展，而且很多時候，它們需要先鋒物種的幫助。

生態演替機制

有三種機制可以解釋整個生態演替過程中發生的物種更替。這些機制並不互相排斥，而是可以同時發生。

• 便利機制。該模型表明，先鋒物種改變了地形，使其更適合晚期物種的定居，也就是說，它們促進了它們的到來。

• 抑制機制。該模型提出，第一個在土地上定居的物種與其他物種爭奪資源，並使它們的建立變得困難。只有當第一個物種死亡或衰弱時才會發生更替。

• 寬容機制。該模型提出，整個演替過程中物種的更替僅取決於它們在每個時刻對物理條件和資源可用性的耐受程度：在特定時刻占主導地位的物種將是最能耐受該條件的物種。環境。

生態演替的例子

在火山島上，物種在新的基質上相互繼承。

生態演替的一些例子是：

火山島上的演替

火山爆發後，熔岩、火山灰和其他火山物質覆蓋地面，並在冷卻時形成原始基質。簡單的自養生物首先在那裡定居，然後被風、海流或鳥類驅散。

隨著時間的推移，先鋒群落（由藻類、苔蘚、地衣和蕨類植物組成）被更複雜的植被所取代，第一批動物（例如昆蟲和不同的水生物種）也可能出現。

例如，這種情況發生在太平洋上逐漸擴大的火山島。

落入水中的岩石的演替

在潮間帶，岩石脫落並最終被淹沒是很常見的。這可能是由於波浪作用而發生的。在水中，這些岩石的表面構成了一個可供殖民的處女地。

藻類是最早到達該地點的生物。即使在這一大群自養生物中，物種的更替也會隨著時間的推移而發生。反過來，隨著演替的進展，它們使浮游動物、軟體動物和其他動物能夠到來。

森林火災後的繼承

許多火災（自然火災或人為火災）會破壞森林和叢林，破壞植物群落並導致動物遷移或死亡。這為二次演替的發生掃清了基礎。

許多植物都是嗜火的，並且能夠在火災後生長，要么是因為它們在基部發芽（即使它們的地上部分已經死亡），要么是因為它們的種子和果實能夠抵抗火併在被灰燼覆蓋的地面上生長。

同時，由於不再有樹木提供遮蔭，因此部分物種得以繁殖。因此，它們佔據了原本不可能佔據的位置。

慢慢地，植物和土壤的恢復意味著越來越多的動物到來。許多森林和叢林依靠火災循環來更新。

倒下的木頭上的繼承

樹幹的倒下引發了異養演替，即從分解生物開始的演替。通常，以樹皮為食的無脊椎動物會先在樹幹上定居。

這些無脊椎動物之後是真菌、細菌和其他食腐生物，它們以遺骸為食並繼續分解有機物。隨著時間的推移，苔蘚和地衣會在軟化的樹幹上生長，小動物（如蠑螈和老鼠）會利用這些空隙來躲避和尋找食物。

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