La vegetaĵaro estas la tutaĵo de la sovaĝaj aŭ kultivadaj plantoj kiuj kreskas sur difinita surfaco, aŭ en akva medio. Oni ankaŭ parolas pri "vegetaĵara kovraĵo".
La vegetaĵaro, kun la fungoj, al kiuj ĝi estas asociata, ludas la precipan rolon en la produktado, en la protektado de la grundo kaj de la humo, en la ciklo de la karbono kaj en la produktado de oksigeno. Certaj plantoj povas esti bioindikiloj.
Nek flaŭro nek plantasocio estas sinonimoj de la termino "vegetaĵaro". Tiu ĉi havas la plej ĝeneralan kaj plej ampleksan signifon. Ambaŭ aliaj precipe rilatas al konsisto de difinita vegetaĵaro.
Graveco
La vegetaĵaro plenumas nemalhaveblajn funkciojn en la biosfero, je ĉiuj eblaj spacaj skaloj. Unue, ĝi reguligas la fluon de multaj biogeoĥemiaj cikloj, plej gravege de tiuj de akvo, karbono, kaj nitrogeno; ĝi ankaŭ nepras por lokaj kaj mondaj energioekvilibroj. Tiaj cikloj gravas ne nur por mondaj modeloj de la vegetaĵaro, sed ankaŭ por tiuj de la klimato. Due, la vegetaĵaro forte influas la grundkarakterizojn [1], inkluzive grundvolumenon, ĥemion kaj teksturon, kiuj siavice influas diversajn vegetaĵarajn karakterizojn, inkluzive produktaĵon kaj strukturon. Trie, vegetaĵaro servas kiel natura habitato kaj kiel energifonto por la vasta sekvantaro de bestspecioj sur la planedo (kaj, laste, por tiuj kiuj nutriĝas per ili). La vegetaĵaro ankaŭ nepras por la monda ekonomio, precipe pri la uzado de fosiliaj brulaĵoj kiel energifonto, sed ankaŭ pri la monda produktaĵo de nutraĵo, ligno, brulaĵo kaj aliaj materialoj. Eble plej grave, kaj ofte forgesite, monda vegetaĵaro (inkluzive algaj komunumoj) estas estinta la primara fonto de oksigeno en la atmosfero, ebligante estiĝon kaj konserviĝon de sistemoj de aerobia metabolo. Fine, la vegetaĵaro estas psikologie grava por la homoj, kiuj disvolviĝis tuj apude kaj depende de la vegetaĵaro, por nutraĵo, ŝirmado, kaj sanigiloj. La vegetaĵaro ankaŭ estas grava por alporti pruvojn de la kontinenta drivo.
Klasifiko
|
|
|
|
Multo de la laboro pri vegetaĵaro originas el Eŭropo kaj el Nordameriko, kie la ekologoj havas fundamente diferencajn deirpunktojn. En Nordameriko, vegetaĵartipoj baziĝas sur kombinaĵo de la sekvantaj kriterioj: klimata modelo, plantmanifestiĝoformo, fenologio kaj/aŭ kreskadformo, kaj dominanta specio. Laŭ la nuntempe validanta usona normo, la klasifiko estas hierarkia kaj inkluzivas ne-flaŭrajn kriteriojn en la plej altaj (plej ĝeneralaj) kvin niveloj kaj limigitajn flaŭrajn kriteriojn nur en la plej malaltaj (plej specifaj) du niveloj. En Eŭropo, klasifiko ofte kvazaŭ ekskluzive baziĝas sur flaŭra konsisto, sen eksplicita rilato al klimato, fenologio, aŭ kreskadformoj. Ĝi ofte emfazas indikilo- aŭ diagnozospeciojn, kiuj apartigas la vegetaĵartipojn.
