Kế thừa sinh thái

Cộng đồng của thực vật và động vật thay đổi theo thời gian. Trong cùng một môi trường sống, thành phần loài sẽ thay đổi, số lượng cá thể trong mỗi loài cũng thay đổi. Quá trình thay đổi này được gọi là 'kế thừa'. Hai loại kế thừa được công nhận.

Diễn thế nguyên sinh được nhìn thấy trong tình trạng đá không bị xâm lấn hoặc lớp đất dưới lộ thiên. Cồn cát, mỏ đá bỏ hoang và các vị trí sạt lở đất là những ví dụ. Diễn thế nguyên sinh diễn ra song song với sự phát triển của đất hoặc than bùn. Có thể thấy rằng các loài thực vật và động vật từ bên ngoài môi trường sống mới sẽ là những loài tham gia vào quá trình thuộc địa hóa.

Thuật ngữ 'sere' thường được sử dụng thay cho 'sự kế thừa' khi đề cập đến một môi trường sống cụ thể. Lithosere đề cập đến một chuỗi bắt đầu bằng đá không thuộc địa, diễn thể thực vật ở cát đến một chuỗi bắt đầu bằng cát (thường ở dạng cồn cát).

Diễn thế thứ sinh được quan sát thấy ở một môi trường sống trơ trụi được hình thành sau khi thảm thực vật bị đốt cháy, hoặc bị chặt hạ, hoặc bị phù sa lũ lụt bao phủ. Trong tình huống này, thường sẽ có những hạt giống thực vật và động vật sống sót dưới bề mặt cằn cỗi, chúng có thể bắt đầu xâm chiếm trở lại bằng cách đưa lớp đất mặt, hoặc ít nhất là một số vi khuẩn có lợi và các vi sinh vật khác có liên quan lên bề mặt. Loại kế thừa này phổ biến hơn ở Quần đảo Anh. Một hydrosere đề cập đến diễn thế xảy ra trong một hồ nước ngọt.

Ảnh hưởng đến sự kế thừa có thể đến theo hai cách. 'Sự kế thừa allogen' xảy ra khi tác nhân kích thích thay đổi loài là tác nhân bên ngoài. Ví dụ, một môi trường sống có thể thỉnh thoảng bị lũ lụt (hoặc các động vật ăn cỏ ghé thăm) ảnh hưởng đến sự thay đổi của các loài. Ngược lại, 'sự kế thừa tự sinh' xảy ra khi tác nhân kích thích thay đổi là tác nhân bên trong. Ví dụ, sự thay đổi dần dần độ pH (hoặc tăng mức độ chất hữu cơ) có thể dẫn đến sự thay đổi loài.

Các giai đoạn của kế thừa sinh thái

Đề cập đến diễn thế thứ sinh, người ta thường quan sát thấy một trình tự đặc trưng của các kiểu thực vật khi diễn thế tiếp diễn.

Những loài đầu tiên hình thành được gọi một cách khéo léo là “cộng đồng tiên phong”. Trong rừng bị đốn hạ, đây có thể là rêu, địa y, dương xỉ và nấm. Ngược lại, một cái ao thoát nước có thể sẽ có rêu Sphagnum, lau sậy và cói, chúng thích nghi với môi trường sống ẩm ướt hơn.

Giai đoạn kế thừa thứ hai sẽ chứng kiến các loài thực vật như cỏ, cây mao địa hoàng và liễu thảo chiếm lĩnh khu vực đất rừng cũ. Cỏ và cói là những ví dụ phổ biến nhất được thấy trong ao thoát nước. Những loài định cư sớm như vậy đôi khi được gọi là loài cơ hội. Chúng thường thể hiện những đặc điểm tương tự như cỏ dại trong vườn (xem trang 184), có thời gian nảy mầm của hạt kéo dài, cây phát triển nhanh, thời gian trưởng thành ngắn và sản lượng hạt đáng kể. Chúng nhanh chóng che phủ trên mặt đất trống trước đó.

