ما هي الخلافة البيئية؟ | التعريف والأنواع

تعتبر الخلافة البيئية أساسية لدراسة علم البيئة. في هذه المقالة سوف نجيب على سؤال ما هو الخلافة البيئية؟ تعريفه وأنواعه ".

تكشف دراسة متأنية لجزء من الأرض تركت مراحة عن حقيقة مذهلة للخلافة البيئية. في غضون سنوات قليلة ، تصبح الأرض التي كانت جرداء من قبل مجموعة متنوعة من الأنواع النباتية. وإذا أعطيت مزيدًا من الوقت ، فإنها تنمو من الأراضي العشبية إلى شجيرة ثم تنمو الشجيرات وأشجار الغابات.

لا تقتصر هذه العملية على تطوير الأنواع النباتية في البيئة فحسب ، بل تشمل أيضًا تطوير الأنواع الميكروبية وأنواع الحيوانات الأخرى.

جدول المحتويات

تعريف وشرح الخلافة البيئية

الخلافة البيئية هي عملية تدريجية ولكنها ثابتة لتشكيل مجتمع بيئي. إنها العملية التي يتطور من خلالها هيكل المجتمع البيولوجي. عملية تغيير في بنية الأنواع في المجتمع بمرور الوقت.

وفقًا لـ Dennis Baldocch من جامعة كاليفورنيا ، بيركلي ، فإن الخلافة هي عملية منظمة لتنمية المجتمع تكون اتجاهية ويمكن التنبؤ بها. ينتج عن تعديل البيئة المادية من قبل المجتمع.

ينتج الخلافة البيئية عن اضطرابات ذات شدة وأحجام وترددات مختلفة تعمل على تغيير المناظر الطبيعية. الاضطراب هو أي حدث منفصل نسبيًا ، في الزمان والمكان ، والذي يعدل بنية السكان والمجتمعات والنظم البيئية ويسبب تغييرات في توافر الموارد والبيئة المادية.

يمكن أن يحدث الاضطراب بشكل طبيعي أو يسببه الإنسان. أمثلة الاضطرابات الطبيعية هي الوفيات ، (العمر ، الكثافة ، الترقق الذاتي) ، السقوط الشجري ، حرائق الغابات ، البراكين ، الفيضانات ، الأعاصير / الزوابع ، الحشرات / الأمراض ، هبوب الرياح ، تسونامي ، قطع الأشجار ، الانهيارات الأرضية ، ارتفاع أو تراجع مستوى سطح البحر. الاضطرابات التي يسببها الإنسان هي: قطع الأشجار ، الحرث ، التعدين ، إزالة السدود

لوحظ الخلافة البيئية لأول مرة في القرن التاسع عشر حيث لاحظ علماء مثل عالم الطبيعة الفرنسي بوفون أن أشجار الحور تسبق البلوط والزان في التطور الطبيعي للغابة. أثناء دراسة تنمية الغابات في بليكينج ، اكتشف راجنار هولت في عام 19 أن الأراضي العشبية أصبحت أعشاب قبل أن يتطور النبات إلى الغابة. كان أول من استخدم مصطلح "الخلافة".

من خلال دراسته ، سيطر البتولا على المراحل الأولى لتنمية الغابات ، ثم الصنوبر (على التربة الجافة) والتنوب (على التربة الرطبة). إذا تم استبدال خشب البتولا بالبلوط ، فإنه يتطور في النهاية إلى خشب الزان. تنتقل المستنقعات من الطحالب إلى الرواسب إلى نباتات المستنقعات تليها البتولا وأخيراً شجرة التنوب. https://en.m.wikipedia.org/wiki/Ecological_succession.