Laŭ la usona normo, la hierarkiaj niveloj, ekde la plej ĝenerala ĝis la plej specifa, estas : sistemo, klaso, subklaso, grupo, formacio, alianco, kaj asocio. La plej malalta nivelo, aŭ asocio, do estas plej akurate difinita kaj inkluzivas la nomojn de la dominantaj unu, du aŭ tri (kutime du) speciojn de la tipo. Ekzemplo pri vegetaĵartipo difinita nivele de klaso povas esti "Arbaro, laŭkrona densgrado[2] > 60 %" ; nivele de formacio kiel "Vintra pluvado; foliarba, ĉiamverda, sklerofila, densa arbaro"; nivele de alianco kiel "Menzies-arbuta arbaro"; kaj nivele de asocio kiel "Arbutus menziesii-Lithocarpus densiflora arbaro", indikante la Pacifikajn Arbutus-Lithocarpus arbarojn kiuj troviĝas en Kalifornio kaj Oregono. Praktike, la niveloj de alianco kaj/aŭ de asocio plejofte estas uzataj, precipe je vegetaĵarmapado, ĝuste kiel la latina dutermo plejofte estas uzata priparolante taksonomie difinitan specion, kaj en ĝenerala interkomunikiĝo.
Viktorio en Aŭstralio klasifikas sian vegetaĵaron per aparta sistemo, nome laŭ "Ekologia Vegetaĵarklaso".
Strukturo
Evidenta karakterizo de vegetaĵaro estas sia tri-dimensia strukturo, foje nomata fizionomio[3], aŭ arĥitekturo. La plimulto de la homoj komprenas tiun nocion danke al ilia familiareco kun terminoj kiel ĝangalo, arbaro, prerio aŭ herbejo; tiuj terminoj imagigas mensan bildon de kiel tia vegetaĵaro aspektas. Do, herbejoj estas malfermaj kaj riĉaj je poacoj; tropikaj pluvarbaroj estas densaj, altaj kaj mallumaj; savanoj havas arbojn punktante pejzaĝon kiu estas kovrita kun herboj.
Kompreneble, arbaro havas tre malsaman strukturon kompare kun dezerto aŭ herbotapiŝo de malantaŭa ĝardeno. Scienculoj diferencigas strukturon je multe pli detalaj niveloj ol tiu, sed la principo estas la sama. Do, diferencaj tipoj de arbaroj povas havi tre malsamajn strukturojn; tropikaj pluvarbaroj sin distingas de tajgoj, ambaŭ estas malsimilaj al mezvarmaj foliarbaroj. Enlandaj herbejoj de Suda Dakoto, Arizono kaj Indianao videble estas diferencaj unu de alia; malaltaĵara kalifornia makiso ( angle : Chaparral) malsimilas al submontara.
Strukturo estas determinita de reciproke influanta kombinaĵo de mediaj kaj historiaj faktoroj, kaj de specia konsisto. Ĝi primare estas karakterizita de horizontalaj kaj vertikalaj distribuoj de planta biomaso, precipe de foliara biomaso. Horizontalaj distribuoj rilatas al modelo de tiga interspacigo sur la grundo. Plantoj povas esti interspacigitaj tre unuforme, kiel en arboplantejo, aŭ tre neunuforme interspacigitaj, kiel en multaj montarbaroj sur rokaj terenoj, kie alternas areoj de granda kaj malgranda arbodenseco depende de spaca modelo de variabloj de grundo kaj klimato. Tri ĝeneralaj kategorioj de interspacigo estas rekonataj : unuforma, hazarda kaj grupigita. Tiuj rekte akordiĝas kun la atendita variado je distanco inter hazarde elektitaj lokoj kaj la plej apuda planto ekde tiaj lokoj. Vertikalaj distribuoj de biomaso estas determinitaj de la esence propra produktiveco de areo, de la altpotenco de la dominantaj specioj, kaj de la ĉeesto/foresto de specioj kiuj toleras ombron. Komunumoj kun grandaj produktivecoj kaj en kiuj almenaŭ unu ombrotolerema arbospecio ĉeestas, havas grandajn nivelojn de biomaso, kaŭze de iliaj grandaj foliardensecoj laŭlonge de granda vertikala distanco.
