Вид-пионер

Виды-пионеры — это устойчивые виды , которые первыми колонизируют бесплодную среду или заселяют нарушенные с биоразнообразием устойчивые экосистемы в рамках экологической преемственности . Ряд событий может создать хорошие условия для пионеров, в том числе бедствия стихийные , такие как лесные пожары , наводнения , оползни , потоки лавы или связанные с климатом . вымирания, ^[1] или в результате антропогенного разрушения среды обитания , например, в результате расчистки земель для сельского хозяйства или строительства или промышленного ущерба. Виды-пионеры играют важную роль в создании почвы в первичной сукцессии и стабилизации почвы и питательных веществ во вторичной сукцессии . ^[2]

Для людей, поскольку виды-первопроходцы быстро занимают нарушенные пространства, к ним иногда относятся как к сорнякам или неприятным диким животным , таким как одуванчик обыкновенный или крапива двудомная . ^[3]^[2] Несмотря на то, что у людей смешанные отношения с этими растениями, эти виды, как правило, помогают улучшить экосистему, поскольку они могут разрушать уплотненную почву и накапливать питательные вещества, которые помогают вернуться к более зрелой экосистеме. ^[4]^[5]^[2] В управляемом человеком экологическом восстановлении или агролесоводстве деревья и травянистые растения-пионеры могут использоваться для восстановления свойств почвы и обеспечения укрытия для более медленно растущих или более требовательных растений. ^[5]^[6]^[7] Некоторые системы используют интродуцированные виды для восстановления экосистемы. ^[2] или для восстановления окружающей среды . ^[8] Устойчивость и характеристики видов-первопроходцев также могут сделать их потенциальными инвазивными видами или нарушить биоразнообразие, быстро заселив территорию. ^[9] ^[2]^[10]

Пионерская флора

Некоторые лишайники растут на камнях без почвы, поэтому могут быть одними из первых форм жизни и расщеплять камни на почву для растений. ^[11] Поскольку на некоторых необитаемых землях почвы могут быть тонкими, плохого качества с небольшим количеством питательных веществ, виды-первопроходцы часто представляют собой выносливые растения с такими адаптациями, как длинные корни, корневые узлы, содержащие азотфиксирующие бактерии , и листья, которые используют транспирацию . Обратите внимание, что они часто являются фотосинтезирующими растениями, поскольку никакой другой источник энергии (например, у других видов), кроме энергии света, часто не доступен на ранних стадиях сукцессии , что снижает вероятность того, что вид-первопроходец окажется нефотосинтезирующим.

Растения, которые часто являются видами-пионерами, также имеют тенденцию опыляться ветром, а не насекомыми , поскольку насекомые вряд ли будут присутствовать в обычно бесплодных условиях, в которых растут виды-пионеры; однако виды-первопроходцы, как правило, вообще размножаются бесполым путем , поскольку существующие экстремальные или бесплодные условия делают более благоприятным бесполое размножение, чтобы увеличить репродуктивный успех , а не вкладывать энергию в половое размножение . Виды-первопроходцы в конечном итоге погибнут, создадут растительный мусор разлагаются как « листовая плесень и через некоторое время », образуя новую почву для вторичной сукцессии (см. Ниже) и высвобождая питательные вещества для мелких рыб и водных растений в прилегающих водоемах. ^[12]

Некоторые примеры новаторских видов растений:

Бесплодный песок — лаймовая трава ( Leymus arenarius ), пырей морской ( Agropyron pungens ), маррамовая трава ( Ammophila breviligulata )
Соленая вода — зеленые водоросли , трава морского угря ( Zostera spp.), огурец ( Salicornia Virginica ), кордграсс (гибрид Spartina × Townsendii ) и ( Spartina anglica ).
Прозрачная вода — водоросли , мхи , пресноводный угорь ( Vallisneria americana ).
Застывшие потоки лавы ( вулканическая порода ) –
- на Гавайях : папоротник-меч ( Polystichum munitum ), 'ōhi'a lehua ( Metrosideros полиморфа ), 'ohelo ( Vaccinium reticulatum ) и 'ama'u ( Sadleria cyatheoides ); ^[13]
- на Суртсее : лишайник ( Sterocaulon vesuvianum и Placopsis gelida ) и мох ( Racomitrium ericoides ); ^[14] зеленые водоросли
Нарушенные территории , такие как строительные площадки, выемки дорог и обочины, обрабатываемые земли - см. рудеральные виды.
Голая глина - Орхидеи
Горы - Лишайники

