패치 다이내믹스

Patch dynamics
이 기사는 생태계에 관한 것이다. 물리학의 용어 사용에 대해서는 패치 역학(물리학)을 참조하십시오.

패치 다이내믹스는 생태계의 구조, 기능, 역동성을 쌍방향 패치를 연구해 이해할 수 있다는 생태학적 관점이다. 패치 역학이란 용어로써, 풍경을 구성하는 패치의 내부와 사이의 주피오템포럴 변화를 의미할 수도 있다. 패치 다이내믹스는 조직 수준과 공간 규모에 걸쳐 지상 및 수생 시스템에서 어디서나 볼 수 있다. 패치 역학 관점에서 인구, 공동체, 생태계 및 경관은 모두 크기, 형태, 구성, 역사 및 경계 특성이 다른 패치의 모자이크로서 효과적으로 연구될 수 있다.

패치 다이내믹스에 대한 생각은 식물 생태학자들이 식물들이 구성하는 상호작용 패치 측면에서 식물의 구조와 역동성을 연구했던 1940년대로 거슬러 올라간다. 패치 역학의 수학적 이론은 1970년대에 사이먼 레빈과 로버트 페인에 의해 개발되었는데, 본래는 조수 장애에 의해 생성되고 유지되는 패치 모자이크로서 살인간 공동체의 패턴과 역학을 묘사하기 위해 개발되었다. 패치 역학은 1970년대 후반에서 1990년대 사이에 생태학에서 지배적인 주제가 되었다.

패치 다이내믹스는 시스템 내에서 이질성의 역동성을 강조하는 생태계 및 서식지 분석에 대한 개념적 접근법이다(즉, 생태계의 각 영역이 작은 '하위 생태계'[1]의 모자이크로 구성되어 있다는 것).

자연 교란 정권이 만든 다양한 서식지는 이러한 다양성(생태학)의 유지에 중요한 것으로 여겨진다. 서식지 패치는 일정한 형태, 공간, 구성을 가진 모든 이산 지역을 말하며, 다른 자원을 번식하거나 얻기 위해 종에 의해 사용된다. 모자이크는 개별적인 숲의 스탠드, 관목 지대, 고속도로, 농장 또는 마을과 같은 더 작은 요소들로 구성된 풍경 내의 패턴이다.

패치 및 모자이크

역사적으로 인간 관찰의 짧은 시간 척도 때문에 모자이크 풍경은 인간 모자이크의 정적인 패턴으로 인식되었다.[2] 이러한 초점은 특정 인구, 공동체 또는 생태계의 상태를 모자이크 안에서 특정 패치를 연구함으로써 이해할 수 있다는 생각에 초점을 맞추었다. 그러나 이러한 인식은 패치와 상호 작용하고 연결하는 조건을 무시했다. 1979년 보르만과 리켄스는 풍경화가 변하고 변동하며, 사실 역동적이라는 이론을 설명하기 위해 모자이크 이동이라는 말을 만들었다. 이것은 페트리 접시에서[citation needed] 일어나는 세포의 전투와 관련이 있다.

패치 다이내믹스는 풍경화가 역동적이라는 개념을 말한다.[1] 패치가 존재할 수 있는 상태는 세 가지, 즉 잠재력, 활성, 성능 저하 등이다. 잠재적 상태의 패치는 다른 활성 또는 저하된 패치로부터 도착하는 종을 분산시킴으로써 패치의 식민지화를 통해 활성 패치로 변형된다. 패치는 패치가 폐기되면 활성 상태에서 성능 저하 상태로 변환되며, 복구 프로세스를 통해 패치가 성능 저하에서 활성으로 변경된다.[3]

벌목, 화재, 농경, 개간 등은 모두 식민지화 과정에 기여할 수 있으며, 사실상 패치의 형태를 바꿀 수 있다. 패치 다이내믹스(Patch Dynamics)는 예를 들어 영양소 순환[citation needed] 속도에 영향을 줄 수 있는 개별 패치의 구조, 기능, 구성의 변화를 가리킨다.

