Ekolojik istikrar - Ecological stability

Bir ekosistem , bir bozulmadan sonra ( esneklik olarak bilinen bir kapasite ) denge durumuna geri dönebiliyorsa veya zaman içinde özelliklerinde beklenmedik büyük değişiklikler yaşamıyorsa , ekolojik kararlılığa (veya dengeye ) sahip olduğu söylenir . Şartlar ne kadar halk stabilitesi ve ekolojik stabilitesi bazen birbirinin yerine kullanılmaktadır, toplum stabilitesi, sadece özelliklerine tekabül eder topluluklar . Bir ekosistemin veya topluluğun bazı özelliklerinde kararlı, bazılarında ise istikrarsız olması mümkündür. Örneğin, bir bitki topluluğu bir kuraklığa tepki olarak biyokütleyi koruyabilir ancak biyoçeşitliliğini kaybedebilir .

Doğada istikrarlı ekolojik sistemler bol miktarda bulunur ve bilimsel literatür bunları büyük ölçüde belgelemiştir. Bilimsel çalışmalar esas olarak otlak bitki topluluklarını ve mikrobiyal toplulukları tanımlar. Bununla birlikte, doğadaki her topluluk veya ekosistemin istikrarlı olmadığını belirtmek önemlidir (örneğin, Isle Royale'deki kurtlar ve geyikler ). Ayrıca gürültü biyolojik sistemler üzerinde önemli bir rol oynar ve bazı senaryolarda onların zamansal dinamiklerini tam olarak belirleyebilir.

Ekolojik istikrar kavramı 20. yüzyılın ilk yarısında ortaya çıktı. 1970'lerde teorik ekolojinin gelişmesiyle birlikte, terimin kullanımı çok çeşitli senaryolara genişledi. Terimin bu aşırı kullanımı, tanımı ve uygulanması konusunda tartışmalara yol açmıştır.

1997 yılında Grimm ve Wissel literatürde kullanılan 167 tanımın envanterini çıkarmış ve 70 farklı kararlılık kavramı bulmuştur. Bu iki yazarın konuyu netleştirmek için önerdiği stratejilerden biri, ekolojik istikrarı sabitlik , dayanıklılık ve kalıcılık gibi daha spesifik terimlerle değiştirmektir . Belirli bir istikrar türünü tam olarak tanımlamak ve anlamlandırmak için ona daha dikkatli bakılmalıdır. Aksi takdirde, iddiayı destekleyecek bilgilere sahip olmayacakları için istikrar hakkında yapılan açıklamaların güvenilirliği çok az olacak veya hiç olmayacaktır. Bu stratejiyi takiben , yırtıcı-avcı denklemleri tarafından tanımlanan gibi sabit bir nokta etrafında döngüsel olarak salınan bir ekosistem , kalıcı ve esnek olarak tanımlanabilir, ancak sabit olarak tanımlanamaz. Ancak bazı yazarlar, gerçek ve matematiksel sistemlerin geniş çeşitliliğini yansıttıkları için tanımların bolluğu için iyi bir neden görüyorlar.

Stabilite analizi

Ekolojik bir sistemin tür bolluğu bir dizi diferansiyel denklemle ele alındığında, sistemi denge noktasında doğrusallaştırarak stabiliteyi test etmek mümkündür. Robert May bu kararlılık analizini 1970'lerde Jacobian matrisini kullanan geliştirdi .

Türler

Herhangi bir ekolojik sistemin özellikleri değişime açık olsa da, belirli bir süre boyunca, bazıları sabit kalır, salınım yapar, sabit bir noktaya ulaşır veya kararlı olarak tanımlanabilecek başka tür davranışlar sergiler. Bu çok sayıda eğilim, farklı ekolojik istikrar türleri ile etiketlenebilir.

dinamik kararlılık

Dinamik kararlılık, zaman içindeki kararlılığı ifade eder.

Durağan, kararlı, geçici ve döngüsel noktalar

Kararlı bir nokta, sistemdeki küçük bir bozulmanın azalacağı ve sistemin orijinal noktasına geri döneceği şekildedir. Öte yandan, küçük bir bozulma büyütülürse, durağan nokta kararsız olarak kabul edilir.

Yerel ve küresel istikrar

Yerel kararlılık  , bir sistemin kısa süreli küçük rahatsızlıklar üzerinde kararlı olduğunu gösterirken, küresel kararlılık, tür bileşimindeki  ve/veya  besin ağı dinamiklerindeki değişime karşı oldukça dirençli bir sistemi belirtir  .

sabitlik

Ekosistemlerin gözlemsel çalışmaları, değişmeden kalabilen canlı sistemleri tanımlamak için sabitliği kullanır.

Direnç ve atalet (sebat)

Direnç ve atalet , bir sistemin bazı bozulmalara karşı doğal tepkisiyle ilgilenir.