Kvankam tiu diskuto enfokusigas la biomason, en la praktiko ĝia mezuro estas malfacila. Ekologoj do ofte mezuras surogaton, plantkovraĵon, kiu estas difinita kiel pocento de la grundsurfaca areo kiu havas plantbiomason (precipe foliaron) vertikale super ĝi. Se la vertikala distribuo de la foliaro estas dividita en difinitajn alttavolojn, la kovraĵo povas esti taksita por ĉiu tavolo, kaj tial la totala kovraĵo povas esti pli ol 100; alimaniere la valoroj etendiĝas ekde nulo ĝis 100. La mezuro estas celinta esti proksimuma, sed utila, taksado de la biomaso.
En iuj vegetaĵartipoj, laŭ la subgrunda distribuo de la biomaso oni ankaŭ povas distingi plurajn tipojn. Do gazonerkonstituanta herbejo havas pli kontinuan kaj kunligitan radiksistemon ol herbotufkomunumo. Tiu ĉi ofte montras pli da aperturoj kaj interspacoj ĉe la surgrundaj partoj de la komunumo ol ĉe la subgrundaj, ĉar ĝenerale radiksistemoj estas malpli malebligitaj je siaj horizontalaj kreskadŝablonoj ol surgrundaj ŝosoj. Tamen, la mezuro de la subgrunda strukturo estas tiel multe pli tempoforuzanta, ke la vegetaĵara strukturo preskaŭ ĉiam estas priskribata rilate al la surgrundaj partoj de la komunumo.
Procezoj en la vegetaĵaro
Kiel ĉiuj biologiaj sistemoj, plantaj komunumoj estas tempe kaj space dinamismaj; ili ŝanĝiĝas je ĉiuj eblaj skaloj. Dinamismo por vegetaĵaro estas difinita kiel ŝanĝoj de specia konsisto kaj/aŭ de vegetaĵara strukturo.
Tempa dinamismo
Portempe, multaj procezoj aŭ eventoj povas kaŭzi ŝanĝon, sed pro plisimpligo ili povas esti proksimume kategorigitaj kiel abruptaj aŭ laŭgradaj. Abruptaj ŝanĝoj ĝenerale estas indikitaj kiel katastrofoj; tiuj ĉi inkluzivas aĵojn kiel brulegoj, ventegoj, terglitoj, inundoj, lavangoj kaj similaj. Iliaj kaŭzoj plejofte estas eksterdevenaj (ekzogenaj) rilate al komunumo -- ili estas naturaj procezoj fariĝante (plejofte) sendepende de la naturaj procezoj de la komunumo ( kiel ĝermado, kreskado, morto, k.t.p.). Tiaj eventoj povas ŝanĝi tre rapide kaj dum longdaŭraj periodoj la vegetaĵaran strukturon kaj la specian konsiston, kaj ili povas tiel agi sur vastaj areoj. Tre malmultaj ekosistemoj estas sen iu tipo de katastrofo kiel regula kaj revenanta parto de la sistemdinamismo dum longdaŭra tempospaco. Brulegoj kaj ventegoj estas treege kutimaj por multaj vegetaĵartipoj ĉie en la mondo. Precipe brulego estas radikala ĉar ĝi kapablas ne nur detrui vivantajn plantojn, sed ankaŭ la semojn, sporojn, kaj vivantajn meristemojn reprezentante la potence sekvanta generacio, kaj kaŭze de la influo de la brulego por faŭnaj populacioj, grundkarakterizoj kaj aliaj ekosistemelementoj kaj prozecoj.