خلال دراسته في جامعة شيكاغو ، اكتشف هنري تشاندلر كاولز أن الغطاء النباتي على الكثبان الرملية من مختلف الأعمار يمكن تفسيره على أنه مراحل مختلفة من الاتجاه العام لتطور الغطاء النباتي على الكثبان الرملية

أنواع الخلافة البيئية

الخلافة الأولية
الخلافة الثانوية
الخلافة الذاتية
التعاقب الدوري
الخلافة الخيفية
الخلافة ذاتية التغذية
الخلافة غيرية التغذية
الخلافة المستحثة
الخلافة التراجعية
التعاقب الاتجاهي

النوعان الرئيسيان من التعاقب البيئي هما الخلافة الأولية والخلافة الثانوية. تشمل العناصر الأخرى الخلافة الذاتية ، التعاقب الدوري ، الخلافة الخيفية ، الخلافة ذاتية التغذية ، الخلافة غيرية التغذية ، الخلافة المستحثة ، التعاقب التراجعي ، والتعاقب الاتجاهي.

1. الخلافة البيئية الأولية

يحدث الخلافة البيئية الأولية في أماكن هامدة. هذه هي المناطق التي لا تستطيع فيها التربة أن تحافظ على الحياة. عادة ما تكون جديدة وغير مشغولة. أحداث مثل الانهيارات الأرضية ، وتدفق الصخور ، وتدفق اليرقات ، وتكوين الكثبان الرملية ، والحرائق ، والرياح الشديدة ، أو قطع الأشجار تؤدي إلى تكوين هذه الموائل الجديدة.

وبالتالي ، فإن الخلافة الأولية تتبع تكوين أسطح أرضية جديدة تتكون من الصخور أو الحمم البركانية أو الرماد البركاني أو الرمل أو الطين أو بعض الركائز المعدنية الحصرية الأخرى. نظرًا لأن التربة عبارة عن مزيج من المواد المعدنية والمواد العضوية المتحللة والكائنات الحية ، يمكننا ببساطة أن نتفق على عدم وجود تربة قبل حدوث الخلافة الأولية.

2. الخلافة الثانوية

من ناحية أخرى ، تحدث الخلافة الثانوية في المناطق التي فقد فيها مجتمع موجود سابقًا. يتميز باضطرابات صغيرة الحجم لا تقضي على جميع أشكال الحياة والمغذيات. قد تؤدي هذه الاضطرابات إلى إزالة الغطاء النباتي أو إتلافه ، ولكنها لا تزيل التربة أو تدمرها أو تغطيها.

تكون عملية الخلافة الثانوية أسرع من عملية الخلافة الأولية. تبدأ النباتات الرائدة ذات الخلافة الثانوية من الجذور أو البذور المتبقية في التربة أو من البذور التي تحملها الرياح أو الحيوانات من المجتمعات المحيطة.

تتبع الخلافة الأولية والثانوية اتجاهات مماثلة. بصرف النظر عن النباتات ، تخضع الكائنات الحية الدقيقة والحيوانات أيضًا للتعاقب البيئي. يمكن أن يحدث التعاقب الميكروبي في الموائل الجديدة مثل أسطح الأوراق والأسطح الصخرية التي تعرضت مؤخرًا للأنهار الجليدية وأمعاء الحيوانات الرضع.

تحدث الخلافة الثانوية في المجتمعات الميكروبية عندما تنمو الكائنات الحية الدقيقة على الأشجار الميتة أو فضلات الحيوانات.

3. الخلافة الذاتية

الخلافة الذاتية هي نوع من الخلافة حيث يتم استبدال المجتمعات الجديدة بسبب الغطاء النباتي أو الغطاء النباتي للمجتمع الحالي. ببساطة ، إنه استبدال المجتمع الحالي بآخر جديد بعوامل البيئة نفسها.

4. الخلافة الدورية

التعاقب الدوري هو نوع من التعاقب البيئي الذي يتكرر حدوثه لمراحل معينة من الخلافة.

5. الخلافة الخيفي

التعاقب الخيفي هو أحد أسباب الخلافة الناتجة عن أي حالة خارجية أخرى وليس بسبب الغطاء النباتي الحالي ، على عكس التولد الذاتي.

