생태학적 계승의 Connell-Slatier 모형

Connell–Slatyer model of ecological succession

생태학적 계승은 생태학적 교란으로 인해 공동체 내에서 종 구성이 변화하는 과정으로 이해될 수 있으며, 계승을 촉발하는 초기 교란에 따라 크게 다릅니다.[1] 조셉 코넬(Joseph Connell)과 랄프 슬래티어(Ralph Slatyer)는 1977년 논문에서 연속적인 메커니즘에 대한 이해를 더욱 발전시켰고, 연속적인 발전에는 세 가지 주요 모드가 있다고 제안했습니다. 이러한 서열은 생태 공동체 내의 개별 종의 특정한 생활사 이론의 맥락에서 이해될 수 있습니다.

1977년 연구

Connell과 Slatyer는 새로 노출된 지형에서 발생하며 지구물리학적 변화보다는 지역사회 내부의 변화에 의해 시작되는 자가 유전적 계승에 초점을 맞추기로 선택했습니다.[2] 그들은 환경 내에서 가장 큰 표면적을 요구하고 물리적 경관을 수정할 수 있는 식물 및 움직이지 않는 수생 생물을 대상으로 했습니다. 그들은 공동체를 "함께 발생하고 서로의 분포와 풍부함에 중대한 영향을 미치는 유기체의 집합"이라고 정의했습니다.

모델들이

세 모델을 구별하는 핵심 요소는 계승 과정이 원래의 개척자 종(즉, 이후의 연속 단계에서 상대적인 성공)에 어떻게 영향을 미치는지입니다.[3]

퍼실리테이션 모델

퍼실리테이션 모델

"조기 계승"에 이상적인 특성을 가진 특정 종만이 생태학적 교란 후 새로 노출된 지형을 식민지화할 수 있다는 가정에 근거합니다.

  • 이러한 "집락화" 특성은 매우 효과적인 분산 방법, 장기간 휴면 상태를 유지할 수 있는 능력 및 빠른 성장 속도를 포함합니다. 그러나 개척종들은 그늘이 증가하거나 흙 속에 쓰레기를 버리거나 뿌리가 집중되어 주변 종들이 많이 살게 되면 성공하지 못하는 경우가 많습니다.[3]
  • 따라서 초기 연속 종의 존재는 종종 환경을 변화시켜 서식지가 원래 종의 생태학적 요구에 덜 적합하도록 하고 나중에 연속 종의 침입을 촉진합니다.[3] (참고: 생태원활화 참조).

공차모형

공차 모델

이 경우 새로운 개척종은 다른 종의 성장과 성공을 억제하거나 촉진하지 않습니다. 따라서 계승 서열은 한 종의 종이 성장에 할당하는 특정 에너지의 양과 같은 생활사적 특성에 전적으로 의존합니다.[3]

  • 클라이맥스 커뮤니티는 인구가 더 밀집된 지역에서 다른 종과 공존할 수 있는 가장 "내성적인" 종으로 구성되어 있습니다. 결국 지배적인 종은 경쟁을 통해 개척자 종의 풍부함을 대체하거나 감소시킵니다.[3]

억제모델

억제모델

이전의 연속적인 종은 실제로 나중의 연속적인 종의 성장을 억제하고 이미 존재하는 집락화 종의 성장을 감소시킵니다.[3]

  • 예: 개척자 종들은 빠른 성장을 통해 환경을 변화시키고 그 지역을 점점 더 음습하게 만들 수 있습니다(본질적으로 빛에 대한 경쟁이 증가합니다).[3]
  • 따라서 환경은 다른 잠재적인 식민지 종들에게 덜 호의적입니다.[3]
  • 이 연속적인 순서에서 새로운 성장/집락화의 유일한 가능성은 교란이 지배적인 종들을 파괴, 손상 또는 제거하도록 이끌 때 발생합니다. 이것은 자원을 자유롭게 하고 이전에 존재하지 않았던 다른 종의 침입을 허용합니다.[3]

