SPOŁECZNOŚĆ CLIMAX: CHARAKTERYSTYKA, TYPY, PRZYKŁADY - ŚRODOWISKO - 2025

Klimaks to taki, który jest częścią kulminacji ekosystemu więc ma większą stabilność. Ekosystemy punktu kulminacyjnego to takie, które osiągają równowagę dla określonych warunków środowiskowych, rozwijając maksymalną złożoność troficzną możliwą do osiągnięcia w tych warunkach.

Na przykład w klimacie z wysokimi opadami deszczu i ciepłymi temperaturami, jak klimat tropikalny, społecznością kulminacyjną jest las deszczowy. W warunkach klimatu umiarkowanego, z czterema określonymi porami roku, rozwijają się lasy o płaskich liściach (liściaste okrytozalążkowe).

Społeczność Climax. Źródło: Delorme we francuskiej Wikipedii / domenie publicznej

Jednak oprócz ogólnego klimatu jako czynnika determinującego, w grę wchodzą inne czynniki, takie jak gleba, która również wpływa na ustaloną roślinność. I tak na przykład na równinach północnej Ameryki Południowej powstają sawanny, między innymi ze względu na piaszczyste gleby.

W każdym razie społeczności klimaksowe rozwijają możliwie największą ilość łańcuchów pokarmowych, bioróżnorodności, biomasy i stabilności, na co pozwalają warunki środowiskowe obszaru.

Paradygmatem dojrzałej społeczności lub punktu kulminacyjnego jest tropikalny las deszczowy Amazonii, z jego wielką różnorodnością biologiczną skupiającą ogromną biomasę. Ale w odwrotnych warunkach, przy niedoborze wody i ubogich glebach, dojrzałą społeczność, którą osiąga się, jest pustynna.

Funkcje społecznościowe Climax

Zrównoważona stabilność i czynniki determinujące

Społeczność punktu kulminacyjnego nazywana jest również roślinnością potencjalną i odnosi się do zbiorowiska roślin, zwierząt i innych organizmów, które są stabilne i zrównoważone. Dzieje się tak, ponieważ optymalnie wykorzystuje warunki klimatyczne i glebowe swojego środowiska.

W procesie sukcesji ekologicznej wspólnota kulminacyjna stanowi ostatni etap, w którym ustalane są maksymalne możliwe wzajemne relacje między jej członkami. Ten punkt równowagi jest określony przez jeden lub więcej czynników lub czynników, które definiują skrajną granicę sekwencji.

Sukces ekologiczny. Źródło: Tomasz Kuran aka Meteor2017 / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)

Wśród tych czynników jest przede wszystkim makroklimat lub ogólny klimat, który odpowiada obszarowi geograficznemu. Podobnie mikroklimat (klimat niewielkiej powierzchni), gleba, a nawet wpływ człowieka.

W ekosystemach wodnych w grę wchodzą inne czynniki, takie jak turbulencja wody, zasolenie lub ilość rozpuszczonego tlenu.

Dojrzała społeczność

Istnieje ekologiczna tendencja do różnicowania się społeczności, dążąc do większej dojrzałości pod względem złożoności, gdy ustalana jest większa liczba związków troficznych. Oznacza to, że wzrasta różnorodność biologiczna, powstaje więcej łańcuchów pokarmowych i wzrasta liczba poziomów troficznych (producenci, konsumenci pierwotni, konsumenci wtórni itd.).

Wzrost produkcji podstawowej i biomasy

Sukcesywnie wzrasta biomasa (komórki i żywe tkanki), co oznacza większą liczbę żywych istot i większe rozmiary. Następuje również wzrost produkcji pierwotnej (więcej zakładów lub innych producentów pierwotnych wytwarzających energię).

Stosunek produkcji pierwotnej do całkowitej biomasy

W zbiorowisku dojrzałym lub kulminacyjnym następuje spadek stosunku produkcji pierwotnej do całkowitej biomasy. Oznacza to, że gromadzi się biomasa, która nie wpływa bezpośrednio na produkcję podstawową.

Na przykład, gdy sukcesja ekologiczna przechodzi od użytków zielonych do lasu, występuje duża ilość biomasy w postaci pni drzew, które nie ulegają fotosyntezie.

Przechowywanie składników odżywczych

Inną istotną cechą punktu kulminacyjnego lub dojrzałej społeczności jest to, że zmniejsza rezerwę składników odżywczych poza organizmami. Na przykład w fazie użytków zielonych najwięcej składników odżywczych znajduje się w glebie, a mniejszą w trawach.

Jednak w przypadku przekształcenia sukcesji w zbiorowisko zalesione większa ilość składników odżywczych gromadzi się w biomasie, a mniejsza w glebie.

