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Modelo de sucesión ecológica de Connell-Slatyer

La sucesión ecológica puede entenderse como un proceso de cambio de la composición de especies dentro de una comunidad debido a una perturbación ecológica, y varía en gran medida según la perturbación inicial que provocó la sucesión. [1] Joseph Connell y Ralph Slatyer desarrollaron aún más la comprensión de los mecanismos sucesionales en su artículo de 1977 y propusieron que había tres modos principales de desarrollo sucesional. Estas secuencias podrían entenderse en el contexto de las teorías específicas de la historia de vida de las especies individuales dentro de una comunidad ecológica.

El estudio de 1977

Connell y Slatyer optaron por centrarse en la sucesión autógena , que se produce en accidentes geográficos recientemente expuestos y se inicia mediante cambios dentro de la comunidad en lugar de una transformación geofísica. [2] Se dirigieron a plantas y organismos acuáticos inmóviles que exigían la mayor superficie dentro de un entorno y podían modificar el paisaje físico. Definieron comunidad como "el conjunto de organismos que se encuentran juntos y que afectan significativamente la distribución y abundancia de cada uno".

Los modelos

El factor clave que distingue los tres modelos es cómo el proceso de sucesión afecta a las especies pioneras originales (es decir, su éxito relativo en etapas posteriores de sucesión). [3]

Modelo de facilitación

Modelo de facilitación

Basado en el supuesto de que sólo especies particulares con cualidades ideales para una "sucesión temprana" pueden colonizar los accidentes geográficos recientemente expuestos después de una perturbación ecológica .

  • Estas cualidades "colonizadoras" incluyen: métodos de dispersión altamente efectivos, la capacidad de permanecer inactivos durante largos períodos de tiempo y una rápida tasa de crecimiento. Sin embargo, las especies pioneras suelen tener menos éxito una vez que un área ha sido densamente poblada por especies circundantes debido al aumento de sombra, hojarasca o raíces concentradas en el suelo, etc. [3]
  • Por lo tanto, la presencia de especies de sucesión temprana a menudo cambia el medio ambiente de modo que el hábitat es menos hospitalario para las demandas ecológicas de las especies originales y facilita la invasión de especies de sucesión posterior. [3] (Nota: Ver Facilitación Ecológica ).

Modelo de tolerancia

Modelo de tolerancia

En este caso, las nuevas especies pioneras no inhiben ni facilitan el crecimiento y el éxito de otras especies. Por tanto, las secuencias de sucesión dependen enteramente de características de la historia de vida, como la cantidad específica de energía que una especie asigna al crecimiento. [3]

modelo de inhibición

Modelo de inhibición

Las especies de sucesión anteriores en realidad inhiben el crecimiento de especies de sucesión posteriores y reducen el crecimiento de especies colonizadoras ya presentes. [3]

  • Ejemplo: las especies pioneras podrían modificar el medio ambiente mediante un crecimiento rápido y hacer que el área sea cada vez más sombría (esencialmente aumentando la competencia por la luz). [3]
  • Por tanto, el entorno es menos hospitalario para otras posibles especies colonizadoras. [3]
  • La única posibilidad de nuevo crecimiento/colonización en esta secuencia sucesional surge cuando una perturbación conduce a la destrucción, daño o eliminación de las especies dominantes. Esto libera recursos y permite la invasión de otras especies que antes no estaban presentes. [3]