각 모형의 예제

1. 퍼실리테이션 모델
본질적으로 촉진 모델은 초기 종의 존재가 두 번째 종의 성장 가능성을 돕고 증가시킨다는 것을 시사합니다.[4] 예를 들어, 로렌스 R의 "알래스카 범람원에서의 1차 연속 묘목 성장에 대한 생리학적 통제"에서. 워커랑 F. Stuart Chapin, III, Alder 식물의 존재는 알래스카 홍수터에서 버드나무와 포플러 묘목의 성장을 돕습니다.[5]
오리 뿌리에는 질소 고정균이 함유되어 있어 토양에 존재하는 무기질소의 양이 크게 증가합니다.[6] 이렇게 증가된 질소 가용성은 다른 경쟁이 없는 지역에서 버드나무와 포플러 묘목의 성장을 돕습니다. 그러나 결국 버드나무와 포플러는 오리나무보다 더 빨리 자라나 개척종의 존재비가 감소하고, 결국 가문비나무는 그늘진 곳에서 자라는 능력(오버 오리나무)이 증가하여 나중에 계승되는 종이 됩니다.[7]
또 다른 촉진 사례는 호숫가 모래언덕의 식민지화에서 비롯됩니다.[8] 인접한 개척자 식물은 그렇지 않으면 움직이는 모래를 식민지화하고 모래 환경의 환경적 제약을 다른 식물 종에 더 잘 맞게 변경하여 토양 결합이 발생할 수 있습니다.[9] 이런 점에서 거대한 Saguaro 선인장은 다른 식물(또는 어떤 경우에는 바위)의 그늘에서만 생존할 수 있는데, 개척종들은 그늘을 제공함으로써 그들의 존재를 용이하게 합니다.[8] (이러한 상호작용이 관용 모델의 모범적인 것이라는 주장도 제기되었습니다; 아래를 참조하십시오).[8]
2. 공차 모델
공차 모델은 전적으로 전기 특성에 따라 달라집니다. 각 종은 계승의 초기 단계에 자리를 잡을 가능성이 동등하게 있으며 그들의 확립은 환경 변화나 다른 종에 대한 영향을 미치지 않습니다.[10] 결국 빠른 번식 속도를 우선시하는 일반적으로 r-selected 종에 의해 지배되는 초기 종은 K-selected 종(제한된 자원에 대한 경쟁이 있을 때 더 지배적이 되는 종)에 의해 압도됩니다.[10]
예를 들어, 우리는 중국의 황토고원에서의 승계를 검토할 수 있습니다. Wang(2002)의 논문 "황토고원의 버려진 들판에서 2차 식생이 계승되는 동안의 식물 특성과 토양 화학적 변수" 995페이지의 그래프에서 우리는 개척종인 아르테미시아 스코파리아의 초기 우세를 볼 수 있습니다. 그러나 시간이 지남에 따라 Bothriochloa ischaemum이 우점종이 되고 A. scoparia의 존재비는 크게 감소합니다. 이것은 A. scoparia의 빠른 번식 속도로 종의 조기 풍부함과 K-selected B. ischaemum의 우세한 경쟁으로 종의 후기 풍부함을 초래했기 때문입니다.[11]
내성 모델과 종종 연관되고 숲 연속에서 잘 문서화되는 특징은 그늘 조건에서의 생존입니다.[12] 사람이 살지 않는 지역에 다른 식물 종들이 살게 되면서 그늘이 늘어 다음 세대에는 빛을 덜 이용할 수 있게 됩니다. 그늘진 환경에 더 잘 적응하는 종은 지배적이 될 것입니다. 이 지형에 서식하는 초기 종들은 모두 특정 k-선택된 특성을 선호하는 방식으로 환경을 변형시켰습니다.[2]
3. 억제모델
이 모델에서 한 종은 포식과 같은 직접적인 수단(다른 종을 잡아먹거나 공격함으로써)이나 자원 경쟁과 같은 간접적인 수단을 통해 다른 종의 존재를 억제합니다.[4]
때때로 억제 모델에서는 종의 확립 시간이 어떤 종이 우성이 되는지를 결정합니다. 이 현상을 우선 효과라고 하며, 앞서 확립된 종이 우점종이 될 가능성이 더 높다는 것을 시사합니다. 억제 모델의 한 예, 우선 효과는 남호주에서 발생합니다. 브라이오조아가 먼저 자리를 잡는 지역에서는 참치와 해면이 자라지 못합니다.[13]
억제 모델은 산림 생태계에서도 관찰되었습니다; 이 시스템에서 초기 도착자들은 다른 종들이 접근하지 못하도록 토지를 독점하고 있습니다. 폐쇄된 관목 캐노피는 최대 45년 동안 나무의 성장과 육지로의 접근을 막는 것으로 알려져 왔습니다. 억제에 대한 실험적인 연구에서 Lantana의 넓은 지역이 차지하고 있는 지역이 나무 종의 성장을 배제하고 억제한다는 것이 발견되었습니다.[14]

참고문헌

  1. ^ Ricklefs, 393-395.
  2. ^ a b 코넬 & 슬래티어
  3. ^ a b c d e f g h i 코넬 & 슬래티어, 1121-1124
  4. ^ a b 리클리프, 400.
  5. ^ 워커&채핀.
  6. ^ 워커 & 채핀, 1518년
  7. ^ 워커 외.
  8. ^ a b c 코넬 & 슬래티어, 1124년.
  9. ^ 모래언덕.
  10. ^ a b 무어크로프트.
  11. ^ 왕.
  12. ^ 코넬 & 슬래티어, 1124-1127
  13. ^ 리클리프, 401호입니다.
  14. ^ 코넬 & 슬래티어, 1125-1126.

인용된 작품

  • 코넬, 조셉 H. 그리고 랄프 O. 슬래티어. "자연 공동체에서의 계승 메커니즘과 공동체의 안정과 조직에서의 역할" 미국 자연주의자 111 (982) (1977년 11월 - 12월): 1119-1144.
  • 무어크로프트, 폴 '지상파 승계'. 생물학 및 진화 생물학 55. 캠브리지의 맥스웰 드워킨. 2011년 4월 4일.
  • 릭렙스, 로버트 E. 자연의 경제. (뉴욕, 뉴욕: W.H. Freeman and Co., 2008).
  • '사구'. 국가 생물 정보 인프라 - 홈. 2011년 4월 29일 접속. <https://web.archive.org/web/20110727031615/http ://www.nbii.gov/portal/server.pt/community/sand_dunes/1311 >.
  • 워커, 로렌스 R. 그리고 F. Stuart Chapin, III. "알래스카 범람원의 1차 연속 묘목 성장에 대한 생리학적 통제" 생태학 67(6) (1986년 12월) : 1508-1523.
  • Walker, et al., "알래스카 범람원에서의 1차 연속에서의 전기사 과정의 역할", 1243-1253.
  • 왕, 궈홍. "황토고원의 폐야에서 2차 식생승계 시 식물의 특성 및 토양화학적 변수" Acta Botanica Sinica 44 (8) (2002): 990-998.