生态演替

更新时间:2024-07-06 18:36

生态演替,生态学概念,是指随着时间的推移,一种生态系统类型(或阶段)被另一种生态系统类型(或阶段)替代的顺序过程,是生物群落与环境相互作用导致生境变化的过程,依演替趋向可分为进展演替和逆行演替。生态系统是动态的,从地球上诞生生命的几十亿年里,各类生态系统一直处于不断的发展、变化和演替之中。对生态演替理论的理解不仅有助于对自然生态系统和人工生态系统进 行有效地控制和管理,而且还是退化生态系统恢复与重建的重要理论基础。

演替简介

生态演替,生态学概念,是指随着时间的推移,一种生态系统类型(或阶段)被另一种生态系统类型(或阶段)替代的顺序过程,是生物群落与环境相互作用导致生境变化的过程,依演替趋向可分为进展演替和逆行演替。生态系统是动态的,从地球上诞生生命的几十亿年里,各类生态系统一直处于不断的发展、变化和演替之中。对生态演替理论的理解不仅有助于对自然生态系统和人工生态系统进 行有效地控制和管理,而且还是退化生态系统恢复与重建的重要理论基础。

发生过程

先锋期

生态演替的初期,首先是绿色植物定居,然后才有以植物为生的小型食草动物的侵入,形成生态系统的初级发展阶段。这一时期的生态系统,在组成上和结构上都比较简单,功能也不够完善。

顶极期

生态演替的盛期,也是演替的顶极阶段。这一时期的生态系统,无论在成分上和结构上均较复杂,生物之间形成特定的食物链和营养级关系,生物群落与土壤、气候等环境也呈现出相对稳定的动态平衡。

衰老期

生态演替的末期,群落内部环境的变化,使原来的生物成分不太适应而逐渐衰弱直至死亡。与此同时,另一批生物成分从外侵入,

产生原因

生态系统演替的原因可分为内因和外因。

外因

引起生态系统演替的外因有自然因素和人为因素。海陆变迁、火山喷发、气候演变、雷击火烧、风沙肆虐、山崩海啸、虫、鼠灾害、外地动植物侵入等属于自然因素,砍伐森林、开垦草地、捕捞鱼虾、狩猎动物、撒药施肥等属于人为因素。这些因素或是单一作用或是多个综合作用于生态系统。

内因

内因是生态系统内部各组成成分之间的相互作用,它是生态系统演替的主要动因。以内因为动因的演替,称为内因演替。外因是外界加给生态系统的各种因素。以外因为动因的演替称为外因演替。外因演替虽然是由外界因素引起的,但演替过程本身是一个生物学过程,即外因只能通过使生能系统各组成成分及其相互关系发生改变,进而使系统发生演替。

螺旋式理论

所有生态植被均处于演替状态,当没有外力破坏作用,或植被内在生理机制的反作用超过外力破坏作用时,是进展演替,否则是逆行演替,是植被的内在生理机制决定着演替的方向和趋势,植被的演替是植被所在的空间生态位,时间生态位和信息生态位三种因素综合交织作用的结果。在一定的地区内,最后局部或全部达到与该地区相适应的最稳定、最平衡的状态,即顶极。一个气候区的所有系列的群落,只有一个气候顶极,但顶极并非终极,当达到顶极后,由于顶极群落内在生理机制的局限,它最终要回到原来演替的某一阶段,重新产生新的生物群落,这种往复不是简单的回归,群落对环境改造作用更加强烈,继续向气候顶极演替,也可能会产生的气候顶极,这样循环往复,使生物多样性不断增加,群落的生产力不断提高,对环境具有越来越强的改造作用,是一种螺旋式上升过程。当进行逆行演替时,在外力破坏作用停止,或群落内在生理机制的反作用超过外力破坏作用时,就马上进行进展演替,进入上述的演化循环状态。可见,生态演替是一种波浪式前进,螺旋式上升过程。

