Succesiunea ecologica. Succesiunea ecologica secundara. Tipologii si caracteristici ale succesiunii secundare (autotrofa, heterotrofa, abiogena, biogena, tehnogena, microsuccesiuni, succesiuni experimentale).

Succesiunea ecologica. Succesiunea ecologica secundara. Tipologii si caracteristici ale succesiunii secundare (autotrofa, heterotrofa, abiogena, biogena, tehnogena, microsuccesiuni, succesiuni experimentale). Coridoarele ecologice ca succesiuni secundare tehnogene (rol si importanta ecologica). Functionarea normala si anormala a unei piramide trofice dintr-un lecosistem acvatic limnic.

Succesiunea secundara si tipurile de succesiuni secundare

Atunci cand noua biocenoza se constituie dintr-una existenta, din ramasitele unui ecosistem partial sau total distrus (ex. microorganisme, nevertebrate care se ascund in sol, radacinile profunde ale plantelor, organe vegetative din sol - bulbi, rizomi, tuberculi etc), se vorbeste de o succesiune secundara sau simplu succesiune (Fig. 6-91). Acestea (spre deosebire de succesiunile primare) apar peste tot in biosfera. In acest caz, pentru declansarea lor nu este nevoie de un teren complet nud ci doar de interventia unor actiuni perturbatoare (furtuni, incendii, inundatii, modificari in regimul trofic sau chimic al habitatelor, interventia factorului antropic). Dupa cum am aratat mai sus (vezi fluctuatiile) aceste actiuni pot fi urmate doar de modificari cantitative a elementelor floristice si faunistice componente, a variatiei (fluctuatiei) numarului de specii sau indivizi din biocenoza respectiva. Daca actiunea este mult mai accentuata si de durata, se ajunge la succesiune ecologica datorita faptului ca ordinea veche din biocenoza se modifica si se inlocuieste cu o alta, in acelasi habitat.

Dupa natura, amploare si intensitatea actiunii ce o declanseaza se cunosc mai multe tipuri de succesiuni: autotrofe, heterotrofe, abiogene, biogene, tehnogene, microsuccesiuni, succesiuni experimentale.

a. Succesiuni autotrofe. Este cel mai comun model de succesiune din natura. Se numeste astfel deoarece incepe intr-un mediu predominant anorganic si este caracterizata de dominanta timpurie cit si ulterioara a plantelor autotrofe. Sunt de fapt cele mai comune. Poate fi cazul succesiunii unei dune de nisip spre vegetatie lemnoasa (Fig. 6-92) sau a unei zone intens pasunate spre padure (Fig. 6-93).

b. Succesiuni heterotrofe. Acest model de succesiune este caracterizat de dominanta timpurie a speciilor heterotrofe (animalele) si se deruleaza acolo unde biotopul este initial de tip organic.

c. Succesiuni abiogene. Pornind de la un substrat biotic initial existent, se formeaza biocenoze si ecosisteme noi datorita actiunii factorilor fizici (abiotici), fie ca sunt actiuni moderate (modificari climatice) fie catastrofale (cutremure, inundatii, vulcani, incendii, uragane, avalanse).

Transformarile climatice, spre deosebire de celelalte, nu determina intotdeauna schimbarea biocenozelor ci doar inlocuirea unor specii, fara ca astfel sa se modifice substantial planul initial de structura (ex. deoarece climatul Europei centrale si nordice a devenit tot mai oceanic aceasta a dus la imigrarea de specii de pasari iubitoare de umiditate, in tarile din nord, paralel cu disparitia altor specii care existau acolo) (Curry-Lindahl 1961). De asemenea, modificarile climatice determina succesiuni lente, de lunga durata (ex. este cazul amestecului straturilor de apa din zona litoralului englez in perioada anilor 1950; ca urmare apa de litoral a devenit oceanica si la acest nivel a ajuns masiv si zooplanctonul pelagic si implicit pestele plantofag Clupea harengus).

