Ce este o specie pionieră?

O specie pionieră este, de obicei, prima care colonizează un ecosistem sterp. Aceste specii rezistente de plante și microbi sunt și primele care se întorc în mediile care au fost afectate de evenimente precum incendiile de pădure și defrișările. Odată ajunse, speciile pionieră încep recuperarea ecosistemului făcându-l mai ospitalier pentru speciile ulterioare. Acest lucru se realizează, de obicei, prin stabilizarea solului, îmbogățirea cu nutrienți, reducerea disponibilității luminii și a expunerii la vânt și moderarea temperaturii.

Pentru a supraviețui în aceste condiții, speciile pionieră sunt de obicei:

• Suficient de rezistente pentru a suporta medii dure
• Fotosintetice, datorită lipsei de nutrienți din sol
• Capabile să producă un volum mare de semințe cu rate mari de dispersare
• Polinizate de vânt, datorită lipsei de insecte
• Capabile să supraviețuiască perioadelor lungi de latență
• Cu maturizare timpurie și dependente de reproducerea asexuată

Odată cu creșterea frecvenței incendiilor în vestul Statelor Unite — și cu extinderea zonelor defrișate la nivel mondial — este mai important ca niciodată să înțelegem ce sunt speciile pionieră și rolul lor în recuperarea și creșterea ecosistemului.

Speciile pionieră și succesiunea ecologică

Succesiunea ecologică descrie schimbările în structura speciilor pe care un ecosistem le suferă în timp. Acesta este un proces gradual care poate apărea într-un mediu anterior sterp (ca în cazul succesiunii primare) sau într-o zonă care a fost curățată din cauza unei perturbări grave (ca în cazul succesiunii secundare). Speciile pionieră joacă un rol integrant în aceste procese, pregătindu-l pe cel nou sau recent perturbat pentru comunități mai complexe.

Succesiunea primară

Succesiunea primară apare în zone fără plante, animale, insecte, semințe sau sol existente — de obicei acolo unde nu a existat o comunitate anterioară. Cu toate acestea, acest tip de succesiune poate apărea tehnic chiar și acolo unde o comunitate anterioară a fost perturbată sau îndepărtată, dar nu poate exista nicio materie organică existentă pentru a se califica ca succesiune primară.

Fungii și lichenii sunt cele mai comune specii pionieră în succesiunea primară, deoarece au capacitatea de a descompune mineralele pentru a forma sol și, ulterior, de a dezvolta materie organică. Odată ce speciile pionieră colonizează zona și încep să construiască sol, alte specii, cum ar fi gramineele, încep să se instaleze. Complexitatea noii comunități crește pe măsură ce apar mai multe specii noi, inclusiv arbuști mici și, în cele din urmă, arbori.

Succesiunea secundară

Spre deosebire de succesiunea primară, succesiunea secundară apare după ce o comunitate existentă este perturbată sau îndepărtată complet de forțe naturale sau artificiale. În acest caz, vegetația este îndepărtată, dar solul rămâne. Aceasta înseamnă că speciile pionieră din succesiunea secundară pot porni de la rădăcini și semințe din solul rezidual. Alternativ, semințele pot fi transportate de vânt sau de animale care vizitează din comunitățile vecine. Graminaceele, arinul, mesteacănul și pinii sunt exemple de plante care încep succesiunea secundară.

Comportarea comunității după o perturbare depinde de o serie de factori, dar mai ales de natura ecosistemului pre-perturbare. Acestea fiind spuse, deoarece succesiunea secundară începe cu unele rămășițe ale comunității originale, schimbarea are loc, de obicei, mult mai rapid decât în ​​succesiunea primară. Arinul, mesteacănul și gramineele sunt specii pionieră comune în aceste medii, deoarece prosperă în condiții însorite.