Stabilność

Dojrzałe społeczności lub społeczności punktów kulminacyjnych rozwijają szereg własnych mechanizmów, które pozwalają im utrzymać stabilną dynamiczną równowagę.

Na przykład tropikalny las deszczowy ma decydujący wpływ na klimat wnętrza, a nawet otoczenie. To sprawia, że ​​dojrzałe społeczności są bardziej tolerancyjne na zmiany środowiskowe, o ile nie są one drastyczne.

Typy społeczności kulminacyjnej

W kategoriach opisowych istnieją trzy typy zbiorowisk szczytowych, rozróżniających to, czego oczekuje się w kategoriach teoretycznych, a co faktycznie istnieje.

Idealna społeczność kulminacyjna

Jest to społeczność teoretyczna, czyli możliwie najbardziej dojrzała społeczność, biorąc pod uwagę warunki pogodowe. Opiera się to na dostępnej do tej pory wiedzy na temat ekologii społeczności.

Na przykład, biorąc pod uwagę tropikalny klimat deszczowy, najbardziej dojrzałą społecznością, jaka teoretycznie powinna znajdować się na tym obszarze, jest tropikalny las deszczowy. Ta kategoria oznacza również, że w obszarze nie występują żadne zakłócenia.

Potencjalna społeczność kulminacyjna

Koncepcja ta odnosi się do możliwie najbardziej dojrzałej zbiorowości, jaka powinna powstać w przypadku zaniku jakichkolwiek zakłóceń na danym obszarze. Na przykład, jeśli uprawa została założona na obszarze o tropikalnym klimacie deszczowym, eliminując ją, sukcesja doprowadziłaby do pojawienia się tropikalnego lasu deszczowego

Prawdziwa społeczność kulminacyjna

Chodzi o punkt kulminacyjny lub dojrzałą społeczność, która faktycznie istnieje na danym obszarze, niezależnie od tego, co teoria mówi, że powinno być obecne.

Model Monoclimax

Koncepcja społeczności kulminacyjnej i ekosystemu kulminacyjnego zmieniała się w czasie. Początkowo uznano, że dla danych warunków pogodowych istnieje tylko jedna możliwa zbiorowość kulminacyjna.

Jest to znane jako model monoklimatu, czyli pojedyncza społeczność klimaksacyjna dla każdego typu klimatu. Ten model ma tę wadę, że nadaje priorytet klimatowi jako wyznacznikowi granicy możliwej społeczności biologicznej.

Śródziemnomorskie pastwisko. Źródło: nie podano autora do odczytu maszynowego. Założył Ardo Beltz (na podstawie roszczeń dotyczących praw autorskich) / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)

Z tego punktu widzenia, gdy na obszarze o określonym klimacie nie pojawia się spodziewana zbiorowość kulminacyjna, przyjmuje się, że występuje zaburzenie. Dlatego zaproponowano koncepcje typów zbiorowości nie będących punktami kulminacyjnymi, znanych jako pro-climaxes.

Społeczności Proclimax są definiowane jako te, które prawie osiągają stan kulminacyjny, ale nie odpowiadają dokładnie potencjalnej społeczności. Dzieje się tak z powodu działania pewnego zakłócenia, które modyfikuje sukcesję i uniemożliwia osiągnięcie punktu kulminacyjnego i znane są cztery typy:

Disclimax

Jest to odmienny typ zbiorowiska od tego, które powinno istnieć ze względu na makroklimat obszaru, ze względu na zmiany spowodowane działalnością człowieka lub zwierząt domowych. Na przykład śródziemnomorskie pastwiska mają równowagę związaną z obecnością świń i bydła.

Pre-climax

Typ zbiorowiska odpowiadający klimatowi bardziej suchemu lub chłodniejszemu niż zbiorowisko w klimacie kulminacyjnym odpowiadające makroklimatowi obszaru. Na przykład obszar, w którym pada wystarczająco dużo, ale gleba kamienista lub piaszczysta zmniejsza retencję wody.

Punkt kulminacyjny

Społeczność o klimacie bardziej wilgotnym lub cieplejszym niż na obszarze, na którym się rozwija. Można to określić na podstawie obecności podziemnego rezerwatu wody lub rzeki na suchym terenie.

Sub kulminacja

Są to społeczności, które poprzedzają punkt kulminacyjny, wydają się być punktami kulminacyjnymi (społecznościami kulminacyjnymi), ale nie osiągnęły potencjalnego punktu kulminacyjnego. Wynika to z trwałego powodującego zakłócenia czynnika, takiego jak pożar, zalanie wodą lub inne.

Model Polyclimax i wzór Climax

Później powstały inne wizje, w których uważa się, że w danym regionie o określonym klimacie w rzeczywistości przedstawia się mozaika zbiorowisk kulminacyjnych. Odpowiadają one nie tylko na ogólny klimat, ale także na inne czynniki środowiskowe, takie jak zmienność gleby, a nawet mikroklimat.

