סביבה וצמחים

1. רעות דואק 15.06.2014 סביבה וצמחים

2. דינמיקה של צומח בנוף-סוקצסיה

3. מה בתכנית? • סוקצסיה א) הגדרות ב) הגורמים לדינמיקה של צומח בנוף ג) צורות שונות של סוקצסיה ד) דרכים לחקר הסוקצסיה 2. תיאוריות וביקורת עליהן 3. השוואה בין אזורים שונים באקלים דומה

4. א) מהי סוקצסיה?! • "שינוי מגמתי בחברה לאורך ציר הזמן המתבטא ברצף המשכי של התיישבות והכחדת מינים באתר אקולוגי" ( (Begon et al. 1996 • "תהליך שבו חברה אחת משתנה לאחרת ונוסף על הגירת מינים והכחדות משתנה גם השפע היחסי של המינים בחברה" Crawley,1986)) • "רצף בהופעה של חברות צמחים באתר נתון" ( van-den Maarel. 1988)

5. מהן השאלות המרכזיות בחקר הסוקצסיה? • מדוע מינים מתחלפים? • מדוע מינים מופיעים ומדוע מינים נכחדים? • מדוע משתנה השפע היחסי של מינים? • מהן ההשפעות של המינים המוקדמים על המינים המאוחרים ולהיפך? • לאן הסוקצסיה מתקדמת?

6. ב) הגורמים לדינמיקה של צומח בנוף

7. ג) סוגים של סוקצסיה

8. סוקצסיה אוטוגניתוסוקצסיה אלוגנית allogenic • השינויים בחברה נובעים משינויים חיצוניים מתמשכים, הדינמיקה בחברה מתקיימת במקביל להפרעה מתמשכת. לדוגמא רעייה autogenic • הסוקצסיה מתרחשת בעקבות הפרעה , המשך הדינמיקה מותנית בגורמים הפנימיים בחברה.

9. הגדרות חשובות בסוקצסיה • לסוקצסיה נקודת מוצא - חברת החלוץ pioneer community • רצף החברות בסוקצסיה מכונה טור סוקצסיוני • שלב הסיום, אם קיים, הוא הקליימקסclimax

10. סוקצסיה ראשונית וסוקצסיה משנית סוקצסיה ראשונית primary succession • מתרחשת באתרים חדשים, על מצע חדש ללא מורשת ביולוגית קודמת • קצב איטי, לפחות בשלבים המוקדמים דוגמאות: סלעים של התפרצויות וולקניות, קרחונים נסוגים וכ"ו סוקצסיה משנית secondary succession • הפרעה בחברה קיימת, המורשת הביולוגית תורמת לדינמיקה • קצב יותר מהיר מאשר בסוקצסיה ראשונית דוגמאות: שריפה, כריתת יערות, רעייה, סופות.

11. סוקצסיה (ראשונית) באי קרקטואהבעקבות התפוצצות האי ב 1883 האי קרקטואה התפוצץ בהתפרצות וולקנית ובמקומו נוצרו איים חדשים, פנויים לאיכלוס

12. השינוי באי קרקטואה עקב ההתפרצות הוולקנית

13. הממצאים העיקריים של המעקב באיי קרקטואה • הצומח באי תועד בשנות ה-20 ו ה-30, ולאחר מכן בשנים 1979-1984 • הפצה והגירה של מינים מהאיים הגדולים באזור- המקור להתנחלות ולאכלוס. • סדר האכלוס: מינים מופצים בזרמי הים > מופצי רוח > מופצים ע”יבע”ח. • מספר מיני העצים עדיין גדל עם הזמן, הסוקצסיה עדיין לא הסתיימה.