패치도 연결된다. 패치가 공간에서 분리될 수 있지만, 한 패치에서 다른 패치로 마이그레이션이 발생할 수 있다. 이러한 이동은 일부 패치의 개체수를 유지하며, 일부 식물 종이 퍼지는 메커니즘이 될 수 있다. 이는 폐쇄적이고 고립된 것이 아니라 경관 내 생태계가 열려 있음을 시사한다.(피켓, 2006년)

보존 노력

성공하기 위해 보존(생태학) 노력을 위해 시스템 내의 패치 역학 관계를 인식하는 것이 필요하다. 성공적인 보존에는 패치가 어떻게 변하는지 이해하고 패치가 외부 힘에 의해 어떻게 영향을 받을지 예측하는 것이 포함된다.[4] 이러한 외적 효과에는 토지 이용, 교란, 복원, 계승 등의 자연적 영향과 인간 활동의 영향이 포함된다. 어떤 의미에서 보존은 패치 다이내믹스의 적극적인 유지(Pickett, 2006)이다. 패치 역학 분석은 생태계의 생물다양성 변화를 예측하는 데 사용될 수 있다. 종들의 패치를 추적할 수 있을 때, 가장 큰 패치(가장 지배적인 종)의 변동은 생물다양성 붕괴에 대한 조기 경고로 사용될 수 있다는 것이 밝혀졌다.[5] 그것은 기후 변화나 서식지 파괴와 같은 외부 조건들이 패치들의 내부 역학을 변화시킨다면 그것이 생산되기 전에 생물 다양성의 급격한 감소를 감지할 수 있다는 것을 의미한다.[5][6]

참고 항목

참조

  1. ^ Jump up to: a b Pickett, Steward T.A.; White, P.S. (1985). The Ecology of Natural Disturbance and Patch Dynamics. Academic Press. ISBN 0123960215.
  2. ^ Bogin, Barry (1999). Patterns of human growth (2nd ed.). Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 9780521564380.
  3. ^ Wright, Justin P.; Gurney, W.S.C.; C.G., Jones (2004). "Patch dynamics in a landscape modified by ecosystem engineers" (PDF). OIKOS. 105 (2): 336–348. doi:10.1111/j.0030-1299.2004.12654.x. ISSN 0030-1299. Archived from the original (PDF) on 2010-06-26.
  4. ^ Furness, Euan N.; Garwood, Russell J.; Mannion, Philip D.; Sutton, Mark D. (2021). "Evolutionary simulations clarify and reconcile biodiversity-disturbance models". Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 288 (1949). doi:10.1098/rspb.2021.0240. ISSN 0962-8452. PMC 8059584.
  5. ^ Jump up to: a b Saravia, Leonardo A.; Momo, Fernando R. (2017-07-01). "Biodiversity collapse and early warning indicators in a spatial phase transition between neutral and niche communities". Oikos. 127: 111–124. doi:10.1111/oik.04256. ISSN 1600-0706.
  6. ^ Corrado, Raffaele (2014). "Early warning signals of desertification transitions in semiarid ecosystems". Physical Review E. 90 (6): 062705. Bibcode:2014PhRvE..90f2705C. doi:10.1103/physreve.90.062705. PMID 25615127.

추가 읽기

  • Forman, R.T.T. 1995. 토지 모자이크: 풍경과 지역의 생태. 영국 케임브리지의 케임브리지 대학 출판부.
  • 신랑, 마사 J, 메페, 게리 K, 캐롤, 로널드 2006. 생물학 보존 원칙, 제3판. 스태프 T.A.의 모자이크와 패치 다이내믹스 피켓
  • 레빈, S. A., R. 1974년 T. Paine. 교란, 패치 형성 및 커뮤니티 구조 국립과학원(미국) 71:2744-2747.
  • 레빈, S. A., T. M. 파월, J. H. 스틸 편집자. 1993. 패치 다이내믹스. 베를린 스프링거-베를라크.
  • Wu, J. G, O. L. Loucks 1995. 자연의 균형에서 계층적 패치 역학까지: 생태학의 패러다임 변화. 분기별 생물학 리뷰 70:439-466.
  • 패치 다이내믹스[1]