Back to chapter

28.8:

생태적 천이

JoVE 핵심
생물학
JoVE 비디오를 활용하시려면 도서관을 통한 기관 구독이 필요합니다.  전체 비디오를 보시려면 로그인하거나 무료 트라이얼을 시작하세요.
JoVE 핵심 생물학
Ecological Succession

Languages

소셜에 공유하기

– [강사] 생태 천이는 시간이 지남에 따라군집의 종조성이 점진적으로 바뀌는 과정입니다이러한 변화는 종종환경 교란에 의해 시작됩니다생태학자들은 환경 교란에 따라군집이 어떻게 발전하는지를1차 천이 또는 2차 천이 가운데 하나로 분류합니다1차 천이는 맨 바위에 새롭게 생물이 침투해서 일어나며빙하가 녹거나 화산의 분화에 의해 생깁니다두 경우 모두 바위에는 토양과 생명체가 부족하죠개척종은 그러한 환경 교란에 의해 생성된가혹한 조건에서 번성할 수 있는단단한 유기체입니다지의류 즉 공생 유기체는 곰팡이로 구성되며해조류 즉 시아노박테리아는 흔한 개척종입니다지의류는 암석으로부터 영양분을 흡수하고광합성을 통해 바이오매스를 만들어 냅니다시간이 지남에 따라, 지의류는 바위의 풍화를 가속합니다산을 방출하고 암석 표면으로 침투함으로써 말이죠지의류에서 나온 죽은 바이오매스는 토양 형성에 기여합니다그러고 나서 토양은 순차적으로 집단 서식지화 됩니다다른 식물종에 의해서 말이죠이끼는 종종 먼저 나타나고그다음에 풀과 관목 그리고 소나무와 같은 양수림 나무참나무와 같은 음수림 나무 등이 있습니다결국, 새로운 공동체의 종 구성은상대적으로 안정될 것입니다극상군락은 환경 교란이 일어나기 전에는거의 변하지 않을 것입니다전체적으로 1차 천이가 극상군락을 형성하는 데에는수백 년이 걸릴 수도 있습니다2차 천이는 토양을 제 자리에 남기는 환경 교란으로파괴된 서식지에 유기체 침투가 다시 일어나는 것을 말합니다예를 들면 홍수나 화재와 같은 것이죠이러한 환경 교란 후에는선구종들 즉 일년초, 다년초 및 잔디와 같은 종들이전형적으로 먼저 토양을 재건하고그다음에 관목과 나무들이 뒤따르죠이차적 연속적으로 나타나는 극상군락은이전과는 크게 다를 수 있습니다2차 천이는 보통 극상군락을 더욱 신속하게 형성하는데요오크나무 및 호두나무 숲의 경우약 150년 이내로 걸립니다

28.8:

생태적 천이

생태적 천이(ecological succession)는 촉진(facilitation), 억제(inhibition), 내성(tolerance)의 과정에 의해 영향을 받습니다. 촉진은 천이 초기종(early successional species)이 향상된 영양분, 물, 또는 빛 가용성과 같이 후속 종에게 더 유리한 생태학적 조건을 만들 때 발생합니다. 반면, 천이 초기종이 자원 가용성을 제한하는 것과 같이 잠재적인 후속 종에게 불리한 생태학적 조건을 만들 때 억제가 일어납니다. 어떤 경우 천이 후기종은 교란이 일어나 초기 억제종에 부정적인 영향을 미칠 때에만 번성할 기회를 가집니다. 마지막으로, 내성은 천이 초기종에 의해 만들어진 생태학적 조건들이 이후의 천이 종의 출현을 돕지도 방해하지도 않을 때 발생합니다.

예를 들어 생태학자들은 알래스카의 Glacier Bay에서 빙하 퇴각으로 인한 1차 천이(primary succession)에 대해 광범위하게 연구했습니다. 1,500년 이상의 기간 동안, 우산이끼와 같은 선구종(pioneer species)은 관목이 자랄 길을 닦았고, 이것은 다시 오리나무와 같은 더 큰 관목과 나무를 위한 발판을 마련했습니다. 마지막으로 가문비나무가 지배하는 극상 군집(climax community)이 등장했습니다. 촉진과 억제는 이 천이 패턴에 영향을 미쳤습니다. Dryas 관목과 오리나무는 토양의 질소 함량을 향상시켜 가문비 묘목의 형성을 촉진시켰습니다. 하지만, 이러한 천이 초기종들에 의해 만들어진 경쟁과 잎 더미는 후속 종의 발아와 묘목의 생존을 방해했습니다.

인간이 생태계에 큰 영향을 미치기 때문에 생태적 천이에 대한 이해는 중요합니다. 농업, 벌목, 가축의 과도한 방목은 육지 생태계를 교란해 종 다양성이 떨어지게 합니다. 생태계는 생태적 천이를 통해 자연적으로 교란에서 회복할 수 있지만, 심각한 손상(예: 토양 영양소 손실 또는 독성 화학물질)은 회복을 연장하거나 막을 수 있습니다. 이 문제를 해결하기 위해 복원 생태학자들은 생태적 천이 원칙을 적용하여 군집이 극상에 이르는 시간을 단축함으로써 손상된 생태계를 복구합니다.

Suggested Reading

Chang, Cynthia C., and Benjamin L. Turner. "Ecological succession in a changing world." Journal of Ecology 107, no. 2 (2019): 503-509. [Source]

Emery, Sarah. 2010. “Succession: A Closer Look.” Nature Education Knowledge 3 (10): 45. [Source]

Chen, Jie, Hans-Peter Blume, and Lothar Beyer. “Weathering of Rocks Induced by Lichen Colonization — a Review.” Catena 39, no. 2 (March 1, 2000): 121–46. [Source]