Actiunea catastrofala a factorilor de mediu este mult mai profunda. Eruptiile vulcanice prin emanatii de cenusa, lava si gaze pot modifica semnificativ mediul si implicit structura biocenozelor (ex. eruptia vulcanului St. helen - SUA, prin cenusa care a ajuns in apa a determinat eutrofizarea lacurilor de munte, s-a accelerat metanogeneza si activitatea bacteriilor sulfooxidante iar metabolismul lacului a devenit asemanator cu activitatea metabolica a estuarelor).

Incendiile ca si calamitati naturale, apar frecvent in anumite zone (savanele est-africane, padurile de pin din California, paduri de eucalipt din Australia, stufarisuri din delte etc). Focul determina astfel o succesiune pirogenetica ce reduce diversitatea speciilor si echilibrul covorului vegetal. Lichenii sunt putin afectati. La un interval de 10-13 ani, in padure creste    diversitatea ierburilor si tufelor, dar aceasta va scadea ulterior prin cresterea ponderii speciilor lemnoase mari. Chiar si la tropice, o padure se regenereaza incet deoarece complexul radicular din sol si dominanta speciilor ierboase, constituie un concurent competitiv pentru speciile lemnoase. Intervin si mediatorii chimici (allelopatia). Fauna edafica de nevertebrate care se ascund sau se refugiaza in spatii unde focul nu ajunge, va constitui o sursa de refacere a faunei padurilor

d. Succesiuni biogene. Daca exista conditii abiotice relativ constante atunci succesiunea ecologica este determinata de concurenta interspecifica (ex. este vorba de o succesiune acvatica cu cel putin doua directii de succesiune: succesiunea de la lac la mlastina eutrofa, urmata de trecerea de la o mlastina eutrofa cu macrofite pe margine, la un tinov oligotrof cu Sphagnum (Pop 1960), concomitent cu inlocuirea faunei vechi si aparitia de noi combinatii de specii) (Fig. 6-94, a, b).

In cazul succesiunii biogene exista si o succesiune de combinatii de specii care se succed dpendent de natura vegetatiei si solului (Fig. 6-95). In biotopurile primare spectrul formelor biotice de animale este bogat dar se va restrange progresiv pe masura ce succesiunea avanseaza (ex. recifele coraliere sunt locuite si atacate de o serie de specii minatoare - spongieri, bivalve, polichete, sipunculide, ciripede, etc - iar resturile se vor depune; pe acestea se colonizeaza alge apoi fanerogame marine - Thallasia sp. - iar apoi coralierii - Acropora sp., Millepora sp.) (Margalef 1962).

Realizarea unei succesiuni biogene este dependenta de capacitatea plantelor (si in special a semintelor) si animalelor imigrante de a intra in biotopi deja ocupati de alte vietuitoare, de a determina izgonirea lor de aici si de a ocupa biotopul. Nu exista nici o legitate, deoarece conditiile de mediu sunt fluctuante si in acest caz colonizarea este aleatoare (stohastica

Concurenta interspecifica a influentat si extinderea culturii de Saccharum officinale (trestia de zahar (in insulele Ryukyu a fost introdusa prin jurul anului 100 si ocupa in prezent aprozimativ 5000 ha; in Cuba a fost introdusa mult mai tarziu - 1540 - dar astazi ocupa aproximativ 950.000 ha; concluzia: in insula Ryukyu erau doar 21 specii de insecte daunatoare iar in Cuba 81 de specii).