6. الخلافة الذاتية

الخلافة ذاتية التغذية هي تلك التي يوجد فيها هيمنة مبكرة ومستمرة لمجتمع بواسطة كائن حي ذاتي التغذية يسمى النباتات الخضراء.

7. الخلافة غيرية الاتجاه

في التعاقب غير المتجانسة ، تشغل الكائنات غيرية التغذية مثل البكتيريا والفطريات الشعاعية والفطريات والحيوانات المجتمع خلال المرحلة المبكرة من الهيمنة.

8. الخلافة المستحثة

الخلافة المستحثة هي نوع من الخلافة البيئية التي تسببها اضطرابات مثل الرعي الجائر والتلوث والخدش.

9. الخلافة التراجعية

التعاقب التراجعي هو نوع من الخلافة البيئية حيث توجد عودة إلى مجتمع أبسط وأقل كثافة. يحدث التراجع بدلاً من التقدم نتيجة للتأثيرات المدمرة للكائنات الحية.

10. التعاقب الموسمي

التعاقب الموسمي هو تكوين مجتمع جديد في مواسم مختلفة من السنة.

مراحل الخلافة البيئية

التعري
غزو
منافسة
رد فعل
الاستقرار أو الذروة

غالبًا ما تكون الإبداعات الأولى على التوالي صغيرة ، ولها هياكل بسيطة ، وقد تتكاثر بأعداد كبيرة. ولكن مع استمرار الخلافة ، يتم استبدال الكائنات الصغيرة بكائنات أكبر. تتغذى هذه المخلوقات الكبيرة على المخلوقات الأصغر.

يبدأ كل مجتمع بعدد قليل من النباتات والحيوانات المعروفة باسم الرواد. إنهم ينمون من رواد إلى مجتمعات ذروة مستقرة وذاتية التكاثر. بين المرحلة المبكرة من الاستعمار وتشكيل الذروة ، يكون المجتمع هو المجتمع seral. تم العثور على مجتمع seral في نظام بيئي يتقدم نحو الاستقرار. عادة ما تواجه المجتمعات أكثر من مجتمع واحد قبل بلوغ ظروف الذروة.

يتكون المجتمع الخاص من شبكات غذائية بسيطة وسلاسل غذائية ويعرض درجة منخفضة جدًا من التنوع. يُطلق على التسلسل أو سلسلة المجتمعات بالكامل اسم Sere. يمكن أيضًا تعريف sere على أنه سلسلة من أنواع النباتات التي تحدث أثناء الخلافة.

يُعرف تعاقب سيرال في الموائل المائية باسم الزير المائي. عندما يحدث على الأسطح الصخرية العارية والمناطق الرملية ، يطلق عليه اسم Lithosere أو Psammosere. يطلق على sere الذي يبدأ في التربة المالحة أو الماء هالوسير. Xeroxes هي مادة تبدأ في بيئة جافة خالية من الماء.

تمر الخلافة البيئية بخمس مراحل عامة: الإيقاع والغزو والمنافسة والتفاعل والتثبيت أو الذروة.

1. التعري

هذه هي المرحلة الأولى من الخلافة البيئية. يبدأ التطور في منطقة قاحلة ، حيث لم يكن هناك أي شكل من أشكال الحياة على الإطلاق. يمكن أن يحدث هذا التطور بسبب العوامل المناخية (الأنهار الجليدية ، والثوران البركاني ، والفيضانات ، والبرد) ، والعوامل الحيوية (الوباء ، والأنشطة البشرية) ، أو العوامل الطبوغرافية (تآكل التربة ، والانهيار الأرضي).

2. الغزو

في هذه المرحلة ، يتم تأسيس نوع من خلال الهجرة ، أو التقرن ، أو التجميع في منطقة جرداء رسميًا. في الهجرة ، يتم إدخال البذور أو الجراثيم أو غيرها من أنواع التكاثر من الأنواع إلى المنطقة المجردة عن طريق عوامل التشتت (الهواء أو الماء أو الكائنات الحية).

