干扰的特征和恢复

扰动强度和复苏的步伐

改变一个陆地生态系统扰动的伤病中恢复过来的经历,因为它取决于强度和干扰的大小。复苏的主要机制这样的生态系统初级和次级演替。原生演替发生在景观,以前是没有的生活。例如,后的冰原撤退北美和欧亚大陆,植物入侵和生物复苏开始跨区域,一旦已经无法维持生活。在次生演替系列,面积与现有的干扰社区生物,生物残骸(如埋种子)生存,经济复苏过程开始的更早。这些生物的特定身份“遗产”是依赖于扰动的强度。例如,1980年爆发的爆炸圣海伦火山摧毁了大约500平方公里(约200平方英里)。一些地区有效消毒,但在其他领域生物存活地下或补丁覆盖雪。

尽管复杂的机制继承在海洋生态系统不是很好理解,这些生态系统的恢复同样受到扰动强度的影响。例如,床上的巨人海带(Macrocystis pyrifera),受到严重破坏厄尔尼诺现象1982 - 83和1997 - 98集最终恢复。然而,其中的一些社区需要开始重新回来繁殖体,孢子在这种情况下(其他种类的繁殖体包括种子和鸡蛋),来自其他床数百英里之外。其他海藻床,经历了较小的厄尔尼诺事件的影响最小的损伤和恢复快,因为大部分的海带社区保持完整的。

在陆地和海洋生态系统中,空间尺度的自然障碍,这是众所周知的,跨度约10个数量级,是很重要的。例如,干旱可能摧毁原生动物在一个临时池塘将无关紧要的一个大象。一个单一的树连根拔起的飓风居民是一场灾难吗蚂蚁,但它可能成为森林的必要资源青蛙足够的水收集在根腔。同样,虽然火可能毁掉野生动物种群和烧焦大面积的土地,北部的锥杰克松(松果体banksiana),这是小相比,需要火开的存在。

干扰频率和恢复

如果发生重大扰动发生过于频繁或多次在一个生态系统的经济复苏期间,他们能导致的形成创造条件替代社区州。例如,牙买加珊瑚礁受到一段时间的人为(人为)干扰在20世纪的主要特征过度捕杀的食草鱼和污染。叠加在这种模式的持久退化是一系列的大型自然干扰,包括强烈的飓风在1980年和1988年,几乎完全死亡的Diadema antillarum(一种海胆),始于1983年。牙买加珊瑚礁尚未返回前coral-dominated状态,目前“犯规”广泛的中底栖藻类浓度透光区。这个拥挤的sunlight-infused层海洋创建另一个状态的生态系统可以只支持少量的d . antillarum。

相反,disturbance-dependent物种遭受当扰动频率下降。不寻常的海棕榈(Postelsia palmaeformis)是一种海藻的北美海洋岩石海岸上发现暴露于极端波冲刷。冬季波产生补丁或缺口在加州周围的床贻贝(Mytilus californianus)。如果这些阶段性的冬天扰动足够频繁,大海棕榈繁荣。然而,在网站的特点是最小的或罕见的浪潮冲刷,缺席。

的生物学的销樱桃(李属pensylvanica)说明了这个主题的延伸。在东部的森林次生演替系列美国和加拿大南部,这些小树长成差距和充足的时间约为10到25年;随着时间的推移,然而,随着次级演替的发展,他们是有竞争力的消除。在的时间间隔丰富森林,它们的种子掉在地板上,在那里他们积累,成为埋葬,形成一个种子银行。种子保持他们的生存能力50 - 150年了。主要障碍,如飓风或森林火灾,收集竞争对手,从而允许销樱桃蓬勃发展超出了他们的典型的丰富和补充种子银行。然而,超出75年销樱桃种子萌发和种子密度减少。

空间分布

在一个给定的景观或生态系统、空间和生物扰动可以创建一个马赛克的栖息地补丁由不同的距离。物种被扰动的复苏过程非常依赖它传播能力和干扰网站之间的距离和幸存的人口来源。例如,许多树太大的种子被送到很远的地方,所以他们的能力开拓殖民地干扰网站以米每一代,每一代而不是公里。对于一些海洋无脊椎动物和藻类然而,这个距离可能仅限于厘米。例如,某些无脊椎动物物种(如海绵、海葵、蜗牛、蛤)幼虫,短距离爬行。此外,一些底栖藻类的孢子密度比海水,沉入海底。然而,繁殖体长途运输,可以跨逃亡或“杂草丛生的”物种,特别适应于入侵和繁荣的打扰环境。在陆地环境中,适应包括冷嘲热讽的发展和钩子(坚持哺乳动物的皮毛),水果(其种子部分由鸟类和哺乳动物消化和排泄后),和翼型(帮助种子滑翔在空中)。在海洋系统的孢子绿藻甚至一些浮动但肥沃的植物遍历长途跋涉。

的基本特征逃犯species-excellent分散、高繁殖输出和一个简短的lifetime-compensate降低竞争能力(看到r-selected物种)。例如,一个大的扰动,如大型火灾或重大风事件,可以跨越森林主要由山毛榉(水青冈属),枫木(宏碁),曾经是一个连续的区域分离成两个或两个以上不同的补丁。虽然瘦弱的物种将很快在受干扰区,随后由大殖民,命硬的树种最终将阴影早期移民。几年后,森林的成员顶极群落(最后,稳定的组合不是阴影的生命力更强的植物物种),这通常是由成熟的山毛榉和枫树,扰乱地区将会上升,而其他树木。

补丁的大小分布

在一个单独的事件,如严重的风暴或森林火灾,扰乱了补丁的大小的变化可能是一个复苏的重要因素。因为补丁的大小后果再生的当地生物群落的影响,众多的小补丁不等效的影响更大的一个类似的总面积。更具体地说,小扰动补丁可以恢复迅速,因为生物很容易入侵通过短途迁移。另一方面,大补丁与土地或海景特征将持续更长时间。他们需要更多的时间来入侵,他们的复苏依赖于繁殖体产生在其他地方,尤其是在地方没有扰乱社会的残余活了下来。

中间干扰假说

这些定性traits-namely一些生态学家认为,大型扰动的持久性补丁和较小的相对快速复苏的人们可能通过中间合成干扰假设。这个假说指出扰动机制(或干扰模式)的特点是低频率、有限间隙尺寸(也就是说,栖息地只包含小区域通过干扰),减少了许多物种资源可用性和低强度。因此,各种各样的本地物种共存的下降。在另一个极端的干扰连续体、大规模和频繁的干扰可以限制社区发展和社区的自然进化。因此,假设意味着最大的物种丰富度(即。,the number of species in a given area) occurs in locations characterized by disturbances whose intensities and frequencies occur at intermediate levels.

其他生态学家认为,中间扰动假设是有问题的。他们质疑干扰的定义的准确性,因此,如何可以识别扰动是否发生,以及最合适的量表研究扰动。一些生态学家也注意中间扰动假设过于强调物种多样性作为衡量经济复苏的干扰。他们建议采取其他措施,比如各种物种的地位受损或受益于扰动的影响物种的相对多度的变化受扰动的影响,更为重要。