Пионерская фауна

На суше

-первопроходец Фауна колонизирует территорию только после того, как флора и грибы ее заселят . Почвенная фауна, начиная от микроскопических простейших и заканчивая более крупными беспозвоночными , играет роль в почвообразовании и круговороте питательных веществ . Бактерии и грибы являются наиболее важными группами в расщеплении органического детрита, оставленного первичными растениями-продуцентами, такими как скелетная почва , мох и водоросли . Почвенные беспозвоночные усиливают деятельность грибов, расщепляя детрит. По мере развития почвы дождевые черви и муравьи изменяют характеристики почвы. Норы червей аэрируют почву, а муравейники изменяют размер частиц отложений, глубоко изменяя характер почвы.

Хотя позвоночные в целом не считаются видами-первопроходцами, есть исключения. Жабы Наттерджек специализируются на открытых средах обитания с редкой растительностью, которые могут находиться на ранней серийной стадии . ^[15] Широкомасштабные универсалы посещают места обитания на ранней стадии сукцессии, но не являются обязательными видами этих местообитаний, поскольку они используют мозаику различных местообитаний.

Позвоночные животные могут поражать ранние серийные стадии. Травоядные животные могут изменять рост растений. Ископаемые млекопитающие могут изменить развитие почвы и растительного сообщества. Яркий пример: колония морских птиц переносит значительное количество азота в неплодородные почвы, тем самым изменяя рост растений. Ключевой вид может способствовать интродукции видов-первопроходцев, создавая новые ниши . Например, бобры могут затопить территорию, что позволит иммигрировать новым видам. ^[16]

Под водой

Концепция экологической преемственности применима и к подводной среде обитания. Если в окрестностях рифа появляется новое пространство, гаплосклериды и известковые губки становятся первыми животными, которые первоначально встречаются в этой среде в большем количестве, чем другие виды. Эти типы губок растут быстрее и имеют более короткую продолжительность жизни, чем виды, которые следуют за ними в этой среде обитания. ^[17]

Вторичная сукцессия и виды-пионеры

Термин «вид-пионер» также используется для обозначения первых видов, обычно растений, которые вернулись на территорию после нарушения в рамках процесса вторичной сукцессии . Помехи могут включать наводнения, торнадо , лесные пожары , вырубку лесов или расчистку территорий другими способами. ^[18]

Виды-пионеры, как правило, быстро растут, не переносят тени и имеют тенденцию быстро воспроизводить большое количество потомства. Семена пионерных видов иногда могут сохранять жизнеспособность в почвенном банке семян в течение многих лет или десятилетий , и часто из-за беспокойства они прорастают. ^[19] Мощное влияние на рост видов-пионеров оказывают микоризные грибы. ^[20]

Некоторые примеры растений в таких областях включают: ^{[ нужна ссылка ]}

Малина - Rubus spp.
Пустоши - Ericaceae spp.
Злаки , разнотравье и полевые цветы — местные , интродуцированные и инвазивные виды : такие как пожарозависимые семенные, шишковидные и прорастающие чапараля . роды ^[21]