e. Succesiuni tehnogene. Sunt determinate de actiunile economice dirijate ale omului (prelucrarea solului - agricultura, industrializarea, incendierea intentionata, modificarea voita a habitatelor naturale - baraje, lacuri, sosele, cai ferate, viaducte, constructii industriale, cariere, deseuri industriale, halde de steril etc). Influenta de durata a omului asupra biocenozelor naturale si asupra ecosistemelor naturale, modifica mai mult sau mai putin, voluntar sau involuntar, conditiile de existenta ale animalelor si plantelor si induce aparitia succesiunilor. Se considera de catre unii ca si omul primitiv, prin agricultura promitiva practicata si prin vanat ar fi determinat succesiuni ecologice. Mai nou se pare improbabil acest lucru deoarece omul primitiv sau oamni care actualmente au un mod de viata primitiv (triburile) si care traiesc in mijlocul naturii, manifesta o mult mai mare atentie fata de aceasta si o "intelege" mult mai bine (ceea ce pare un paradox daca ne gandim la omul modern si cultivat). Este cazul culturii traditionale intinerante a solului (Fig. 6-96).

Influenta factorului antropic asupra succesiunii ecologice are o serie de exemple edificatoare. Extinderea suprafetelor pentru agricultura si fanate a determinat extinderea arealului unor vertebrate ca Alces alces (elanul) si Capreolus capreolus (capriorul), dar au indus dezavantaje totale pentru o serie de alte specii cum ar fi Galerida cristata (ciocarlanul), Ciconia ciconia (barza alba), Bombina bombina (buhaiul de balta).

Sunt interesante succesiunile care au loc pe terenurile agricole care sunt lasate in paragina. Corelat cu vegetatia generala a regiunii, in timp se va evolua spre padure sau spre stepa.

Daca se defriseaza un teren forestier prin succesiune se va ajunge din nou la padure. Imigrantii, vegetali si animali, vor proveni din zonele invecinate, nedefrisate.

Actiunile voite ale omului sunt frecvent deosebit de distructive si interventia se lasa cu succesiuni ecologice, uneori atipice. Am mai amintit ca organismele din varful piramidelor trofice au o pozitie de "sef conducator". Este o pozitie avantajata in mecanimul de feed back deoarece actiunea lor asupra nivelului trofic imediat inferior (C2) determina reactii in lant iar efectul se repercuteaza in toate verigile lantului trofic si chiar in nodurile retelelor trofice. Se induce astfel o dezorganizare a ordinii existenete ce poate finaliza cu denudarea biotopului respectiv. Din acest moment incepe succesiunea. Daca in virful piramidei trofice este omul, el se va comporta asupra verigii imediat inferioare ca si un carnivor de varf asupra consumatorilor secundari. Efectuarea unui baraj determina modificari profunde ale biotopului, florei si faunei (Fig. 6-97).

Extrem de sugestiva este redata influenta factorului antropic asupra mediului, de-a lungul existentei sale (Fig. 6-98). S-a ajuns de la padurea virgina, sustinatoare a vietii, la mediul urban, sofisticat, dirijat si stresant.

Pe de alta parte, actiunile omului pot sa fie facute si in avantajul naturii. Astfel este edificatoare interventia sa in creerea haturilor dintre parcelele cultivate, impadurirea malurilor unui lac, "renaturalizarea" malurilor unui parau etc (Fig. 6-99, a, b), actiuni cu rol deosebit de important in cresterea biodiversitatii. Aceste actiuni controlate si supravegheate stiintific se constituie in etape importante in procesul de restaurare ecologica.

Coridoarele ecologice ca succesiuni tehnogene. Coridoarele ecologice (gaedurile vii) sunt formatiuni cu rol ecologic deosebit. Astazi fermierii in special    regasesc valoarea gardurilor vii, iar aglomerarile urbane cauta sa isi intareasca centurile verzi in lupta cu poluarea in crestere. Un avantaj in favoarea acestor structuri este si faptul ca ele se pot instala pe aproape orice tipuri de terenuri, carora le cresc astfel mult valoarea atat in ceea ce privesc functiile, serviciile pentru comunitate, cat si valentele ecologice. Astfel, terenuri virane, degradate sau neproductive, terenuri apartinand unor institutii, administratii, intreprinderi, scoli, limite de proprietati, terenuri ce insotesc caile de acces pot fi transformate in adevarate retele ecologice, a caror piese fundamentale sa fie reprezentate de gardurile vii.