Factorii care pot afecta dezvoltarea unei comunități în timpul succesiunii secundare includ:

• Starea solului: Calitatea generală a solului care rămâne după o perturbare poate avea un impact substanțial asupra succesiunii secundare. Acest lucru poate include totul, de la pH-ul solului la densitatea și compoziția acestuia.
• Materia organică reziduală: În mod similar, cantitatea de materie organică rămasă în sol după perturbare afectează viteza succesiunii și tipurile de specii pionieră. Cu cât există mai multă materie organică în sol, cu atât succesiunea secundară este mai probabil să aibă loc mai repede.
• Băncile de semințe existente: În funcție de modul în care a fost perturbată comunitatea, semințele pot rămâne în sol. Acest lucru este, de asemenea, afectat de cât de aproape se află zona de surse exterioare de semințe și poate duce la o abundență mai mare a anumitor specii pionieră.
• Organisme vii reziduale: Dacă rădăcinile și alte structuri subterane ale plantelor supraviețuiesc perturbării, succesiunea secundară va avea loc mai rapid și într-un mod care reflectă mai îndeaproape ecosistemul original.

Exemple de specii pionieră

Lichenii, fungii, bacteriile, ierburile, arinul și salcia sunt exemple de specii pionieră. Iată câteva circumstanțe comune în care speciile pionieră au contribuit la succesiune.

Gheața glaciară

Succesiunea primară este studiată mai puțin frecvent și mai puțin detaliat decât succesiunea secundară. Cu toate acestea, unul dintre cele mai elementare exemple de succesiune primară a avut loc în Yellowstone după maximul glaciar Pinedale, când zona a fost acoperită de gheață glaciară. După ce gheața a îndepărtat solul și vegetația din mediu și după ce perioada glaciară s-a încheiat, zona a fost recolonizată de specii pionieră care au descompus roca de bază și au format sol pentru ca alte plante să se instaleze.

Fluxul de lavă

În urma erupțiilor de la Muntele Saint Helens din 1980, zonele înconjurătoare au rămas sterpe și acoperite de cenușă, cu foarte puține plante și animale supraviețuitoare. Chiar și așa, unele animale subterane au supraviețuit, la fel ca și unele sisteme radiculare subterane ale plantelor precum salcia și plopul negru. În urma imediată a acestei distrugeri, aceste sisteme radiculare supraviețuitoare, precum și arinul și bradul, au reușit să colonizeze resturile de alunecări de teren și fluxurile de lavă brute.

Inundații

În 1995, inundațiile râurilor Moorman și Rapidan din Parcul Național Shenandoah au provocat distrugeri pe scară largă ale vieții plantelor și animalelor, multe dintre acestea fiind înlocuite cu pietriș și bolovani. De atunci, comunitățile de plante și animale au început să se reconstruiască prin succesiunea secundară.

Incendiu de pădure

Succesiunea secundară a avut loc și după incendiul de pădure din Parcul Național Acadia din 1947, care a ars peste 4000 de hectare din parc. După incendiu, unele dintre zonele împădurite anterior au fost defrișate pentru salvarea lemnului și curățare, cu unii bușteni lăsați în urmă pentru a promova regenerarea ecosistemelor forestiere. Prin succesiune secundară, pădurile au crescut din nou cu ajutorul sistemelor radiculare existente, lăstarilor de buturugi și semințelor purtate de vânt.

Arbori precum mesteacănul și plopul care nu crescuse anterior în zonă au profitat de condițiile însorite nou create și au prosperat de timpuriu. Odată ce acești arbori foioși au format un baldachin, molidul și bradul care prosperaseră inițial în regiune au reușit să se întoarcă, rezultând amestecul de arbori foioși și de conifere care este prezent astăzi.

Agricultură

Agricultura — în special agricultura de tipul „taie și arde” — poate avea efecte devastatoare asupra mediului natural. În perioadele de brazdă imediat după utilizarea agricolă, succesiunea secundară are loc atunci când semințele rămase, sistemele radiculare, buruienile și alte specii pionieră încep să recolonizeze terenul. Acest proces este similar cu ceea ce se întâmplă în urma exploatării forestiere și a altor defrișări.