Enosis هو التأسيس الناجح لأنواع النباتات المهاجرة إلى المنطقة الجديدة. وهي تنطوي على إنبات البذور أو التكاثر ، ونمو الشتلات ، وبدء التكاثر بالنباتات البالغة. التجميع هو الزيادة الناجحة في أعداد الأنواع المهاجرة من خلال التكاثر. مرحلة التجميع هي المرحلة الأخيرة من الغزو.

3. منافسة

تتميز هذه المرحلة بتطور أعضاء غير محددين وكذلك أعضاء متعددين في المجتمع. يحدث هذا في ظل ظروف معينة مثل محدودية الإمدادات الغذائية والمساحة.

4 - رد الفعل

في هذه المرحلة ، تؤثر الكائنات الحية على تغير البيئة. تؤدي هذه التعديلات في النهاية إلى جعل المنطقة غير مريحة للمجتمع الحالي. لذلك ، سيتم استبدالهم بمجتمع آخر يتكيف مع هذه التغييرات.

5. الاستقرار أو الذروة

هذه هي المرحلة التي يصبح فيها المجتمع منشغلًا بمجتمع الذروة. قد يتغير مجتمع الذروة أيضًا بسبب الشيخوخة والعواصف والأمراض وعوامل حيوية وغير حيوية أخرى. عادة ما يكون المناخ هو السبب الرئيسي للاستقرار في التعاقب البيئي.

عندما يتم إنشاء مجتمع الذروة ، تميل الأنواع التي يتكون منها هذا المجتمع إلى البقاء في حيازة المنطقة لأنها لا تترك تلك البيئة. هذه الأنواع تفضل أيضًا نمو الأنواع السائدة المختلفة. من المعتقد عمومًا أن المجتمع لا يتغير أبدًا بعد بلوغه الذروة. هذا ليس صحيحًا تمامًا لأن عوامل مثل الشيخوخة والعواصف والأمراض وغيرها من العوامل الحيوية وغير الحيوية يمكن أن تسبب تغيرات في مجتمع الذروة.

مراحل الخلافة في البحيرات والبرك

يخضع التعاقب البيئي في البحيرات والبرك لـ 7 مراحل. وتشمل هذه العوالق ، الغمر ، العائم ، مستنقع الشعاب المرجانية ، Sedge Meadow ، Woodland ، ومراحل الغابات. يبدأ بإنبات الأبواغ التي تصل في الماء عن طريق الرياح أو الحيوانات.

عندما تموت هذه العوالق النباتية وتتحلل ، تضاف كمية كبيرة من المواد العضوية والمغذيات وتبدأ بعض النباتات المائية المغمورة الجذور (Elodia ، Hydrilla ، Elodea ،) في الظهور على الطبقة السفلية الجديدة.

عندما يصل عمق المياه إلى حوالي 4 إلى 8 أقدام ، تبدأ النباتات المغمورة بالاختفاء ، ثم تظهر النباتات العائمة تدريجياً في تلك المنطقة. تسبب التفاعلات المستمرة بين النبات والبيئة المائية تغيرات فيزيائية وكيميائية في الموائل.

ترتفع الطبقة السفلية رأسياً وتحل النباتات العائمة مثل Nelumbmm و Trapa و Pistia و Nymphaea و Wolffia و Lemna و Aponogeton و Limnanthemum محل النباتات المغمورة.

بعد هذه المرحلة تأتي مرحلة مستنقعات الشعاب المرجانية حيث تبدأ النباتات العائمة بالاختفاء تدريجياً وتحتل أماكنها نباتات برمائية (مثل بوثريوكلوفا ، تايفا ، فراجميت ، سكريبوس ،) والتي يمكنها العيش بنجاح في البيئة المائية والجوية.

مع مرور الوقت ، ينمو الغطاء النباتي من الشجيرات إلى الأشجار متوسطة الحجم ثم إلى نمو الغطاء النباتي الذروة. جميع أنواع النباتات موجودة في هذه الغابات. تم العثور على البكتيريا والفطريات والكائنات الحية الدقيقة الأخرى هنا.