Tempa ŝanĝo kun pli malgranda rapideco estas ĉieĉeesta; ĝi ampleksas la terenon de la ekologia sukcesio. Tiu ĉi estas la relative laŭgradaj ŝanĝoj rilate strukturo kaj rilate taksonomia konsisto kiuj estiĝas kiam la vegetaĵaro mem ŝanĝigas la mediajn variablojn dum certa tempo, inkluzive lumo, akvo kaj nutrelementaj niveloj. Tiuj aliiĝoj ŝanĝigas la sekvaron de specioj plej adaptitaj por kreski, postvivi kaj reprodukti sin en difinita areo, kaŭzante flaŭrajn ŝanĝojn. Tiuj ĉi kontribuas al strukturaj aliiĝoj kiuj estas propraj al plantkreskado eĉ sen specia ŝanĝigo (precipe kie plantoj havas grandan maksimuman dimension, t.e. arboj), kaŭzante malrapidajn kaj ĝenerale antaŭdireblajn transformiĝojn en la vegetaĵaro. Sukcesio povas esti interrompita ĉiumomente per katastrofo, alkondukante la sistemon en iu estinta situacio, aŭ ĉiurilate en tute alia vojo. Tial, sukcesiaj procezoj povas jes aŭ ne alkonduki al iu statika, fina stato. Plie, akurata prognozo de la karakterizoj de tia stato, eĉ se ĝi okazas, ne ĉiam eblas. Koncize dirite, vegetaĵaraj komunumoj estas submetataj al multaj variabloj kiuj kune limigas la eblon de antaŭdiri estontajn cirkonstancojn.
Spaca dinamismo
Ĝenerale, ju pli vasta areo konsiderata des pli versimile la vegetaĵaro estos heterogena trans ĝi. Du ĉefaj faktoroj estas aktivaj. Unue, la tempa dinamismo de katastrofo kaj sukcesio ju pli nekredinde estos sinkrona trans iu areo des pli la dimensio de tiu ĉi areo pligrandiĝas. Tiel, diferencaj areoj estos je malsamaj disvolviĝfazoj kaŭzite de malsamaj lokaj historioj, precipe de iliaj tempospacoj ekde la lasta ĉefa katastrofo. Tiu fakto reciproke influas nedisigeble ligitan median variadon ( ekzemple en grundoj, klimato, topografio, k.t.p.), kiu ankaŭ estas funkcio de areo. Media variado restriktas la sekvaron de specioj kiu povas okupi certan areon, kaj ambaŭ faktoroj kune reciproke influiĝas, rezultante ke estiĝas mozaiko de vegetaĵaro trans la pejzaĝo. Nur en agrikulturaj kaj hortikulturaj sistemoj la vegetaĵaro iam aproksimas perfektan unuformecon. En naturaj sistemoj ĉiam okazas heterogenecon, kvankam ĝia skalo tre varios. Natura herbejo povas esti homogeno kiam oni komparas kun la sama areo de parte bruligita arbaro, sed tre diversa kaj heterogena kiam oni komparas kun la grenokampo tuj apude.
Ĝeneralaj vegetaĵar-modeloj kaj decidaj faktoroj
Je regionaj kaj mondaj skaloj, ekzistas antaŭdirebleco de iuj vegetaĵaraj karakterizoj, precipe pri la fizionomio, kiuj estas rilatitaj al la antaŭdirebleco de iuj mediaj karakterizoj. Multe da variado en tiuj ĝeneralaj modeloj senpere estas klarigeblaj per analogiaj modeloj de temperaturo kaj precipitaĵo ( kelkfoje indikitaj kiel bilancoj de energio kaj de humido ). Tiuj du faktoroj estas alte interaktivaj je ilia efiko sur plantkreskado, kaj iliaj reciproka rilato tra la jaro posedas signifikancon.
Scienca studado
Vegetaĵarscienculoj studas la kialojn de modeloj kaj procezoj en la vegetaĵaro je variaj skaloj de tempo kaj spaco. De speciala intereso kaj graveco estas demandoj pri la relativaj roloj de klimato, grundo, topografio, kaj historio por la vegetaĵaraj karakterizoj, inkluzive kaj specia konsisto kaj strukturo. Tiaj problemoj ofte estas grandskalaj, kaj do ne povas esti alpaŝitaj per manipulada eksperimentado je signifika maniero. Observadstudoj kompletigaj kun scio pri botaniko, paleobotaniko, ekologio, pedologio k.t.p. do estas tre kutimaj en vegetaĵarscienco.