14. תיאור סכמטי של סוקצסיה משנית

15. ד) דרכים ללימוד סוקצסיה • מעקב לאורך זמן בחלקות קבועות • מעקב אחר ההשתנות במרחב בחלקות סמוכות

16. מעקב לאורך זמן • תצפית בחלקות מעקב קבועות - מהימנות בתיאור ההתרחשות, חסרון בגלל משך זמן ארוך. • הסתמכות על תיאורים כתובים מן העבר ועל שרידים בהווה • שיחזור לפי תצ”א מזמנים שונים

17. מעקב אחר ההשתנות במרחב בחלקות סמוכות • מעקב בשטחי נסיגת קרחונים לפי המרחק מהקרחון • יתרון: אין צורך במעקב ממושך • חסרון: אין ודאות שהמדגמים נעשים בדיוק באותו בית גידול

18. דוגמה למעקב אחר ההשתנות במרחב בחלקות סמוכות כל רצועת צומח נחשפה בזמן שונה מהים כיוון הסוקצסיה: 1 2 3 3 2 1

19. הצגה סכמטית של פיזור גילאים של 2 מיני עצים בחברה

20. תחרות הגורמים המניעים את הסוקצסיה נוטריינטים מים אור

21. חלק 2 • מה מניע את הסוקצסיה? • האם הדינמיקה היאאקראית או דטרמיניסטית? בחלק זה נראה תיאוריות שונות בנושא

22. ‘The individualistic concept of associations’ 1926 ‘Plant succession’ 1916 שינויי צומח Frederic Clements Henry Gleason גישה 'אינדיוידואליסטית' לפיה התנאים הספציפיים בכל אתר תקבע את מצב הצומח בכל אתר. גישה דטרמיניסטית של מסלול סוקצסיה יחיד הנקבע על ידי אקלים

23. ‘The individualistic concept of associations’ 1926 ‘Plant succession’ 1916 אקראי או מובנה? Frederic Clements Henry Gleason

24. הפאראדיגמה של קלמנטסClements, 1916 • חשיפה (nudation) –היווצרות של שטח חדש לחלוטין בסוקצסיה ראשונית, או פינוי שטח מחברה קיימת כנקודת מוצא לסוקצסיה משנית. • תחרות(competition) –במשמעות של כלל האינטראקציות שמתקיימות בין המינים בחברה. • תגובה (reaction) –השינוי שמחוללים האורגניזמים בחברה בטיב בית-הגידול, באופן שמתאים או לא מתאים למינים שונים לשרוד, להיכחד או לחדור לחברה. • התייצבות (stabilization) –התפתחות חברה יציבה – הקליימקס.

25. המרכיבים הראשיים של תיאוריית קלמנטס • חשיבות שלב התגובה - ההשפעה של הצמחים על בית הגידול כגורם להחלפת מינים בסוקצסיה • הסוקצסיה היא תהליך דטרמינסטי - ההתחלה קובעת את המהלך כולו ואת הסיום, לכל בית גידול ישנה סוקצסיה ספציפית • מגמת הסוקצסיה היא להגיע לשיווי משקל - הקליימקס

26. תיאור הסוקצסיה לפי דינמיקה של "חילופי משמרות" לפי התאוריה של קלמנטס

27. תיאור סכמטי של סוקצסיה לפי "הרכבהמינים ההתחלתי" לפי התאוריה של גלסון

28. מודל העיכוב מודל הנייטרליות מודל ההטבה גישות חלופיות למסלולי סוקצסיה - הטבה, נייטרליות ועיכוב מינים המתיישבים ראשונים אינם מעכבים ואינם מזרזים את התהליך מינים 'חלוצים' המגיעים ראשונים לשטח משנים אותו, ובכך מאפשרים למינים אחרים להתיישב בו מינים המתיישבים ראשונים מעכבים את התהליך ומקשים על התיישבות מינים אחרים. . חשיבות רבה ליחסי גומלין (תחרות, אללופתיה...)

