Světelná mezera - Light gap - Wikipedia

Malá lesní propast
Japonský černý medvěd
Projděte se do topolového lesa - nízká mezera

V ekologii, a světelná mezera je vloupání lesní baldachýn nebo podobná bariéra, která umožňuje mladým rostliny růst tam, kde by jim jinak bránil nedostatek světla dopadajícího na semeniště. Světelné mezery se vytvářejí převážně při pádu stromu a vytvářejí tak otvor v koruně lesa. Světelné mezery jsou důležité pro zachování rozmanitosti v ekosystémech bohatých na druhy.[1]

Výskyt

Existuje mnoho způsobů, jak se mohou tvořit světelné mezery. Hlavní událost je prostřednictvím výše zmíněných mezery mezi stromy. Smrt vzrostlého stromu iniciuje mezeru mezi stromy, kde je světlo vystaveno půdě a vytváří zdroje pro semena a mladší stromy. Bylo prokázáno, že mezery mezi stromy udržují rozmanitost stromů zvýšením hustoty stonků, což může vést k druhové bohatosti[Citace je zapotřebí ]. Juvenilní stonky, nebo stromky, udělejte výjimečnou práci při zvyšování hustoty stonků, která se zvyšuje druhová rozmanitost jako výsledek. Druhy soutěží o zdroje, aby se regenerovaly. Nástupnictví může začít, když dojde k pádu stromů, protože nově osvětlená oblast poskytuje prostor pro růst nové populace. Stromy, které vyrostou v mezeře mezi stromy, nemusí být nutně nejvhodnější pro dané konkrétní prostředí, ale spíše náhodně.[2] Proto mohou různé organismy pociťovat větší přitažlivost k určitému prostředí nad ostatními, což může mít také vliv na rozsah, v němž oblast vzkvétá.

Zajímavý příklad vzniku mezery pochází od japonských černých medvědů[3] a jejich dopady na vrchlík lesa. Když japonští černí medvědi hledají ovoce, lámou větve při šplhání po stromech a v korunách stromů se tak vytvářejí malé světelné mezery. Proto jejich hledání potravy zlepšuje světelné podmínky podrost rostliny, což na oplátku prospívá medvědům, protože to pomáhá plodu, který jedí, k hojnějšímu růstu.

Vybrané oblasti

Na zprávě provedené v neotropickém lese je studován proces regenerace ve fázové fázi.[4] Prostřednictvím provedených experimentů se potvrzují závěry o procesu regenerace ve fázi mezery. Pád stromů vytváří světelnou mezeru, která stimulovala růst, což vedlo ke zvýšení hustoty stonků v lesní půdě. Na druhé straně tak umožňuje více stromům dorůst a prosperitě ekosystémů. Studie z dynamika mezery poskytly důkazy pro porozumění mnoha malým poruchám v ekosystému.

Jehličnatý les

V jednotném a nespojitém vrchlíku jehličnatého lesa se sluneční energie promítá v určitých úhlech do světelných mezer, které určují půdní podmínky a množství akumulace sněhu.[5] V závislosti na ročním období bude různorodost druhů stromů a velikost světelné mezery určovat, kolik světla dopadne na lesní půdu a jaké časové a prostorové heterogenita se vytvoří.

V pobřežních oblastech jihovýchodní Austrálie, velké hnědá řasa, další druh vrchlíku, tvořený Ecklonia radiata, dominuje stávajícím mírným útesům. Klimatická změna v této oblasti má přímý účinek na kryt pod vodou a snižuje jeho celkovou kvalitu.[6] Změna klimatu způsobuje záplaty ve vrstvě vrchlíku a kvůli této ztrátě pokrytí se podrost stává hlavním místem pro bentický řasy růst. To ovlivňuje jiné organismy, jako jsou houby a řasy, které se snaží růst na útesech. Tento objev ukázal, že i když světelné mezery často přinášejí pozitivní výsledky, mohou také negativně ovlivnit některé členy biotické komunity.

Ecklonia radiata at Middle Bank, Tsistikamma National Park

V Amazonský deštný prales, světelné mezery jsou rozsáhle studovány. Způsoby, jakými podrost je ovlivněn světelnými mezerami, zůstává většinou záhadou. Celkově biomasa v oblastech světelné mezery je přímo ovlivněna velikostí světelného otvoru, typem kořenů, které dříve existovaly, a typem stromu, který spadl, aby vytvořil světelnou mezeru.[7] Kvalita biomasy určuje míru opětovného růstu v životním prostředí.

Všechny typy vrchlíkových konstrukcí se spoléhají na kvalitu semena zkušenosti při vývoji. Semena mohou růst lépe, když jsou chráněna, ale také vzkvétají ve větší míře, když nejsou ve stinném prostředí. Ve skutečnosti jsou některá semena tak citlivá, že i nepatrná změna světla jim může zabránit v přežití.[8]

Bylinožravci s malou mezerou

Ovoce netopýři visící na stromech Královské botanické zahrady na Srí Lance (1)

Bylinožravci s malou mezerou jsou zvířata, která přispívají k vytváření světlých mezer tím, že se živí staršími rostlinami. Některá býložravá zvířata zahrnují ve své stravě řasy a bakterie. Hmyz býložravci zaměřte se na druhy stromů tolerantní ke stínu. Způsobují značné poškození listů rostlin. V tropických lesích je více bylinožravců než v lesích mírného pásma.[9]

Účinky na organismy a jejich ekosystémy

Faun horského deštného pralesa ve střední Sulawesi

Mnoho organismů je přímo ovlivněno tvorbou světelných mezer. V tropickém pralese, motýli, které jsou skvělé biologická rozmanitost ukazatele, ilustrují tento pojem.[10] Z dvaceti různých druhů má každý ekologické a behaviorální požadavky, které lze najít v otevřených i uzavřených mezerách v korunách stromů. Muži si budou nárokovat určité mezery jako své území, aby chránili náplast před jinými muži, v naději, že přilákají jejich ženský protějšek. Pozitivní bylo dvanáct druhů motýlů fototaktická odezva, zatímco čtyři druhy měly negativní reakci a zbývající čtyři nevyjadřovaly žádné preference. Celkově lze říci, že druhy motýlů v a tropický deštný prales v průměru častěji zabíraly otevřené mezery ve vrchlíku. Sestavení motýla je určeno množstvím světla a teploty, které pronikají do vrchlíku.