Unul din componentele cele mai valoroase ale coridoarelor ecologice este reprezentat de asa-numitele "garduri vii" (engl. = hedges).

In general, in acceptiunea din Romania, conceptul de "coridor ecologic" este de altfel asimilat acestor "garduri vii".

Dat fiind faptul ca un coridor ecologic serveste deplasari speciilor de flora dar mai cu seama de fauna intre habitate, acestea de obicei contin elemente ce intra cel putin partial in componenta habitatlor tinta. In consecinta coridoarele ecologice pot fi de tip eremial, nemoral, de zone umede, etc.

Astfel de formatiuni sunt relativ rar intalnite in peisajul romanesc datorita particularitatilor exploatatiilor agricole a caror morfologie a fost influentata in perioada regimului comunist de concepte total opuse celor actuale, punandu-se accentul pe practicile extensive si intensive, pe exploatatiile de dimensiuni mari.

"Gardurile vii" sunt elemente definitorii ale unor regiuni europene (Anglia sau Nordul Frantei: Normandia), definind un arhetip peisager cunoscut sub denumirea de "boccage".

Avantajele practice ce au dus la alegerea acestei solutii valoroase din punct de vedere economic si-a dovedit si eficienta ecologica deosebita. Din punct de vedere economic sunt certe functiile secundare si de servicii derivate, in favoarea proprietarului/fermierului:

☻ - delimitare eficienta a limitelor de proprietate pe perioade de timp lungi si foarte lungi, ducand la eliminarea unor potentiale litigii ale vecinatatilor;

☻ - puncte de reper in managementul teritorial, ce isi dovedesc eficienta atat la nivel local, cat mai ales la nivel regional sau chiar national;

☻ - sursa suplimentara (alternativa) de lemn pentru foc, constructie, manufacturi traditionale (prin mentinerea unor specii valoroase (castan, paltin, ulm, nuc sau chiar trandafir salbatic, etc.) sau diverse alte utilizari (nuiele, pari, cozi pentru unelte, etc.) (Fig. 6-100);

☻ - sursa suplimentara (alternativa) de produse: fructe, fructe uscate (nuci, alune, etc.), fructe de padure (mure, zmeura, macese, coarne, etc.), ciuperci, plante medicinale, specii de interes cinegetic, etc.;

☻ - adapost temporar (adapost de soare, sau de ploaie) in perioada muncilor agricole sau pentru vitele scoase la pasunat.

☻ - ecran de protectie impotriva elementelor naturii (vijelii, viscole, etc.) (Fig. 6-101) (astfel, experimentele realizate in Franta si Anglia au aratat ca viteza vantului este redusa cu 30 pana la 50 de procente in zonele cu "garduri vii" fata de zonele de unde acestea lipsesc; beneficiile imediate constau in restrangerea pagubelor datorate culturilor (culcarea cerealelor, slaba polenizare a livezilor, doborarea fructelor, vatamarea frunzelor, limitarea cresterii pe verticala, culcarea ierbii inainte de cosire; imbunatatirea conditiilor de irigare (un vant de 3-4m/sec., imprastie jetul de apa, iar un vant de 6m/sec. face irigarea total ineficienta).

☻ - factor favorizant pentru unele culturi (ex. cultura cartofului), diminuand procesele de evapo-transpiratie (pierderea apei de catre plante), favorizarea aparitiei si prelungirea perioadelor de roua, favorizarea precipitatiilor (experimente realizate in SUA, respectiv Europa au demonstrat o crestere cu 5 pana la 10%    - Biber 1988), favorizarea migratiei pe verticala a apei dinspre stratele profunde spre cele superficiale (favorizarea proceselor de capilaritate), o mai buna retinere a apei in sol prin limitarea scurgerilor de suprafata, cresterea productiei agricole (Tabelul 16)

☻ - structuri bio-filtrante, ce retin particulele de praf si atenueaza efectele viscolelor (s-a demosntrat (Biber 1988) ca fanul recoltat de pe pasunile din imediata proximitate a cailor de acces din proximitatea carora lipsesc gardurile vii, are un continut considerabil mai ridicat de plumb).