Historio
Antaŭ-1900
Vegetaĵarscienco havas sian originon en la verkoj de botanikistoj kaj/aŭ naturesploristoj el la 18-a jarcento, aŭ el ankoraŭ pli frua periodo en kelkaj okazoj. Ili ĝenerale estis mondvojaĝantoj esplorvojaĝante dum la Epoko de Esplorado, kaj ilia laboro estis sinteza kombinaĵo de botaniko kaj geografio, kiun nuntempe ni nomus biogeografion aŭ fitogeografion. Tiutempe malmulto estis konata pri la mondaj flaŭraj aŭ vegetaĵaraj modeloj, kaj preskaŭ nenio pri la faktoroj kiuj ilin determinis. Do plejparto de la laboro nur ampleksis kolektadon, klasifikadon, kaj nomadon de plantspecimenoj. Malmulta aŭ neniu teoria studado okazis ĝis la 19-a jarcento. La plej produktema el la fruaj natursciencistoj estis Alexander von Humboldt, kiu kolektis 60 000 plantspecimenojn dum kvinjara vojaĝo al Sud- kaj Centrameriko inter 1799 kaj 1804. Humboldt estis unu el la plej unuaj kiuj dokumentis la rilaton inter klimato kaj vegetaĵarmodeloj, en sia grandega, dumviva verko "Voyage aux régions équinoxiales du Nouveau Continent" (Vojaĝo al ekvatoraj regionoj de la Nova Kontinento) , kiun li verkis kune kun Aimé Bonpland, la botanikisto kiu akompanis lin. Humboldt ankaŭ priskribis vegetaĵaron koncerne la strukturo kaj ne nur taksonomie. Liaj verkoj heroldis intensajn studadojn pri rilatoj inter medio kaj vegetaĵaro, kiuj daŭrigas nuntempe [4].
La komenciĝoj de vegetaĵarstudoj kiel ni konas ilin nuntempe, ekis en Eŭropo kaj Rusujo dum la lasta parto de la 19-a jarcento, precipe sub Jozef Paczoski, polo, kaj Leonty Ramensky, ruso. Kune ili estis tre antaŭe al sia tempo, estante bazintaj aŭ ellaborintaj kvazaŭ la tutaĵon de la koncernaj temoj kiel tiuj ĉi nuntempe estas konataj. Tiuj temoj inkluzivis analizon de plantsocioj, aŭ fitosociologion, analizon de gradientoj, sukcesion, kaj temojn pri plantekofisiologio kaj funkcia ekologio. Kaŭze de lingvaj aŭ politikaj kialoj, multo de ilia laboro ne estis konata en plejparto de la mondo, precipe en la anglalingva mondo, ĝis malfrue en la 20-a jarcento.
Post-1900
En Usono, Henry Cowles kaj Frederic Clements disvolvis ideojn pri plantsukcesio dum la fruaj 1900-aj jaroj. Clements estas fama pro sia nuntempe malaprobita opinio pri plantkomunumo kiel "superorganismo". Li argumentis ke, precize kiel ĉiuj organsistemoj en individuo devas kunlabori por la bona funkciado de la korpo, kaj kiel ili harmonie kune disvolviĝas kiam la individuo maturiĝas, tiel la individua specio en plantkomunumo same disvolviĝas kaj kooperas laŭ tre firme kunordigita kaj sinergia maniero, puŝante la plantkomunumon al difinita kaj antaŭdirebla finstadio. Kvankam Clements faris gravan laboron pri la nordamerika vegetaĵaro, lia alligiteco al la superorganisma teorio estas damaĝinta lian reputacion , tial ke ekde tiam multaj verkoj estas montrintaj la foreston de empiria apogo al ideo.
