次生演替

次生演替是一种生态演替，它发生在曾受山体滑坡、洪水或人类活动等重大事件影响但并未完全失去生命的地区。通过这一演替过程，动植物在被破坏的生态系统中重新建立。

由于火灾或洪水等自然灾害，生物群落可能会回到其先前阶段并造成明显的损害，但土壤中仍保留着前一阶段的养分。原生演替与次生演替的主要区别在于，前者始于没有任何土壤基础的地面，而后者则涉及一些残留的土壤。与原生演替相比，次生演替对资源的竞争较少。次生演替始于资源丰富的条件，而原生演替则始于资源短缺。在这一生态过程中，土壤中的腐殖质、无机盐、已分解的有机物及其他残留物是植物的主要能量来源。次生演替总是在原生演替之后发生。次生演替的开始需要存在残留的基质，也称为前驱物。由于基质已经含有土壤、养分和其他生物有机体，次生演替的进行速度比原生演替更快。

次生演替的阶段

原生演替和次生演替的阶段相似。先锋物种首先进入被清理的区域，几年后，它们让位于中间物种群落，然后形成一个稳定的顶极种群。

• 干扰： 该过程始于一场干扰，这场干扰颠覆了当地的生态系统，为新物种在该地区的传播创造了空间。自然干扰如野火、洪水或火山喷发，也可能由于人类活动（如砍伐森林或农业实践）而发生。
• 先锋物种： 先锋物种是在事件发生后，首先在受干扰区域定居的生物。这些物种包括小型草本植物、地衣、苔藓、自然传播的草类以及其他在阳光充足的条件下生长旺盛、生长迅速的耐寒生物。它们可以将基质转化为土壤和养分，供其他物种使用，并且它们有基本的营养需求。很多时候，这些植物的种子已经存在于土壤中，或者它们可能从邻近地区迅速传播过来。
• 中间物种： 中间物种，如灌木、短寿命的一年生植物、多年生草本植物以及像松树这样的软木树，逐渐取代先锋物种。这些植物生长得更慢。这些生物继续生态转变过程，改变环境的结构和土壤的组成。
• 顶极群落： 顶极群落是最后阶段，此时形成了一个更发达、更稳定的生态。环境支持更大、更复杂生物的能力以及生态平衡的标志都可以在顶极群落中找到。某些物种，如山核桃树和橡树，适应于这个阶段，因为它创造了一个稳定而成熟的生态系统。就像在成熟的森林群落中一样，顶极群落中的物种是稳定的，不再变化，表明处于一种平衡状态。它们会持续存在，直到下一次生态干扰发生。

导致次生演替的干扰

野火、洪水和飓风等自然灾害会扰乱生态系统并导致次生演替。城市化和砍伐森林等人类干扰也会导致次生演替。导致次生演替的典型干扰包括：

1. 火灾是次生演替最常见的来源之一。野火可以清除大片植被，促进新植物的出现。
2. 洪水和山体滑坡等自然灾害会破坏土壤和植被，促进新的动植物物种的出现。
3. 风暴和飓风有能力拔起树木并损害植被，从而引发次生演替。
4. 人为或人为活动，如农业、城市化和砍伐森林，会严重扰乱生态系统并导致次生演替。
5. 损害动植物种群的疾病发展也可能导致一个物种的灭绝，从而为新物种的繁衍打开了大门。
6. 导致次生演替的另一个因素是废弃农田。当这些土地休耕时，它为周围的植物提供了重新繁殖的机会。

次生演替的例子

1988年的黄石国家公园野火造成了大量破坏。火灾后，受影响地区发生了次生演替，导致植被重新生长。早期的演替植物，如颤杨 (Populus tremuloides)、花旗松 (Pseudotsuga menziesii var. glauca) 和扭叶松 (Pinus contorta)，对环境的恢复起到了巨大作用。
在北卡罗来纳州的皮埃蒙特地区，废弃的田地会经历一种称为“旧田演替”的次生演替。废弃后的第一年，田地最初由马草和螃蟹草主导。到第二年，紫菀成为田地中的主要植物。第三年，须芒草成为主要植物，直到新的松树取而代之。然后，被称为硬木的大树接管并主导景观。

间歇性干扰，例如每5-7年一次的火灾，有助于维持新松树的存在，并防止硬木树占据景观。

在印度尼西亚东加里曼丹的白茅草原上，由于农业、放牧、伐木和故意纵火等人类活动，导致了次生演替。当这些干扰停止并且草原不再定期被焚烧后，先锋物种如蕨类、草本植物和幼树迅速定居，最终白茅草原让位于次生林。

野火过后，橡树和山核桃林地会经历次生演替。一旦大火清理了该地区，富含营养的灰烬为一年生植物和先锋物种创造了丰富的生长条件。

随着先锋物种的扎根，环境发生变化，为灌木、小树、橡树和山核桃等中间物种的出现铺平了道路。过程结束时，会形成一个稳定的顶极群落，维持一切平衡，直到下一次干扰发生。

次生演替的重要性

1. 在野火、洪水或人类活动等干扰之后，次生演替使生态系统能够恢复并重建生物多样性。
2. 不同动植物物种的重新定居也增加了生态系统的整体复杂性和多样性。
3. 与原生演替相比，次生演替通常发生得更快。由于土壤和一些残余物已经存在，恢复过程可能会更快进行。
4. 由人类引起的扰动，如城市化和砍伐森林，经常导致次生演替。要管理因这类人类活动而改变的景观，理解次生演替过程至关重要。