Giai đoạn kế thừa thứ ba liên quan đến các loài cây lớn hơn, trong khoảng thời gian khoảng 5 năm, làm giảm dần sự thống trị của những kẻ cơ hội. Cây kim ngân, cây cơm cháy và cây mâm xôi thường là những loài xuất hiện ở vùng đất ngoài rừng, trong khi cây liễu và cây sủi chiếm một vị trí tương tự trong ao thoát nước. Thuật ngữ 'cạnh tranh' được áp dụng cho các loài như vậy.

Giai đoạn thứ tư giới thiệu các loài cây có khả năng đạt được chiều cao đáng kể. Rất có thể xảy ra trường hợp cả vùng rừng ngoài và vùng ao thoát nước đều có cùng một loài cây như bạch dương, sồi và dẻ gai. Chúng được mô tả là loài cao nhất và sẽ thống trị môi trường sống trong một thời gian dài, miễn là nó không bị xáo trộn bởi các lực lượng tự nhiên hoặc con người. Trong cộng đồng cao trào thường vẫn còn một số mẫu vật của các giai đoạn kế thừa trước đó, nhưng chúng hiện đang bị kiểm soát bởi những cây ngày càng lớn hơn.

Cuộc thảo luận ngắn về kế thừa sinh thái này đã nhấn mạnh đến các thành viên thực vật của quần xã. Khi sự kế thừa diễn ra dọc theo bốn giai đoạn được mô tả, thường có sự gia tăng đa dạng sinh học (sự gia tăng số lượng loài thực vật). Cũng nên nhớ rằng đối với mỗi loài thực vật sẽ có một số loài động vật phụ thuộc vào nó để kiếm thức ăn, và do đó, sự kế thừa mang lại sự đa dạng sinh học trong các lĩnh vực thực vật, động vật, nấm và vi khuẩn. Không chỉ có sự gia tăng số lượng loài trong các quần xã cao trào, mà lưới thức ăn được mô tả dưới đây cũng phức tạp hơn, bao gồm các sinh vật thối rữa quan trọng như nấm phá vỡ cây già và đổ.

Chuỗi thức ăn

Charles Darwin được cho là đã kể một câu chuyện về một ngôi làng có rất nhiều phụ nữ cao tuổi. Ngôi làng này sản xuất ra sản lượng cỏ khô cao hơn những ngôi làng lân cận. Darwin lập luận rằng các phụ nữ cao tuổi nuôi nhiều mèo hơn những người khác và những con mèo này bắt được nhiều chuột đồng hơn, vốn là kẻ săn mồi quan trọng của ong rừng. Vì những con ong này rất cần thiết cho sự thụ phấn của cỏ ba lá đỏ (và cỏ ba lá đã cải thiện sản lượng cỏ khô), Darwin kết luận rằng chuỗi thức ăn là câu trả lời cho sản lượng cỏ khô vượt trội. Ông cũng nhấn mạnh thực tế rằng mối quan hệ qua lại giữa thực vật và động vật có thể khá phức tạp.

Một quần xã cao trào là quần xã của các loài thực vật (và động vật) hiện diện trong môi trường sống vào cuối quá trình kế thừa.

Tại bất kỳ thời điểm nào trong một môi trường sống, sẽ có sự kết hợp của các loài động vật liên quan đến quần xã thực vật. Một ví dụ đầu tiên là cây trồng thương mại, dâu tây, nơi trồng tương đối đơn giản. Dâu tây là nguồn năng lượng chính cho các sinh vật khác, và được coi là nhà sản xuất chính trong môi trường sống đó cùng với bất kỳ loại cỏ dại nào có mặt. Bất kỳ loài gây hại nào (ví dụ: rệp) hoặc bệnh (ví dụ: nấm mốc) ăn dâu tây được gọi là đối tượng tiêu thụ chính, trong khi bọ rùa ăn rệp được gọi là đối tượng tiêu thụ thứ cấp. Một môi trường sống có thể bao gồm cả người tiêu dùng bậc ba và thậm chí bậc bốn.