周期的な連続

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周期的遷移とは、大規模な撹乱がなければ、少数の種が時間の経過とともに互いに置き換わる植生変化のパターンです循環置換の観察は、安定した種組成を持つ最終状態のクライマックスコミュニティの伝統的なクレメンスの見解に対する証拠を提供しました。周期的継承は、いくつかの種類の生態学的継承の 1 つであり、コミュニティ エコロジーの概念です

狭義に使用される場合、「周期的継承」は、大規模な外因性障害または環境における長期的な物理的変化 によって開始されないプロセスを指します。[1]しかし、昆虫の発生などの定期的な混乱がコミュニティ全体を前の段階に「リセット」する二次遷移 の場合には、より広範な周期的プロセスも観察できます。[2]

循環継承のグラフィックモデル

これらの例は、ある種が別の種に交換されるのではなく、種グループ全体が交換されるという点で、以下で説明する循環継承の古典的なケースとは異なります。

地質学的な時間スケールでは、気候サイクルは物理的環境を直接変化させることによって周期的な植生の変化をもたらす可能性があります. [3]

歴史

継承の循環モデルは、1947 年に英国の生態学者アレクサンダー ワットによって提案されました。草地、ヒース、沼地の群集における植生パターンに関する重要な論文で[4] 、ワットは、植物群落は種の「時空間モザイク」からなる再生エンティティであり、その周期的な挙動はパッチ ダイナミクスによって特徴付けられると説明しています。現在の構成とそれに対応する継承の段階に基づいて、コミュニティは後期の低木に向かう「アップグレード」段階にあるか、草に向かう「ダウングレード」退化段階にある可能性があると彼は説明します。これらのフェーズは、予測可能なサイクルで発生します。ワットの研究は、以来、科学生態学で頻繁に引用される典型的な例となっています。

循環継承のモデル化

巡回継承行列

遷移の循環モデルは、遷移行列で表すことができますマルコフ連鎖に基づいて、行列は現在の状態の環境に基づいて将来の状態の可能性を表します。[5] 最も単純な循環モデルの 3 つの状態は、開いた基質 (通常はむき出しの土地)、種 A 優勢、および種 B 優勢です。継承の促進モデル、抑制モデル、および寛容モデルに関して、循環モデルの重要な特徴は、A と B が自動継承的ではないことです。– つまり、それらは自身の成長を促進しません。むしろ、A は B の継承を促進するか、占有されたパッチがオープン基板になるように (死亡率によって) 排除されます。同様に、B は A の継承を促進するか、排除されます。開いた基板は、開いたままにすることも、A または B のいずれかによって占有されることもあります

メカニズム

循環遷移は、いくつかの方法で説明できる記述的な現象です。ワットの沼地システムでは、植物種に内因性の要因が作用していると彼は示唆した。彼は次のように書いています。「この時空間モザイクの各パッチは、隣接するパッチに依存しており、それらによって部分的に課せられた条件下で発達します。」[6] 言い換えれば、種の生活史特性は周囲の種の影響を受けて周期的に変動します。生活史特性のこれらの定期的な変化は、群集構成に観察可能な変化をもたらします。ワットが観察したシステムでは、段階的発達が成長率と死亡率の変化に特に関与していました。[7]

生存能力と成長能力の変化の結果として、種の優勢のバランスが変化し、個別の段階が示されます。種間関係の環境が上記のモデルで説明した条件を満たしている場合、継承の循環パターンが観察されます。

草食動物による略奪などの外因性要因も、時間の経過とともに植物の生活史特性を差別的に調節する場合、周期的な継承の間接的な要因になる可能性があります。げっ歯類による密度依存性の根のかじりは、Larrea-Opuntia システムにおけるそのようなメカニズムの 1 つとして提案されています。[8] ワットは、死亡率の周期的な変動は、霜などの季節条件に対する反応の違いによっても生じる可能性があると指摘した. [9]

ワットのカルナの茂みは非周期的なシステムで観察されているため、パターンの周期的な継承は単一の種に容易に関連付けることはできないことに注意することが重要です。[10] むしろ、循環過程を生じさせるのは種の総体組成である。

追加の経験的証拠

周期的な継承の強力な経験的証拠は、Journal of Ecology のワラビシステムに関する Watt のフォローアップの出版物で見つけることができます。Calluna vulgarisPteridium aquilinumが互いに置き換わることが判明しました。[11]

循環置換の別の顕著な例は、ソノラ砂漠の 2 種の植物群落で発生します。1 つの種のみが生き残ると予測されるように水の利用可能性が制限されているにもかかわらず、Larrea tridentataOpuntia leptocaulisは、環境の乱れがなければ、互いに入れ替わることが観察されています。[12]

注意事項

参考文献

  1. ^ モリン、ピーター・ジェイ (1999). コミュニティエコロジー、p。342.ワイリー・ブラックウェル。ISBN  0-86542-350-4 ISBN 978-0-86542-350-3 
  2. ^ Mock, KE, Bentz, BJ, O'Neill, EM, Chong, JP, Orwin, J., Pfrender, ME (2007). 森林発生種であるマウンテン パイン カブトムシ (Dendroctonus ponderosae) の景観規模の遺伝的変異。分子生態学16、pp.553–568。
  3. ^ Utescher T、Ivanov D、Harzhauser M、他 (2009). ブルガリア西部の中新世後期における周期的な気候と植生の変化。古地理学、古気候学、古生態学[シリアル オンライン]。pp.272(1/2):99-114.
  4. ^ ワット、アレクサンダー (1947). 植物群落におけるパターンとプロセス。 ジャーナル・オブ・エコロジー、Vol。35、No.1/2、1-22ページ。 https://www.jstor.org/stable/2256497
  5. ^ ゴテリ、ニコラス J (2008). A Primer of Ecology、第 4 版、Sinauer Associates, Inc.、pp. 180-186。ISBN 978-0-87893-318-1 
  6. ^ ワット (1947).
  7. ^ ワット (1955). ワラビ対ヘザー、植物社会学の研究。 ジャーナル・オブ・エコロジー、Vol。43, No.2, pp.490-506.
  8. ^ イェートン (1978). 北チワワ砂漠におけるLarrea TridentataとOpuntia Leptocaulisの間の周期的関係。 ジャーナル・オブ・エコロジー、Vol。66、No.2、pp.651-656。 https://www.jstor.org/stable/2259156 .
  9. ^ ワット、アレクサンダー (1969). ワラビ (Pteridium aquilinum) の生態学への貢献。VII. ワラビとごみ。2.クラウンフォーム。新しい植物学者、巻。68、No.3、841-859 ページ。https://www.jstor.org/stable/2431462
  10. ^ Glenn-Lewin, DC and E. van der Maarel (1992). 植生ダイナミクスのパターンとプロセス。 植物の継承理論と予測、pp. 11-59。チャップマンホール。
  11. ^ ワット、アレクサンダー (1955).
  12. ^ Yeaton、リチャード (1978).

さらに読む

  • ファンデルマーレル、エディ(2005)。 植生生態学、pp.33–34。ワイリー・ブラックウェル。 ISBN 0-632-05761-0ISBN 978-0-632-05761-0  
  • Ricklefs、Robert、および Gary Leon Miller (1999)。エコロジー、第 4 版、584 ~ 587 ページ。マクミラン。 ISBN 0-7167-2829-X、9780716728290