См. также

Ссылки

^ Дурам, Лесли А. (2010). Энциклопедия органических, устойчивых и местных продуктов питания . АВС-КЛИО. п. 48. ИСБН 9780313359637 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Даллинг, JW (01 января 2008 г.), «Пионерские виды» , Фат, Брайан (ред.), Энциклопедия экологии (второе издание) , Оксфорд: Elsevier, стр. 181–184, ISBN. 978-0-444-64130-4 , получено 13 апреля 2024 г.
^ «Тараксакум лекарственный» . www.fs.usda.gov . Проверено 13 апреля 2024 г.
^ Какаче, Клаудио; Гарсиа-Хиль, Хуан К.; Кокоцца, Клаудио; Де Мастро, Франческо; Брунетти, Дженнаро; Траверса, Андреина (03.11.2022). «Влияние различных пионерских и экзотических видов на изменения деградированных почв» . Научные отчеты . 12 (1): 18548. Бибкод : 2022NatSR..1218548C . дои : 10.1038/s41598-022-23265-y . ISSN 2045-2322 . ПМЦ 9633587 . ПМИД 36329111 .
^ Jump up to: ^а ^б Стейнфельд, Йонас П.; Миаттон, Массимилиано; Кример, Рэйчел Э.; Эбрехт, Мартин; Валенсия, Вивиан; Баллестер, Мария Виктория Рамос; Бьянки, Феликс JJA (01 марта 2024 г.). «Определение характеристик агролесоводства для увеличения потенциала круговорота питательных веществ в Бразилии» . Сельское хозяйство, экосистемы и окружающая среда . 362 : 108828. Бибкод : 2024AgEE..36208828S . дои : 10.1016/j.agee.2023.108828 . ISSN 0167-8809 .
^ Суинфилд, Том; Африанди, Роки; Антони, Ферри; Харрисон, Ретт Д. (01 декабря 2016 г.). «Ускорение восстановления тропических лесов за счет выборочного удаления пионерных видов» . Лесная экология и управление . 381 : 209–216. дои : 10.1016/j.foreco.2016.09.020 . ISSN 0378-1127 .
^ Кортинес, Эрика; Валькарсель, Рикардо (октябрь 2009 г.). «Влияние комбинаций видов-первопроходцев на восстановление нарушенных экосистем Атлантического леса, Рио-де-Жанейро, Бразилия» . Ревиста Арворе . 33 (5): 927–936. дои : 10.1590/S0100-67622009000500015 . ISSN 0100-6762 .
^ Ву, Цзямэй; Чжан, Чэньсюй; Ян, Хуэйфэнь; Чен, Пан; Цао, Цзянь (январь 2023 г.). «Комбинированное воздействие растений-пионеров и твердых отходов на загрязненную Cd и As почву сельскохозяйственных угодий» . Прикладные науки . 13 (9): 5695. дои : 10.3390/app13095695 . ISSN 2076-3417 .
^ Суинфилд, Том; Африанди, Роки; Антони, Ферри; Харрисон, Ретт Д. (01 декабря 2016 г.). «Ускорение восстановления тропических лесов за счет выборочного удаления пионерных видов» . Лесная экология и управление . 381 : 209–216. дои : 10.1016/j.foreco.2016.09.020 . ISSN 0378-1127 .
^ Зайдлер, Рейнмар (01 января 2024 г.), «Биоразнообразие в антропогенно измененных лесах» , в Шайнере, Сэмюэле М. (редактор), Энциклопедия биоразнообразия (третье издание) , Оксфорд: Academic Press, стр. 80–97, ISBN 978-0-323-98434-8 , получено 13 апреля 2024 г.
^ Шарнофф, Сильвия; Шарнов, Стивен. «Биология лишайников и окружающая среда». Лишайники Северной Америки .
^ Уокер, Лоуренс Р.; Мораль, Роджер дель (13 февраля 2003 г.). Первичная сукцессия и восстановление экосистем . Издательство Кембриджского университета. ISBN 9780521529549 .
^ Удивительные продукты и формы лавы , Служба национальных парков США. Проверено 16 июня 2015 г.
^ «Суртсей – Колонизация земель» .
^ Фаушер, Лесли; Хенок, Лаура; Ванаппельгем, Седрик; Раундель, Стефани; Токвиль, Робин; Галина, Софи; Годе, Сесиль; Жакьери, Жюли; Арно, Жан-Франсуа (01 сентября 2017 г.). «Когда новые, измененные человеком среды обитания способствуют распространению пионерного вида амфибий: эволюционная история жабы-наттерджека (катастрофа Бубо) в угольном бассейне» . Молекулярная экология . 26 (17): 4434–4451. Бибкод : 2017MolEc..26.4434F . дои : 10.1111/mec.14229 . hdl : 20.500.12210/34525 . ISSN 1365-294X . ПМИД 28667796 . S2CID 25656968 . ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}
^ Настенная работа, Джон Энтони (1970). Экология почвенных животных . Макгоуэн-Хилл. ISBN 978-0070941250 .
^ Дж. Висенте, М.А. Тиммерс, М.К. Уэбб и др. al (2022) Экологическая последовательность криптофауны губок на гавайских рифах дает новое представление о производстве детрита видами-первопроходцами. Научные отчеты, 20452322, 05.09.2022, Vol. 12, вып. 1 дои:10.1038/s41598-022-18856-8
^ Риклефс, Роберт Э.; Релиа, Рик; Рихтер, Кристоф Ф. (20 июля 2014 г.). Экология: экономика природы (седьмое издание, канадское издание). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: WH Freeman . ISBN 9781464154249 . ОСЛК 961903099 .
^ Даллинг, Джеймс В.; Браун, Томас А. (2009). «Долговременное сохранение видов-первопроходцев в банках семян почвы тропических лесов». Американский натуралист . 173 (4): 531–535. дои : 10.1086/597221 . ПМИД 19228112 . S2CID 11269697 .
^ Зангаро, В; Нисизаки, СМА; Домингос, JCB; Накано, AM (2003). «Микоризная реакция и сукцессионный статус у 80 древесных видов из Южной Бразилии». Журнал тропической экологии . 19 (3): 315–324. дои : 10.1017/S0266467403003341 . S2CID 86302550 .
^ Нокс, Кирстен Дж. Э.; Моррисон, Дэвид А. (1 июня 2005 г.). «Влияние межпожарных интервалов на репродуктивную продуктивность повторно прорастающих и облигатных сеялок протейных». Австралийская экология . 30 (4): 407–413. Бибкод : 2005AusEc..30..407K . дои : 10.1111/j.1442-9993.2005.01482.x . ISSN 1442-9993 .