☻ - ecrane de protectie ce impiedica eroziunea solurilor;

☻ - sursa de venituri alternative (turism, activitati cinegetice, etc.)

☻ - functie estetica. Aceasta functie isi amplifica valentele, data cu dezvoltarea practicilor agro- si eco-turistice. Astfel turismul rural ramane de neconceput intr-un peisaj extensiv

Avantajele ecologice ale acestor structuri sunt multiple, amintind aici doar:

☻ - valoarea crescuta intre structurile de tipul "coridoarelor ecologice" (Fig. 6-101);

☻ - mentinerea echilibrelor intre factorii biologici. Aceasta valenta prezinta si avantaje economice: o diversitate inalta cuantifica relatii interspecifice complexe ce garanteaza un auto-control eficient al populatiilor. Reactia pradatorilor si a complexelor parazitare fata de populatiile tinta este prompta, mentinand valoroasele echilibre reglatoare.    Tabelul 16

Cresterea productiei agricole asociata existentei sistemelor de garduri vii (dupa Biber 1988; Soltner 1977)

☻ - oferta variata de nise ecologice (Fig. 6-102);

☻ - cai eficiente de migratie/eratie pentru seciile de flora dar mai ales de fauna;

☻ - surse de acumulare/refugiu pentru un numar mare de specii;

☻ - sursa de productie a humusului necesar culturilor adiacente;

☻ - factor limitativ al proceselor erozive;

☻ - rol tampon in echilibrul hidric local;

☻ - rol tampon in echilibrul termic al unor habitate, in special al celor ripariene;

☻ - habitat de ecoton cu valoare deosebita in mentinerea indicilor de biodiversitate;

☻ - sursa alternativa de nectar pentru speciile nectarivore sau a celor asociate. Aceasta valoare deosebita este pusa in evidenta de practicile apicole;

☻ - material didactic deosebit de util pentru ilustrarea unor aspecte legate de natura. Util si in programele de constientizare a valorii naturii.

Dezavantajele mentinerii unor astfel de structuri raman neglijabile, cu toate ca de cele mai multe ori sunt invocate de partizanii intensificarii si extensificarii activitatilor agricole. Dintre acestea adesea sunt mentionate:

☻ - pierderea de teren. Astfel, pentru o parcela de 4 ha de forma unui patrat, protejata de un gard vu de 2 m latime, pierderea este de 4%, iar daca latimea gardului viu este de 4m, pierderea reprezinta 6%;

☻ - dificultatea manevrarii unor utilaje agricole. Cu toate acestea plusul de manevre, exprimat in consumul suplimentar de carburant ramane neglijabila;

☻ - surplusul de timp alocat intretinerii gardurilor vii;

Din pacate in Europa astfel de habitate resimt o presiune in crestere ca urmare a tendintei de industrializare a agriculturii (extensivizare si intensificare).

Pentru Romania acest proces cunoaste insa o faza de regenerare.

Una din succesiunile tehnogene interesante este fenomenul de eutrofizare, cel mai frecvent, rezultat al poluarii. In conditii normale de functionare, un lac de exemplu acumuleaza o cantitate normala de azot si fosfor. El functioneaza normal si piramida trofica este bine reprezentata (Fig. 6-103, a, b). Prin eutrofizare, ca urmare a acumularii unei cantitati mari de azot si fosfor, echilibrul se rupe, organismele mor si piramida trofica devine anormala (Fig. 6-103, c, d).