Kontraste al Clements, pluraj ekologoj ekde tiam estas pruvintaj la validecon de la individueca hipotezo, kiu asertas ke plantkomunumoj simple estas sumo de sekvaro de specioj individue reagantaj je la medio, kaj kunvivantaj tempe kaj space. Ramensky inaŭguris tiun ideon en Rusujo, kaj en 1926, Henry Gleason [5] disvolvis ĝin en publikaĵo en Usono. Dum multaj jaroj la ideoj de Gleason kategorie estis malaprobitaj, tiel forta estis la influo de la ideoj de Clements. Tamen, en la kvindekaj kaj sesdekaj jaroj, serio de bone konceptitaj studoj de Robert Whittaker liveris konvinkajn pruvojn por la argumentoj de Gleason, kaj kontraŭ tiuj de Clements. Whittaker, unu el la plej produktemaj usonaj fitoekologoj, estis disvolvanto kaj iniciatanto de gradientanalizo, en kiu la abundecoj de individuaj specioj estas mezurataj kadre mezureblaj variabloj de la medio (aŭ iliaj bone korelaciataj surogatoj). En studaĵoj pri tri tre diferencaj montaraj ekosistemoj, Whittaker klare pruvis ke specioj primare kontraŭstaras al medio, kaj ne necese kunordige kun aliaj samloke vivantaj specioj. Aliaj verkoj, precipe pri paleobotaniko estas apogintaj tiun ideon tempe kaj space pli grandskale.
Freŝdataj disvolviĝoj
Ekde la 1960-aj jaroj, multe da scienca esploro estas ĉirkaŭirinta temojn pri funkcia ekologio [6]. En funkcia retaĵo, taksonomia botaniko malpli gravas; scienca esploro enfokusigas morfologiajn, anatomiajn kaj fiziologiajn klasifikojn de specioj, celante la prognozon pri la reakcio de specifikaj grupigoj al diversaj mediaj variabloj. La subkuŝanta bazo por tiu aliro estas la observado ke, kaŭze de konverĝa evoluo kaj (kontraŭe) adaptada disradiado [7] (diversigo de specioj), ne ekzistas klara interrilato inter filogenetika parenceco kaj mediaj adaptiĝoj, precipe je pli altaj niveloj de filogenetika taksonomio, kaj je grandaj spacaj skaloj. Funkcia klasifiko science ekis en la 1930-aj jaroj kun la divido, far Raunkiær, de la plantoj en grupojn fondita sur la lokalizo de iliaj ŝosopintaj meristemoj (burĝonoj) proporcie al la grundo. Tiu anticipis sinsekvajn klasifikojn kiel tiu de MacArthur kaj Wilson [8] pri la partigo en speciojn r kaj speciojn K (aplikiĝante al ĉiuj organismoj, ne nur al plantoj), kaj kiel la modelo "K-S-P" prezentita de Grime [9] en kiu la specioj estas asignitaj al unu aŭ pli el tri strategioj, ĉiu favorita per laŭa selekta premo : konkuradantoj, streson-tolerantoj kaj pioniroj.
Funkciaj klasifikoj estas decidaj por modeligi reciprokajn influojn pri vegetaĵaro kaj medio. Tiu estas estinta ĉefa temo por vegetaĵara ekologio dum la lastaj 30 aŭ pli da jaroj. Nuntempe, ĉeestas forta propulso por modeligi lokajn, regionajn kaj mondajn vegetaĵarajn ŝanĝojn responde al mondaj klimataj ŝanĝoj, precipe ŝanĝoj pri temperaturo, precipitaĵo kaj perturbaj reĝimoj. Funkciaj klasifikoj, kiel la ekzemploj ĉi supre, kiuj klopodas la klasifikadon de ĉiuj plantspecioj en tre malmultajn grupojn, konjekteble ne estas konvenaj por la granda variado de diferencaj modelaj celoj kiuj ekzistas aŭ ekzistos. Ĝenerale estas agnoskite ke simplaj, por-ĉiuj-celaj klasifikoj supozeble estos substituendaj al pli detaligitaj kaj funkci-specifikaj klasifikoj por la venonta modeliga celo. Tiu postulos multe pli da bona kompreno de la fiziologio, anatomio kaj disvolviĝ-biologio ol nuntempe ekzistas, por multe da specioj, eĉ se nur la dominanta specio en la plimulto de la vegetaĵaraj tipoj estas konsiderata.
Referencoj
Bibliografio
Vidu ankaŭ
Eksteraj ligiloj
Wikiwand in your browser!
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