مراحل الخلافة في المناطق الصخرية العارية

المرحلة الأولى من التعاقب البيئي في المناطق الصخرية العارية هي مرحلة مطبخ القشور حيث يعتبر القشور والأشنة من الأنواع الرائدة. الأشنات تفرز حمض الكربونيك بشكل زائد. يهاجرون من خلال جراثيمهم وسورديا وتسهل الرياح والمياه هجرتهم.

يتبع ذلك مرحلة Foliose Lichen حيث تغطي ثاليها التي تشبه الأوراق الصخرة. عندما ينقطع الإمداد بالضوء ، تبدأ الأشنات القشرية في الموت. تمتص الأشنات الورقية المياه والأملاح المعدنية وتراكمها وتتحقق من تبخر المياه السطحية. كما أنها تفرز حمض الكربونيك الذي يسحق الصخور أو يفككها إلى جزيئات صغيرة.

المرحلة التالية هي مرحلة الطحالب حيث تبدأ الأشنات الورقية الموجودة بالاختفاء ويتم استبدالها بالطحالب الجافة. تطور هذه الطحالب جذور جذرية تخترق عمق التربة الصخرية. عندما تموت ، تشكل أجزائها القديمة المتحللة سجادة سميكة فوق سطح الصخر ، مما يزيد من قدرة التربة على الاحتفاظ بالمياه. هذا يساعد على نمو الأعشاب.

جذور هذه النباتات تخترق ما يقرب من مستوى الصخور غير المطحونة. تتحلل أوراق السيقان والجذور وأجزاء أخرى من النباتات على شكل دبال وتزيد من قدرة التربة على الاحتفاظ بالمياه. مع هذا ، تحتل الشجيرات Xerophytic (مثل Rhus و Phytocarpus و Zizyphus و Capparis) المنطقة تدريجياً. من قزم ومتباعدة على نطاق واسع. ثم تنمو الأشجار متوسطة الحجم بكثافة وتصبح مهيمنة.

هناك أسباب أولية ومستمرة ومستقرة للخلافة البيئية. تشمل الأسباب الأولية الأسباب المناخية والبيولوجية مثل الحريق ، وهبوب الرياح ، وما إلى ذلك. الأسباب المستمرة هي الهجرة ، والتجمع ، والمنافسة ، وما إلى ذلك. في حين أن المناخ هو السبب الرئيسي لاستقرار الخلافة البيئية.

أمثلة على الخلافة البيئية

قطعة أرض الخلافة "الحديقة"
حديقة أكاديا الوطنية ،
جزيرة سرتسي البركانية
تكوين الشعاب المرجانية

1. قطعة أرض الخلافة "الحديقة"

في نيسان 2000 ، قطعة أرض الخلافة "الحديقة". تأسست. كانت الأنواع النباتية الرائدة من الأنواع التي يمكن أن تتحمل القص الدوري الذي يتحكم في النظام البيئي للأعشاب. عندما توقف القص ، بدأت الأنواع النباتية الأخرى في التطور.

بمرور الوقت ، كانت التربة قادرة على الاحتفاظ بمزيد من الرطوبة ، وسمحت واجهتها غير المضطربة بالتربة والقمامة بتنوع أكبر للنباتات بالنمو والازدهار. في وقت لاحق ، تم إنشاء نباتات خشبية أطول وألقت بظلالها على مجتمع الأعشاب المحب للشمس

2 - منتزه أكاديا الوطني ،

في عام 1947 ، عانى منتزه أكاديا الوطني في ولاية مين من حريق غابات كبير دمر أكثر من 10,000 فدان. وبذلك تم تدمير حوالي 20٪ من الحديقة. بدا الاستصلاح مستحيلًا ، لذلك تُركت المنطقة للاستصلاح الطبيعي.