Внешние ссылки

СМИ, связанные с заводами Pioneer , на Викискладе?

[1] Дурам, Лесли А. (2010). Энциклопедия органических, устойчивых и местных продуктов питания . АВС-КЛИО. п. 48. ИСБН 9780313359637 .

[:0-2] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Даллинг, JW (01 января 2008 г.), «Пионерские виды» , Фат, Брайан (ред.), Энциклопедия экологии (второе издание) , Оксфорд: Elsevier, стр. 181–184, ISBN. 978-0-444-64130-4 , получено 13 апреля 2024 г.

[3] «Тараксакум лекарственный» . www.fs.usda.gov . Проверено 13 апреля 2024 г.

[4] Какаче, Клаудио; Гарсиа-Хиль, Хуан К.; Кокоцца, Клаудио; Де Мастро, Франческо; Брунетти, Дженнаро; Траверса, Андреина (03.11.2022). «Влияние различных пионерских и экзотических видов на изменения деградированных почв» . Научные отчеты . 12 (1): 18548. Бибкод : 2022NatSR..1218548C . дои : 10.1038/s41598-022-23265-y . ISSN 2045-2322 . ПМЦ 9633587 . ПМИД 36329111 .

[:1-5] Jump up to: ^а ^б Стейнфельд, Йонас П.; Миаттон, Массимилиано; Кример, Рэйчел Э.; Эбрехт, Мартин; Валенсия, Вивиан; Баллестер, Мария Виктория Рамос; Бьянки, Феликс JJA (01 марта 2024 г.). «Определение характеристик агролесоводства для увеличения потенциала круговорота питательных веществ в Бразилии» . Сельское хозяйство, экосистемы и окружающая среда . 362 : 108828. Бибкод : 2024AgEE..36208828S . дои : 10.1016/j.agee.2023.108828 . ISSN 0167-8809 .

[6] Суинфилд, Том; Африанди, Роки; Антони, Ферри; Харрисон, Ретт Д. (01 декабря 2016 г.). «Ускорение восстановления тропических лесов за счет выборочного удаления пионерных видов» . Лесная экология и управление . 381 : 209–216. дои : 10.1016/j.foreco.2016.09.020 . ISSN 0378-1127 .

[7] Кортинес, Эрика; Валькарсель, Рикардо (октябрь 2009 г.). «Влияние комбинаций видов-первопроходцев на восстановление нарушенных экосистем Атлантического леса, Рио-де-Жанейро, Бразилия» . Ревиста Арворе . 33 (5): 927–936. дои : 10.1590/S0100-67622009000500015 . ISSN 0100-6762 .