Ejemplos de cada modelo

1. Modelo de Facilitación
Esencialmente, el modelo de facilitación sugiere que la presencia de una especie inicial ayuda y aumenta la probabilidad del crecimiento de una segunda especie. [4] Por ejemplo, en "Controles fisiológicos sobre el crecimiento de plántulas en sucesión primaria en una llanura aluvial de Alaska" de Lawrence R. Walker y F. Stuart Chapin, III, la presencia de plantas de aliso ayuda al crecimiento de plántulas de sauce y álamo en una llanura de Alaska. llanura aluvial. [5]
Las raíces de aliso contienen bacterias fijadoras de nitrógeno , que aumentan considerablemente la cantidad de nitrógeno inorgánico presente en los suelos. [6] Esta mayor disponibilidad de nitrógeno ayuda al crecimiento de plántulas de sauce y álamo en áreas sin otra competencia. Sin embargo, con el tiempo, el sauce y el álamo crecen más rápidamente que el aliso, lo que lleva a una reducción en la abundancia de las especies pioneras y, finalmente, el abeto se convierte en una especie de sucesión posterior, debido a su mayor capacidad (sobre el aliso) para crecer en áreas sombreadas. . [7]
Otro caso de facilitación proviene de la colonización de dunas de arena a orillas de lagos . [8] Las plantas pioneras adyacentes colonizan las arenas que de otro modo se moverían y alteran las limitaciones ambientales del entorno arenoso para adaptarse mejor a otras especies de plantas, lo que luego puede permitir que se produzca la unión del suelo. [9] El cactus saguaro gigante , en este sentido, sólo puede sobrevivir a la sombra de otras plantas (o en algunos casos de rocas); las especies pioneras facilitan su existencia proporcionando sombra. [8] (También se ha argumentado que este tipo de interacción es un ejemplo del modelo de tolerancia; ver más abajo). [8]
2. Modelo de tolerancia
El modelo de tolerancia depende completamente de las características del ciclo vital. Cada especie tiene la misma probabilidad de establecerse en las primeras etapas de la sucesión y su establecimiento no produce cambios ambientales ni impactos en otras especies. [10] Con el tiempo, las especies tempranas, típicamente dominadas por especies seleccionadas r , que priorizan tasas de reproducción rápidas, son superadas por las especies seleccionadas K (especies que se vuelven más dominantes cuando hay competencia por recursos limitados). [10]
Por ejemplo, podemos examinar la sucesión en la meseta de Loess en China . En el gráfico de la página 995 del artículo "Plant Rasgos y variables químicas del suelo durante una sucesión de vegetación secundaria en campos abandonados en la meseta de Loess" de Wang (2002), podemos ver la dominancia inicial de Artemisia scoparia , la especie pionera. Sin embargo, con el tiempo, Bothriochloa ischaemum se convierte en la especie dominante y la abundancia de A. scoparia disminuye considerablemente. Esto se debe a la rápida tasa de reproducción de A. scoparia , lo que resulta en la abundancia temprana de la especie, y a la competencia dominante de B. ischaemum seleccionado por K , lo que resulta en la abundancia posterior de esa especie. [11]
Una característica que suele asociarse al modelo de tolerancia y que está bien documentada en la sucesión forestal es la supervivencia en condiciones de sombra. [12] A medida que un área deshabitada se va poblando con diferentes especies de plantas, la sombra aumenta, lo que hace que haya menos luz disponible para la siguiente generación. Las especies que se adaptan mejor a las condiciones de sombra se volverán dominantes. Todas las primeras especies que habitaron el terreno han modificado el entorno de una manera que favorece una característica k-seleccionada específica. [2]
3. Modelo de inhibición
En este modelo, una especie inhibe la presencia de otra, ya sea por medios directos, como la depredación (comiéndose a la otra especie o atacándola), o por medios indirectos, como la competencia por los recursos. [4]
A veces, en los modelos de inhibición, el momento de establecimiento de una especie determina qué especie se vuelve dominante. Este fenómeno se conoce como efecto de prioridad y sugiere que las especies que se establecieron antes tienen más probabilidades de convertirse en especies dominantes. Un ejemplo del modelo de inhibición y del efecto de prioridad ocurre en Australia del Sur. En áreas donde los briozoos se establecen primero, los tunicados y las esponjas no pueden crecer. [13]
El modelo de inhibición también se ha observado en funcionamiento en ecosistemas forestales; En estos sistemas, los primeros en llegar tienen el monopolio de la tierra, manteniendo alejadas a otras especies. Se sabe que las copas de arbustos cerradas impiden el crecimiento de los árboles y el acceso a la tierra durante períodos de hasta 45 años; en un estudio experimental sobre la inhibición se descubrió que las áreas ocupadas por grandes áreas de arbustos extensos de Lantana excluían e inhibían el crecimiento de especies de árboles. [14]

Referencias

  1. ^ Ricklefs, 393-395.
  2. ^ ab Connell y Slatyer
  3. ^ abcdefghi Connell y Slatyer, 1121-1124.
  4. ^ ab Ricklefs, 400.
  5. ^ Caminante y Chapín.
  6. ^ Walker y Chapin, 1518.
  7. ^ Caminante, et al.
  8. ^ a B C Connell y Slatyer, 1124.
  9. ^ "Dunas de arena".
  10. ^ ab Moorcroft.
  11. ^ Wang.
  12. ^ Connell y Slatyer, 1124-1127.
  13. ^ Ricklefs, 401.
  14. ^ Connell y Slatyer, 1125-1126.

Trabajos citados