生態演替
生態演替
生態系統的演替,是指隨著時間的推移,一種生態系統類型(或階段)被另一種生態系統類型(或階段)替代的順序過程。生態系統是動態的,從地球上誕生生命至今的幾十億年裡,各類生態系統一直處於不斷的發展、變化和演替之中。
生態系統演替的原因:可分為內因和外因。內因是生態系統內部各組成成分之間的相互作用,它是生態系統演替的主要動因。以內因為動因的演替,稱為內因演替。外因是外界加給生態系統的各種因素。以外因為動因的演替稱為外因演替。外因演替雖然是由外界因素引起的,但演替過程本身是一個生物學過程,即外因只能通過使生能系統各組成成分及其相互關係發生改變,進而使系統發生演替。
引起生態系統演替的外因有自然因素和人為因素。海陸變遷、火山噴發、氣候演變、雷擊火燒、風沙肆虐、山崩海嘯、蟲、鼠災害、外地動植物侵入等屬於自然因素,砍伐森林、開墾草地、捕撈魚蝦、狩獵動物、撒葯施肥等屬於人為因素。這些因素或是單一作用或是多個綜合作用於生態系統。
按演替的方向,生態系統的演替可分為正向演替和逆向演替。正向演替是從裸地開始,經過一系列中間階段,最後形成生物群落與環境相適應的動態平衡的穩定狀態,即演替到了最後階段。這一最後階段的生物群落叫做頂極群落,這一階段的生態系統屬於頂極穩定狀態生態系統。
裸地往往是裸露的岩石,海退新生的陸地,河流水擊的沙灘,火山噴發冷卻后的熔岩。如果裸地上沒有土壤和植物繁殖體,就稱為原生裸地。如果裸地上保留著一定厚度的土壤和植物繁殖體,如撩荒地、森林的過火跡地和采代地等,則稱做次生裸地。在原生裸地上開始的演替稱為原生演替,在次生裸地上進行的演替稱為次生演替。
我國東北針闊葉混交林區里山嘯后產生的亂石窟,是由許多大小不等的堅硬石塊堆積而成。裸露光禿的石面,既無土壤,也無生物繁殖體,屬於原生裸地,在這種裸地上發生的演替可作為原生演替的實例。裸露的岩石上光照強烈,溫度變化劇烈,因無土壤而不能儲存水分和養料。最初在這種環境中出現的植物是耐瘠薄、抗乾旱,並能固著在岩面上的殼狀地衣,葉狀地衣和矮小的紫萼蘚等。岩石著生了這類矮小緻密的群落以後,地衣和苔蘚既可阻留風雨帶來的細土粒,又能通過分泌有機酸類腐蝕岩面,從中溶解出一定的無機鹽類。更重要的是紫萼蘚的枯萎莖葉又給這薄薄的土壤增添了有機質。隨著土層的增厚(1~5㎜),喜光的垂直蘚侵入定居下來,成年累月形成厚達4~7㎝厚的苔蘚層,苔蘚層下的土壤也增厚到3~4㎝。至此,原來裸露的岩面已被苔蘚層所覆蓋,生態環境大為改善。以上為原生演替的地衣--苔蘚階段。
由於土層增厚,喜光耐旱的草本植物侵入(如墊狀生長的狗景天的侵入),形成緻密的草本植被。進入草本群落階段,土壤增厚更為迅速,有機物積累進一步增多,其後杜鵑、綉線菊等灌木相繼侵入定居,形成灌木欉林,土壤也由強酸性變成弱酸性。
接下來,經過一個短期的陽性喬木林,便轉入由中性和陰性樹種構成的喬木階段,如紅松、沙松、紫椴等。當這些喬木高過灌欉以後,原來喜光的陽性灌木逐漸被陰性灌木所代替。至此,演替由灌木群落階段進入喬木群落階段。當紅松和某些闊葉樹種組成的針、闊葉混交林成長起來時,一個與當地氣候相適應的,處於相對穩定狀態的頂極群落便告形成。
由於先鋒植物的繁衍,改變了群落的生態環境。新的生態環境反而不利原有植物的生長,但卻為他種植物的侵入和定居創造了條件。以此為動力,演替由苔蘚地衣階段經草本群落階段、灌木群落階段,最後進入與環境相適應的喬木群落階段即演替的頂極群落階段。此時,生態系統進入頂極穩定狀態。