Nově vytvořené světelné mezery se v mnoha situacích vyhýbají druhy, které by je za normálních okolností doplňovaly šíření osiva. Pomoc větru při šíření semen ve světelné mezeře má však na rostliny pozitivní účinek, přičemž je dále od mateřské rostliny a snižuje predaci.[11] Živočichové ptáci a netopýři považují nedávno vytvořené mezery za nebezpečné, protože představují nebezpečí pro jejich celkový blahobyt. Ptáci nenacházejí místo pro okoun a netopýři jsou náchylnější k predátorům, když létají v této oblasti. Velké opice, tukany a guany se posazují na vrcholcích vrchlíku, a proto uvolňují svá semena pod vrchlíkem, takže se semena nerozptýlí tam, kde je to nejvíce potřeba. Vítr iniciuje pohyb osiva do mezery vrchlíku.[12] Jak mezera dospívá, začíná růst stromy, které přinášejí ovoce, a růst keřů přitahuje více zvířat, protože poskytují lepší ochranu před otevřeným baldachýnem výše.

Celkově existuje mnoho výhod a nevýhod rušení světelnou mezerou. Některé druhy mají prospěch a jiné jsou ohroženy. Vědci doufají, že prostřednictvím dalšího výzkumu a vyšetřování odhalí všechny aspekty výskytu. Teprve potom mohou být implementovány zákony, které snižují škodlivé výsledky a zvyšují další ekologickou udržitelnost.

Reference

  1. ^ Hubbell, S. P .; Foster, R. B .; O'Brien, S. T .; Harms, K.E .; Condit, R .; Wechsler, B .; Wright, S. J .; Lao, S. Loo de (1999-01-22). "Light-Gap Disturbances, Recruitment Limiting, and Tree Diversity in a Neotropical Forest". Věda. 283 (5401): 554–557. doi:10.1126 / science.283.5401.554. ISSN  0036-8075. PMID  9915706.
  2. ^ Brokaw, N., R. T. Busing. (2000). "Niche versus náhoda a rozmanitost stromů v lesních mezerách". STROM. 15 (5): 183–187. doi:10.1016 / s0169-5347 (00) 01822-x.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  3. ^ Takahashi, K., K. Takahashi a I. Washitani. (2015). „Udělejte malé mezery ve stříšce vytvořené japonskými černými medvědy, které usnadníte plodiny masitých plodů“. PLOS ONE. 10 (7): e0130956. doi:10.1371 / journal.pone.0130956. PMC  4514838. PMID  26207908.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  4. ^ Hubbell, S. P., R. B. Foster a S. T. O’Brien. (1999). "Light-Gap Disturbances, Recruitment Limiting, and Tree Diversity in a Neotropical Forest". Věda. 283 (5401): 554–557. doi:10.1126 / science.283.5401.554. PMID  9915706.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  5. ^ Hardy, J. P., R. Melloh a G. Koenig. (2004). "Přenos slunečního záření přes vrchlíky jehličnanů". Zemědělská a lesní meteorologie. 126 (3–4): 257–270. doi:10.1016 / j.agrformet.2004.06.012.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  6. ^ Flukes, E. B., C. R. Johnson a J. T. Wright. (2014). "Ředění vrchlíku řasy upravuje podsestavy: důležitost hustoty vrchlíku". Série pokroku v ekologii moří. 514: 57–70. doi:10 3354 / meps10964.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  7. ^ Sanford, Jr. R.L. (1990). „Jemná kořenová biomasa pod otvory světlých mezer v amazonském deštném pralese“. Ekologie. 83 (4): 541–545. doi:10.1007 / bf00317207.
  8. ^ Sork, V. (1987). „Účinky predace a světla na založení sazenice v Gustavia Superba“. Ekologie. 68 (5): 1341–1350. doi:10.2307/1939218. JSTOR  1939218.
  9. ^ Coley, P. D., J. A. Barone. (1996). "Bylinná a rostlinná obrana v tropických lesích". Výroční přehled ekologie a systematiky. 27: 305–335. doi:10.1146 / annurev.ecolsys.27.1.305.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  10. ^ Pryke, J., S. Vrdoljak, P. Grant a M. Samways. (2012). „Reakce chování motýlů na přirozené mezery v baldachýnu tropického deštného pralesa“. Journal of Tropical Ecology. 28: 45–54. doi:10.1017 / s0266467411000502.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  11. ^ Schupp, Eugene W. (01.01.1988). „Predace semen a raných sazenic v lesním podrostu a v mezerách mezi stromy“. Oikosi. 51 (1): 71–78. doi:10.2307/3565808. JSTOR  3565808.
  12. ^ Schupp, E., H. Howe, C. Augspurger a D. Levey. (1989). "Příjezd a přežití v mezerách v tropických stromech". Ekologie. 70 (3): 562–564. doi:10.2307/1940206. JSTOR  1940206.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)