演替的方向

按演替的方向,生态系统的演替可分为正向演替和逆向演替。正向演替是从裸地开始,经过一系列中间阶段,最后形成生物群落与环境相适应的动态平衡的稳定状态,即演替到了最后阶段。这一最后阶段的生物群落叫做顶极群落,这一阶段的生态系统属于顶极稳定状态生态系统。

原生演替

在原生裸地上发生的演替系列。原生裸地指过去从未生长过植被的地段,如冰川退却、火山爆发、熔岩流的土地以及砂丘地等。按照基质的特征,可将原生演替分为旱生演替、中生演替和水生演替3种基本类型。

次生演替

在次生裸地上发生的植物演替系列。次生裸地是指由于砍伐、火烧、放牧、农业开垦等原生植被受到破坏的地段,这时,原生植被只是受到不同程度的干扰,并未彻底消灭。次生裸地的土壤具有较好的物理、化学和生物性状,适合植物(也包括乔木树种)的定居和生长。从次生裸地发展到稳定的群落,按照F·E·克里门茨学说,要经历次生裸地→先锋群落→亚顶级群落→顶级群落的阶段。

生态演替实例

由于土层增厚,喜光耐旱的草本植物侵入(如垫状生长的狗景天的侵入),形成致密的草本植被。进入草本群落阶段,土壤增厚更为迅速,有机物积累进一步增多,其后杜鹃、绣线菊等灌木相继侵入定居,形成灌木欉林,土壤也由强酸性变成弱酸性。

接下来,经过一个短期的阳性乔木林,便转入由中性和阴性树种构成的乔木阶段,如红松、沙松、紫椴等。当这些乔木高过灌欉以后,原来喜光的阳性灌木逐渐被阴性灌木所代替。至此,演替由灌木群落阶段进入乔木群落阶段。当红松和某些阔叶树种组成的针、阔叶混交林成长起来时,一个与当地气候相适应的,处于相对稳定状态的顶极群落便告形成。

我国东北针阔叶混交林区里山啸后产生的乱石窟,是由许多大小不等的坚硬石块堆积而成。裸露光秃的石面,既无土壤,也无生物繁殖体,属于原生裸地,在这种裸地上发生的演替可作为原生演替的实例。裸露的岩石上光照强烈,温度变化剧烈,因无土壤而不能储存水分和养料。最初在这种环境中出现的植物是耐瘠薄、抗干旱,并能固着在岩面上的壳状地衣叶状地衣和矮小的紫萼藓等。岩石着生了这类矮小致密的群落以后,地衣和苔藓既可阻留风雨带来的细土粒,又能通过分泌有机酸类腐蚀岩面,从中溶解出一定的无机盐类。更重要的是紫萼藓的枯萎茎叶又给这薄薄的土壤增添了有机质。随着土层的增厚(1~5㎜),喜光的垂直藓侵入定居下来,成年累月形成厚达4~7㎝厚的苔藓层,苔藓层下的土壤也增厚到3~4㎝。至此,原来裸露的岩面已被苔藓层所覆盖,生态环境大为改善。以上为原生演替的地衣--苔藓阶段。

由于先锋植物的繁衍,改变了群落的生态环境。新的生态环境反而不利原有植物的生长,但却为他种植物的侵入和定居创造了条件。以此为动力,演替由苔藓地衣阶段经草本群落阶段、灌木群落阶段,最后进入与环境相适应的乔木群落阶段即演替的顶极群落阶段。此时,生态系统进入顶极稳定状态。

在生态系统的演替过程中,伴随着环境的变化和植物群落的演替,例如在高寒或干旱区,演替只会停留在苔藓地衣群落阶段或草本植物群落阶段或稀疏灌欉阶段。在强烈的自然或人为因素干扰下,还可能发生逆向演替。

免责声明
隐私政策
用户协议
目录 22
0{{catalogNumber[index]}}. {{item.title}}
{{item.title}}