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原生演替(或初生演替、初級演替,英語:primary succession)是極端的干擾發生過後演替的初始步驟,通常發生在沒有植被和其他生物的環境中。因為熔岩流或冰川消退等極端干擾破壞了營養環境,原生演替的環境往往缺乏土壤。
相反,次生演替發生在干擾發生前先前支持植被的基質上。洪水、颶風、龍捲風和火災等較小的干擾僅破壞當地植被生命,而留下了土壤養分,供演替中間過程的群落物種利用時,就會發生次生演替。[1]
原生演替中,地衣、藻類和真菌等先鋒物種以及風和水等非生物因子開始使棲息地「正常化」,或者說開始進行成土以及其他重要過程,允許多樣性進一步發展。原生演替始於岩石的形成,例如火山或山脈,或在沒有生物或土壤的地方。原生演替形成了基本適合維管植物生長的條件;成土作用以及蔭蔽的增加是最重要的過程。[2]
先鋒物種,例如地衣、藻類和真菌隨後退下主導地位,而後往往被適應更溫和條件的植物所取代,這些植物包括維管植物,如草和一些能夠生活在通常以礦物質為基礎的稀薄土壤中的灌木。水分和養分水平隨着演替進程而增加。[3]
原生演替的早期階段以具有小繁殖體(種子和孢子)的物種為主,因為這些繁殖體可以長距離擴散到進行原生演替的區域。早期的定殖者——通常是藻類、真菌和地衣——穩定了基質。新土壤中的氮供應有限,固氮物種往往在原生演替的早期發揮重要作用。[4]與原生演替不同,次生演替中占主導地位的物種通常一開始就存在,通常是殘存在土壤種子庫中。在某些系統中,演替路徑相當一致,因此很容易預測。而另一些情況下,有許多可能的演替途徑。例如,固氮豆類可能會改變演替路徑。[5]
作為先鋒物種的地衣或真菌的孢子散布在岩石上。岩石隨後分解成更小的顆粒。有機質逐漸積累,有利於草、蕨類和香草等草本植物的生長。這些植物在死亡時會產生更多的有機物,並為昆蟲和其他小動物提供棲息地,從而進一步改良棲息地。[6]這會導致出現較大的維管植物,如灌木或樹木。然後更多的動物被吸引到該地區,並形成頂極群落。
物種多樣性對演替階段的影響也很大,隨着演替的深化,物種多樣性也隨之發生變化。例如,演替早期的微生物的豐富度和均勻度要低得多,但演替後期的細菌要均勻和豐富得多。[7]這再次支持了一種假設:隨着演替的後期形成更多資源,這些資源能夠支持具有許多不同繁殖策略的更多樣化的生態系統。
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