WYKŁAD 4

ZMIANY W BIOCENOZACH:

* Zmiany kierunkowe = sukcesja

* Zmiany niekierunkowe w czasie (maja charakter cykliczny)

ZMIANY KIERUNKOWE = SUKCESJA

·        KLASYCZNY MODEL SUKCESJI – MODEL UŁATWIANIA

·        MODEL TOLERANCJI

·        MODEL KOLONIZACJI LOSOWEJ

KLASYCZNY MODEL SUKCESJI – MODEL UŁATWIANIA

Pojedyncza strzałka – sekwencja gatunków

Podwójna strzałka - alternatywny punkt początkowy sukcesji po zakłóceniu w środowisku

strzałka zakrzywiona -  wskazują, że nastąpiła

samowymiana gatunku

Sekwencje wymiany gatunków w procesie sukcesji

-Podstawowym założeniem jest to, że jeden gatunek zastępuje drugi, ponieważ w każdym stadium gatunki

tak przekształcają środowisko, _e dla nich samych staje sie ono mniej odpowiednie, dla innych zaś

bardziej odpowiednie.

-Wymiana gatunków jest procesem uporzadkowanym i przewidywalnym oraz sprawia, _e sukcesja jest

procesem kierunkowym.

-Sukcesja jest ułatwiana przez gatunki _yjace we wczesniejszych fazach sukcesji.

-Clements (1916, 1936) – hipoteza monoklimaksu

-Egler (1954) – sztafeta florystyczna

-Connel, Slatyer (1977) – model ułatwiania

MODEL HAMOWANIA (Connel, Slatyer 1977)

Pojedyncza strzałka – sekwencja gatunków

Podwójna strzałka - alternatywny punkt początkowy sukcesji po zakłóceniu w środowisku

- Wymiana gatunków jest hamowana przez wczesniejszych kolonizatorów, a szeregi sukcesyjne

    zale_a od tego, jaki gatunek osiedlił sie pierwszy.

- Wymiana gatunków niekoniecznie jest uporzadkowana, poniewa_ ka_dy gatunek eliminuje lub   

   hamuje rozwój nowych kolonistów.

- Sukcesja jest bardzo niejednorodna, poniewa_ rozwój fito - zoocenozy w dowolnym miejscu zale_y  

  od tego, jaki gatunek dotrze tam pierwszy.

MODEL TOLERANCJI (Connel, Slatyer 1977)

Pojedyncza strzałka – sekwencja gatunków

Podwójna strzałka - alternatywny punkt początkowy sukcesji po zakłóceniu w środowisku

strzałka zakrzywiona: wskazują, że nastąpiła samowymiana gatunku

małe litery (indeks dolny): gatunki, które są mniej

waznym składnikiem biocenozy albo są w stadium

nasienia czy zarodnika

* model pośredni

- Sukcesje mo_e rozpoczac ka_dy gatunek. Obecnosc gatunków wczesnych stadiów sukcesji nie ma

   zasadniczego znaczenia.

- Gatunki sa wymieniane przez inne, które lepiej toleruja działanie czynników ograniczajacych.

- Niektóre gatunki moga uzyskac przewage w konkurencji i własnie one beda dominowac w biocenozie klimaksowej.

Egler (1954) – sekwencja poczatkowego składu florystycznego

MODEL KOLONIZACJI LOSOWEJ (Lawton 1987)

Pojedyncza strzałka – sekwencja gatunków

Podwójna strzałka - alternatywny punkt początkowy sukcesji po zakłóceniu w środowisku

strzałka zakrzywiona: wskazują, że nastąpiła samowymiana gatunku

małe litery (indeks dolny): gatunki, które są mniej

waznym składnikiem biocenozy albo są w stadium

nasienia czy zarodnika

* model zerowy

- Sukcesja polega jedynie na losowym przeżywaniu różnych gatunków i losowej kolonizacji przez nowe

gatunki.

- Nie ma żadnego „ułatwiania” i żadnej konkurencji międzygatunkowej.

Podobieństwa i różnice:

- Pierwsze trzy modele sukcesji przewidują pojawienie się w procesie sukcesji najpierw wielu gatunków  

  pionierskich

- Mechanizm osiedlania się kolejnych gatunków to najważniejszy element, który odróżnia 4 hipotezy

* Klasyczny model ułatwiania: wymiana gatunków jest ułatwiana przez wcześniejsze stadia

* Model hamowania: wymiana gatunków jest hamowana przez osiedlone osobniki do czasu, kiedy

  zostaną uszkodzone lub zgina

* Modele tolerancji i kolonizacji losowej: osiedlone osobniki nie maja wpływu na wymianę gatunków

- Zwykle szeregi sukcesyjne są złożone i nie zmierzają w jednym kierunku do określonego punktu 

  końcowego

- Mamy przykłady, gdy niektóre fragmenty szeregu sukcesyjnego pasują do modelu klasycznego, inne

  modelu hamowania lub tolerancji

·        Sukcesja na lodowcowej morenie: Klasyczny model ułatwiania

     rośliny pionierskie

                                     zmieniają właściwości gleby

         nowe gatunki

                                     zmieniają właściwości gleby

         nowe gatunki

·        Sukcesja na piaszczystej wydmie (jezioro Michigan)

   rośliny pionierskie

                                                              Model ułatwienia

dąb czarny

model hamowania

  biocenoza klimaksowa I                                                                         biocenoza klimaksowa II                          

                       biocenoza klimaksowa III                         biocenoza klimaksowa IV                     

·        Sukcesja na terenach porolnych (Karolina Północna)

           palusznik

Przymiotno kanadyjskie                                    

              Aster                                                    Model hamowania

           Palczatka                      Model tolerancji (sosna niezależna od

                                                            wcześniejszych stadiów, zasiedla pole,

                                                            gdy pojawia się jej nasiona)

              Sosna                         

                                                Model ułatwiania (dęby uzależnione od

                                                          zmian w glebie spowodowanych przez sosnę)

             Dęby

·        Sukcesja wokół wulkanu na górze St. Helens

                 Organizmy pionierskie

                                                                           Model ułatwienia

             Organizmy pośredniego etapu

                                                                           Model hamowania

        Organizmy późnego etapu sukcesji

·        Obecnie próbujemy analizować sukcesje jako dynamiczny proces wynikający z równowagi miedzy

            zdolnością kolonizowania nowych siedlisk przez niektóre gatunki i efektywnością ...