29. דוגמה למודל ההטבה- חולות במישור החוף בישראל

30. דוגמה למודל ההטבה- חולות במישור החוף בישראל חברת לענה חד זרעית חברת ידיד החולות - צומח חלוץ

31. דוגמה למודל הנייטרליות-שדות נטושים בהרי יהודהלפי דנין, 1980

32. דוגמה למודל העיכוב- ניסוי Ulva

33. נקודות חשובות לגבי הטבה, נייטרליות ועיכוב • בסוקצסיה ספציפית כל המסלולים אפשריים, בו זמנית או בשלבים שונים • תופעות שונות בסוקצסיותניתנות להסבר בעזרת מכניזמים שונים ולא רק לפי הפרדיגמה של קלמנטס

34. קליימקס Climax - סיום הסוקצסיה לפי תפיסת קלמנטס • קליימקס: מצב יציב, שיווי משקל דינמי • הרכב המינים ויחסי השפע קבועים • במצב הקליימקס שולטות צורות החיים הגבוהות ביותר,השכבתיות מפותחת, ביומסה מרבית • בכל איזור אקלימי ישנה חברת קלימקס אחת - Monoclimax

35. קליימקס - מציאות או תפיסה שגויה? • אין בטבע שיווי משקל - הפרעות מתמידות • תנודות, דינמיקות פערים וכתמים מתקיימות כל העת • הרבה סוקצסיות הן למעשה אלוגניות ואינן מגיעות להתייצבות • מושג הקליימקס מוחלף כיום במושג של צומח פוטנציאלי - ביומסה מרבית של שטח נתון, ללא מחוייבות ליציבות.

36. חלק 3 אז מה קורה במציאות? האם היא מובנית או אקראית? מה יקרה בשני אזורים שונים אך בעלי אקלים דומה?

37. השוואת הדינמיקה של הצומח בנוף לאחר הפרעה בקליפורניה וישראל מחקר שנעשה ע"י יוחאי כרמל וקרטיספלאת'ר • האזורים אינם קשורים אבולוציונית • בעלי אותו משטר אקלימי- ים תיכוני • הציפייה תהיה שהקצב ודפוסי התגובה • להפרעות יהיו דומים.

38. מיקום אזורי המחקר בקליפורניה וישראל

39. מידול התהליך של התחדשות עצים ושיחים בשני אתרים: Hasting Nature Reserve קליפורניה בין השנים 1971-1995 הר מירון בין השנים 1964-1992

40. ההשתנות באיזור קליפורניה בתקופת זמן המחקר a- 1971 b-1995

41. ההשתנות בישראל בתקופת זמן המחקר

42. תוצאת ההשוואה: השינוי השנתי הממוצע בכיסוי העצים היה גדול פי 5 בישראל מבקליפורניה!!

43. שינוי בכיסוי העצים במירוןובהסטינגס

44. למה יש כאלו הבדלים בין האזורים?? • צריך לבחון את הגורמים המשפיעים ביותר בכל אחד מן האזורים: • בקליפורניה-כיסוי העצים ההתחלתי נמצא כגורם המשפיע ביותר

45. משקל יחסי של הגורמים המשפיעים על שינויי צומח באזור הר מירון טופוגרפיה קרקע ? מיקרו-אקלים ? גורמים נוספים ? הצומח בתחילת התהליך רעיה שריפה

46. אז מה המסקנה? הממצאים תומכים בכך ששינויים מושפעים בצורה משמעותית מהיסטוריית שימוש האדם בקרקע

47. התוצאות של המחקראינן תומכות חד-משמעית באף אחת משתי הגישות שהוצגו. המציאות יותר מורכבת. Frederic Clements Henry Gleason עם זאת, בהינתן מערך תנאי סביבה פרטניים – הצומח מתנהג במידה רבה באופן דטרמיניסטי. התנהגותו של הצומח משתנה מאתר לאתר על פי תנאי סביבה ספציפיים, באופן שתומך במידה רבה בגישה ה'אינדיוידואליסטית'.

48. אז מה למדנו?? • למדנו מהי סוקצסיה • דיברנו על תאוריות שונות המתייחסות לסוקצסיה • ראינו דוגמה להשוואה בין אזורים שונים בעלי אקלים זהה

49. שאלות?