على مر السنين ، حدثت الخلافة الثانوية بنجاح في الحديقة. نما تنوع الأنواع إلى حد نمت فيه الغابات المتساقطة الأوراق في المنتزه لتحل محل الأشجار دائمة الخضرة التي كانت موجودة في المنتزه.

3. جزيرة سرتسي البركانية

مثال آخر على الخلافة البيئية هو جزيرة سرتسي البركانية الواقعة قبالة سواحل آيسلندا. تشكلت الجزيرة عام 1963 نتيجة انفجار بركاني حدث. لقد خضعت بشكل طبيعي للخلافة. بدأ التعاقب مع وصول البذور عبر التيارات المحيطية إلى ظهور الفطريات والعفن.

يصل نوعان إلى خمسة أنواع جديدة إلى الجزيرة سنويًا. يوجد حاليًا 30 نوعًا من النباتات و 89 نوعًا من الطيور و 335 نوعًا من اللافقاريات تعيش في الجزيرة.

4. تكوين الشعاب المرجانية

تتكون الشعاب المرجانية بمرور الوقت من خلال التعاقب البيئي. الخلافة البيئية الأولية في الشعاب المرجانية هي استعمار الصخور بواسطة الزوائد المرجانية الصغيرة. سوف تنمو هذه الأورام الحميدة وتنقسم عدة مرات لتكوين مستعمرات مرجانية. تجذب الأشكال والمأوى للمستعمرات المرجانية في النهاية الأسماك الصغيرة والقشريات التي تعيش حول المرجان.

الأسماك الصغيرة هي غذاء للأسماك الكبيرة ، وفي النهاية توجد شعاب مرجانية تعمل بكامل طاقتها. توجد مبادئ الخلافة البيئية ، في حين يتم تطويرها في سياق النباتات ، في جميع النظم البيئية القائمة.

أهمية الخلافة البيئية

للخلافة البيئية فوائد كثيرة للطبيعة. تمكن من إنتاج وحصاد المحاصيل الغذائية التي يستهلكها الإنسان.
من المهم لنمو وتطوير النظام البيئي
إنها مسؤولة عن نمو أنواع جديدة في المناطق المجردة.
يبدأ استعمار أنواع جديدة في نظام بيئي.
تؤدي الخلافة البيئية إلى نضج المجتمع.
يؤدي إلى تنوع أكبر في المجتمع.
يساعد على موازنة تدفق الطاقة في المجتمع.
تساعدنا دراسة الخلافة على فهم الظواهر البيئية الأخرى.
يساعد في التنبؤ بالتغيرات في التنوع البيولوجي وخدمات النظام البيئي.

أسئلة وأجوبة عن الخلافة البيئية

ما هو الدور النهائي للخلافة البيئية في البيئة؟

الدور النهائي للخلافة البيئية هو تحقيق التوازن في النظام البيئي.

كيف يمكنك معرفة نوع الخلافة الذي يحدث؟

التغييرات الملحوظة في الأنواع النباتية أو الحيوانية الموجودة في مكان ما هي دليل على حدوث الخلافة البيئية.

ما هو مجتمع الذروة وهل هي نهاية الخلافة؟

كان يُنظر إلى الخلافة البيئية سابقًا على أنها تشتمل على مرحلة نهائية مستقرة تسمى ذروة ، يشار إليها أحيانًا باسم "الغطاء النباتي المحتمل" للموقع ، ويتشكل أساسًا من خلال المناخ المحلي. تم التخلي عن هذه الفكرة إلى حد كبير من قبل علماء البيئة الحديثين لصالح الأفكار غير المتوازنة لديناميات النظم البيئية.

تعاني معظم النظم البيئية الطبيعية من اضطراب بمعدل يجعل المجتمع "الذروة" بعيد المنال. غالبًا ما يحدث تغير المناخ بمعدل وتواتر كافيين لمنع الوصول إلى حالة الذروة.

توصيات

+ المشاركات

ما هو الخلافة البيئية؟ | التعريف والأنواع