W tym sensie należy rozumieć, że typ zbiorowiska o maksymalnej złożoności biologicznej, czyli dojrzałej, nie zależy wyłącznie od klimatu. Dlatego społeczność climax reaguje na kombinację wielu czynników, w tym klimatu, mikroklimatu, gleby, a nawet działań człowieka.

Przykłady

Amazoński las deszczowy

Tropikalny las deszczowy jest ekosystemem kulminacyjnym par excellence, a jego najlepszym reprezentantem jest las deszczowy Amazonii. W związku z tym rozwijające się tam zbiorowiska, zwłaszcza niezatapialny las, stanowią największą możliwą do osiągnięcia złożoność interakcji.

Dżungla amazońska. Źródło: lubasi / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0)

Amazońskie lasy deszczowe jako zbiorowisko punktów kulminacyjnych stanowią skrajny punkt procesu sukcesji roślin, na co wskazuje jego biogeograficzna historia. Uważa się, że w pierwszej kolejności powstały zbiorowiska łąk i płatów leśnych, które przechodziły w obecną dżunglę amazońską.

Pogoda

Ponieważ jest to region położony w strefie równikowej, otrzymuje on duże opady i wysokie promieniowanie słoneczne równomiernie rozłożone w ciągu całego roku. Temperatury wahają się średnio od 26 do 30 ºC, a opady przekraczają 3000 mm rocznie.

Piętro

Pierwotnie była to gleba bogata w minerały pochodzące z erozji Andów, co w połączeniu z wilgotnością i temperaturą umożliwiło sukcesję roślinną. W tym procesie gleby ewoluowały do ​​obecnych, ubogich w składniki odżywcze.

Dojrzała społeczność lub punkt kulminacyjny

Biorąc pod uwagę te warunki, lasy deszczowe Amazonii osiągnęły maksymalną możliwą efektywność wykorzystania zasobów do produkcji biomasy. Jest to zbiorowisko o wysokiej produktywności pierwotnej, ale o większej akumulacji biomasy (zwłaszcza masy roślinnej).

Wytwarza własny klimat wewnętrzny i ma decydujący wpływ na klimat globalny, a także odznacza się dużą różnorodnością biologiczną, która tylko u gatunków roślin sięga ponad 40 tys. Z drugiej strony istnieje złożona sieć pokarmowa, która obejmuje tysiące gatunków ze wszystkich grup istot żywych.

Pustynia Sonora

Znajduje się między Stanami Zjednoczonymi a Meksykiem, na wybrzeżu Zatoki Kalifornijskiej, w umiarkowanym regionie o ekstremalnym klimacie. Dlatego potencjalne zbiorowisko klimaks nie może zostać zalesione głównie ze względu na deficyt wody, który ogranicza rozwój roślinności.

Pogoda

Jest to region gorący i suchy, z temperaturami powyżej 38ºC latem i dochodzącymi do 10ºC zimą. Podczas gdy opady są mniejsze niż 250 mm rocznie.

Piętro

Gleby należą do grupy aridizoli, o dużej zawartości piasku, bardzo przepuszczalnych i ubogich w składniki pokarmowe.

Dojrzała społeczność lub punkt kulminacyjny

W tych warunkach rozproszone łąki-zarośla są zbiorowiskiem kulminacyjnym, do którego można dotrzeć w sukcesji ekologicznej. Występuje tam wiele gatunków sukulentów, m.in. kaktus Saguaro (Carnegiea gigantea).

Pustynia Sonora. Źródło: Highqueue / Public domain

Pustynia Sonora ma niską biomasę i różnorodność w porównaniu z lasami deszczowymi Amazonii, ale są to najwyższe osiągalne poziomy, biorąc pod uwagę klimat i warunki glebowe.

Bibliografia

1. Calow, P. (red.) (1998). Encyklopedia ekologii i zarządzania środowiskowego.
2. Campbell, N. i Reece, J. (2009). Biologia. 8. edycja Pearson Benjamin / Cummings.
3. Clements, Wf (1936). Charakter i struktura punktu kulminacyjnego. The Journal of Ecology.
4. Gibson, DJ (1996). Podręcznik nieporozumień: Climax Concept of Succession. Amerykański nauczyciel biologii.
5. Margalef, R. (1974). Ekologia. Wydania Omega.
6. Odum, EP i Warrett, GW (2006). Podstawy ekologii. Piąta edycja. Thomson.
7. Purves, WK, Sadava, D., Orians, GH and Heller, HC (2001). Życie. Nauka o biologii.
8. Whittaker, RH (1953). Rozważanie teorii Climax: Climax jako populacja i wzorzec. Monografie ekologiczne.