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生态演替

在同一地段上生物群落有规律地更替过程,又称群落演替。生态演替大多数是经过群落季节变化和年变化的长期积累,在量变过程中发生质变,最后通过生物类型的更替表现出来。所以生态演替的主要标志是群落在种类组成上发生质的变化,即优势种或全部种类的改变。演替一词是美国艾德莱(J.Adlum)在1806年首先应用的。1899年

在同一地段上生物群落有规律地更替过程,又称群落演替。生态演替大多数是经过群落季节变化和年变化的长期积累,在量变过程中发生质变,最后通过生物类型的更替表现出来。所以生态演替的主要标志是群落在种类组成上发生质的变化,即优势种或全部种类的改变。

演替一词是美国艾德莱(J.Adlum)在1806年首先应用的。1899年,美国考尔斯(H.C.Cowles)研究了密执安湖周围不同年龄砂丘的变化,提出了植被演替序列,奠定了生态演替的理论基础。1916年克莱门茨(F.E.Clements)对北美自然植被进行了深入广泛的研究之后,建立了系统的群落演替理论体系。

演替类型

群落由结构简单、稳定性差的类型,向结构复杂、稳定性较强的类型演替,称为进展演替。反之,从稳定性较强、结构复杂的群落,向稳定性差、结构简单的方向改变,发生群落退化演替,称逆行演替。由于引起群落演替的因素很多,不同学者划分演替类型的依据不同。①以动力为划分依据,是苏卡乔夫(B.H.Сукачв)首先提出的。他把群落的演替分为内因生态演替和外因生态演替。由群落自身改变了生境条件引起的演替,叫内因生态演替;由群落外部的原因引起的演替,叫外因生态演替。②按基质性质和变化趋势划分,主要由美国生态学家克莱门茨提出,把演替分为原生演替和次生演替两类,在过去从未有过植被,或者原来有过植被但被彻底破坏,原有植被下的土壤已不复存在的裸地上或深层水体下开始的演替称为原生演替;在原有植被虽已被破坏,但仍保持着土壤和植物繁殖体的地方开始的演替称为次生演替。这两类演替按演替开始时的基质性质,还可分为旱生演替和水生演替。此外还有拉孟斯基(Л.Г.Раменский)按时间长短划分的世纪演替、长期演替和快速演替等类型。

演替系列

群落在演替过程中的各个演替阶段组成演替系列。由原生演替出现的各个演替阶段,叫原生演替系列;由次生演替出现的各个演替阶段,叫做次生演替系列。由于生境类型的多样性,演替的阶段也存在显著的差异。

原生演替系列

以旱生演替系列为例,依次经历四个演替阶段:①地衣群落阶段。顺序出现壳状地衣、叶状地衣和枝状地衣,逐渐形成少量土壤。②苔藓群落阶段。苔藓植物侵入,取代了地衣群落,进一步积累土壤。③草本植物群落阶段。最初为低矮耐旱的草本植物,以后发展为多年生草本植物,生境条件有了较大的改善。④木本植物群落阶段。先后出现灌木群落,喜光先锋树种群落,最后为耐荫树种取代,形成比较稳定的植物群落。

次生演替系列

以云杉林的次生演替系列为例,可分为四个阶段:①采伐迹地阶段。云杉林被皆伐后,形成喜光的禾本科莎草科植物群落。②先锋树种阶段。桦木、山杨等喜光的阔叶树种侵入,逐渐形成桦木、山杨群落。③云杉定居阶段。桦木、山杨郁闭后,林下又重新适宜云杉幼苗生长,逐渐形成第二林层。④云杉恢复阶段。经过若干年后,云杉生长超过桦木、山杨,组成了森林上层,桦木、山杨由于不耐荫蔽而逐渐消亡,于是采伐迹地上云杉林重新恢复。

演替规律

生态演替是定向的,在演替过程中,具有一定顺序的交替过程。在自然条件下,不管初期的生境条件如何,植被演替的趋向是从极端向中生方向发展,彼此不相关的生境(如裸露的岩石与湖水),经过各个演替阶段后,最终出现相似的植物群落(木本植物群落)。但原生演替过程是漫长的,往往要经历千百年,甚至更长的时间。次生演替比原生演替快得多,所经历的时间和发展阶段,取决于外力作用的强度和持续时间的长短。如果继续破坏,将出现逆行演替;破坏终止后,重新开始进展演替。这表明,植物群落的发展,趋向于充分利用环境,向着生态平衡的方向发展。封山育林就是以演替规律为理论基础提出恢复森林的重要措施。在演替过程中,群落以外的许多因素,可以加速群落的发展,使群落的演替过程缩短,甚至超越某些演替阶段,直接建立稳定性较大的群落。例如在新冲积的沙滩上,直接营造杨、柳林;在采伐迹地上进行人工更新,迅速恢复森林,不再经过草本植物等阶段,可大大缩短演替过程。