[8] Ву, Цзямэй; Чжан, Чэньсюй; Ян, Хуэйфэнь; Чен, Пан; Цао, Цзянь (январь 2023 г.). «Комбинированное воздействие растений-пионеров и твердых отходов на загрязненную Cd и As почву сельскохозяйственных угодий» . Прикладные науки . 13 (9): 5695. дои : 10.3390/app13095695 . ISSN 2076-3417 .

[9] Суинфилд, Том; Африанди, Роки; Антони, Ферри; Харрисон, Ретт Д. (01 декабря 2016 г.). «Ускорение восстановления тропических лесов за счет выборочного удаления пионерных видов» . Лесная экология и управление . 381 : 209–216. дои : 10.1016/j.foreco.2016.09.020 . ISSN 0378-1127 .

[10] Зайдлер, Рейнмар (01 января 2024 г.), «Биоразнообразие в антропогенно измененных лесах» , в Шайнере, Сэмюэле М. (редактор), Энциклопедия биоразнообразия (третье издание) , Оксфорд: Academic Press, стр. 80–97, ISBN 978-0-323-98434-8 , получено 13 апреля 2024 г.

[LNA-11] Шарнофф, Сильвия; Шарнов, Стивен. «Биология лишайников и окружающая среда». Лишайники Северной Америки .

[12] Уокер, Лоуренс Р.; Мораль, Роджер дель (13 февраля 2003 г.). Первичная сукцессия и восстановление экосистем . Издательство Кембриджского университета. ISBN 9780521529549 .

[13] Удивительные продукты и формы лавы , Служба национальных парков США. Проверено 16 июня 2015 г.

[14] «Суртсей – Колонизация земель» .

[15] Фаушер, Лесли; Хенок, Лаура; Ванаппельгем, Седрик; Раундель, Стефани; Токвиль, Робин; Галина, Софи; Годе, Сесиль; Жакьери, Жюли; Арно, Жан-Франсуа (01 сентября 2017 г.). «Когда новые, измененные человеком среды обитания способствуют распространению пионерного вида амфибий: эволюционная история жабы-наттерджека (катастрофа Бубо) в угольном бассейне» . Молекулярная экология . 26 (17): 4434–4451. Бибкод : 2017MolEc..26.4434F . дои : 10.1111/mec.14229 . hdl : 20.500.12210/34525 . ISSN 1365-294X . ПМИД 28667796 . S2CID 25656968 . ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}

[wall_work-16] Настенная работа, Джон Энтони (1970). Экология почвенных животных . Макгоуэн-Хилл. ISBN 978-0070941250 .

[SciRep-17] Дж. Висенте, М.А. Тиммерс, М.К. Уэбб и др. al (2022) Экологическая последовательность криптофауны губок на гавайских рифах дает новое представление о производстве детрита видами-первопроходцами. Научные отчеты, 20452322, 05.09.2022, Vol. 12, вып. 1 дои:10.1038/s41598-022-18856-8

[18] Риклефс, Роберт Э.; Релиа, Рик; Рихтер, Кристоф Ф. (20 июля 2014 г.). Экология: экономика природы (седьмое издание, канадское издание). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: WH Freeman . ISBN 9781464154249 . ОСЛК 961903099 .

[19] Даллинг, Джеймс В.; Браун, Томас А. (2009). «Долговременное сохранение видов-первопроходцев в банках семян почвы тропических лесов». Американский натуралист . 173 (4): 531–535. дои : 10.1086/597221 . ПМИД 19228112 . S2CID 11269697 .

[20] Зангаро, В; Нисизаки, СМА; Домингос, JCB; Накано, AM (2003). «Микоризная реакция и сукцессионный статус у 80 древесных видов из Южной Бразилии». Журнал тропической экологии . 19 (3): 315–324. дои : 10.1017/S0266467403003341 . S2CID 86302550 .

[21] Нокс, Кирстен Дж. Э.; Моррисон, Дэвид А. (1 июня 2005 г.). «Влияние межпожарных интервалов на репродуктивную продуктивность повторно прорастающих и облигатных сеялок протейных». Австралийская экология . 30 (4): 407–413. Бибкод : 2005AusEc..30..407K . дои : 10.1111/j.1442-9993.2005.01482.x . ISSN 1442-9993 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]