Bir bozulma, genellikle kısa bir zaman diliminde meydana gelen, koşullarda dışarıdan dayatılan herhangi bir değişikliktir. Direnç , dış baskılara tepki olarak ilgi değişkeninin ne kadar az değiştiğinin bir ölçüsüdür. Atalet (veya kalıcılık), canlı sistemin dış dalgalanmalara direnebileceği anlamına gelir. Buzul sonrası Kuzey Amerika'da değişen ekosistemler bağlamında , EC Pielou incelemesinin başında şunları belirtti:

"Açıkçası, olgun bitki örtüsünün yeni ortaya çıkan buzla yıkanmış kayalar veya buzullar üzerinde yerleşmesi önemli ölçüde zaman alır ... ta ki birbirine bağlı sayısız bitki türü, bunların yarattığı habitatlar ve hayvanlarla birlikte tüm ekosistemlerin değişmesi de önemli zaman alır. Bu nedenle, ekolojik topluluklarda iklimsel olarak neden olunan dalgalanmalar, onlara neden olan iklimsel dalgalanmaların sönümlenmiş, düzeltilmiş bir versiyonudur."

Esneklik, esneklik ve genlik

Esneklik , bir sistemin işlevsel ve organizasyonel yapısını koruma eğilimi ve bir bozulma veya bozulmadan sonra kendini toparlama yeteneğidir. Dayanıklılık, bir yönetim yaklaşımından geniş bir seçenek yelpazesine sahip olduğu ve olaylara tekdüze dağılmış olarak bakılması gerektiği ifade edilse de, sebat etme ihtiyacını da ifade eder. Esneklik ve genlik , dayanıklılık ölçüleridir. Esneklik, bir sistemin orijinal/önceki durumuna dönme hızıdır. Genlik, bir sistemin önceki durumundan ne kadar uzağa taşınabileceğinin ve yine de geri dönebileceğinin bir ölçüsüdür. Ekoloji, mahalle istikrarı fikrini ve dinamik sistemler teorisinden birçekim alanı ödünç alır.

Lyapunov kararlılığı

Sistem dinamiğinden matematiksel modeller uygulayan araştırmacılar genellikle Lyapunov kararlılığını kullanır .

sayısal kararlılık

Bir ekosistemin, bir popülasyonun veya bir topluluğun biyotik bileşenlerine odaklanmak, eğer birey sayısı sabit veya esnek ise sayısal kararlılığa sahiptir.

işaret kararlılığı

Sadece etkileşim matrisindeki işaretlere bakarak bir sistemin kararlı olup olmadığını belirlemek mümkündür. 

İstikrar ve çeşitlilik

Çeşitlilik ve istikrar arasındaki ilişki geniş çapta incelenmiştir. Çeşitlilik, çeşitli ekolojik ölçeklerde ekosistem işlevlerinin istikrarını artırmak için çalışabilir. Örneğin, genetik çeşitlilik çevresel bozulmalara karşı direnci artırabilir. Topluluk düzeyinde, besin ağlarının yapısı istikrarı etkileyebilir. Besin ağı modellerinde çeşitliliğin stabilite üzerindeki etkisi , ağın trofik tutarlılığına bağlı olarak pozitif veya negatif olabilir . Peyzaj düzeyinde, konumlar arasındaki çevresel heterojenliğin ekosistem işlevlerinin istikrarını arttırdığı gösterilmiştir.

Kavramın tarihi

'Ökoloji' terimi 1866'da Ernst Haeckel tarafından icat edildi . Bir bilim olarak ekoloji , 19. yüzyılın sonlarında ve 20. yüzyılın başlarında daha da geliştirildi ve artan ilgi, çeşitlilik ve istikrar arasındaki bağlantıya yöneldi. Frederic Clements ve Henry Gleason , topluluk yapısı bilgisine katkıda bulundular; diğer şeylerin yanı sıra, bu iki bilim adamı, bir topluluğun ya istikrarlı bir doruğa ulaşabileceği ya da büyük ölçüde tesadüfi ve değişken olduğu yönündeki karşıt fikirleri ortaya koydu . Charles Elton 1958'de karmaşık, çeşitli toplulukların daha istikrarlı olma eğiliminde olduğunu savundu. Robert MacArthur , 1955'te bir besin ağındaki bireylerin sayısındaki kararlılığın matematiksel bir tanımını önerdi . 60'larda deneysel çalışmalarla kaydedilen çok ilerlemeden sonra, Robert May teorik ekoloji alanını geliştirdi ve çeşitliliğin istikrarı doğurduğu fikrini çürüttü. Kavram dikkat çekmeye devam ederken, son yıllarda ekolojik istikrarın birçok tanımı ortaya çıkmıştır.

Ayrıca bakınız

Notlar

Referanslar