生態遷移

高等学校生物時期を定めた1回の攪乱と回復を含む、保守的な4状態の土地被覆遷移

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この実験について

裸地から先駆植生、低木植生を経て森林へと変化する景観を観察します。現在の景観に攪乱を加え、回復過程を比較し、土地面積がすべて正しく計上されていることを確認します。

学習目標

  • 土地被覆の割合が変化していく過程の例を説明します。
  • 回復の動態と瞬間的な攪乱を分けて考えます。
  • 攪乱の前後で土地の総面積を確認します。

使い方

  1. 1既定の景観シミュレーションを実行し、いくつかの土地被覆段階を調べます。
  2. 280年目を調べてから、現在の景観に攪乱を加えます。
  3. 3シミュレーションを続け、先駆植生の回復と森林の回復を比較します。
  4. 4総被覆率を確認しながら、攪乱の強度と遷移率を変化させます。

モデル

裸地には、先駆種の被覆が次の段階へ移行する前に植生が定着します。
攪乱によって、植生の各貯留量の一部が裸地に戻ります。
圃場の総面積は保存されます。

前提条件

  • 4つの被覆率は、すべて裸地の状態から始まり、一次遷移を通じて順次移行します。すべての率は、年間の例示的な係数です。
  • 瞬間的な攪乱を1回加えると、植生被覆全体のうち選択した割合が裸地に戻ります。被覆率の合計は保たれます。
  • このモデルでは、種子散布の制限、種間相互作用、土壌フィードバック、反復的な攪乱はありません。このモデルで選ばれた状態では、森林は不可逆な状態です。
  • これは模式的な経路の一例であり、すべての生態系が森林に到達する、あるいは普遍的な極相への遷移をたどると主張するものではありません。
  • 表示されている64個のパッチは、連続的な被覆率を近似したものです。計画された攪乱を編集すると、比較対象となる履歴が変わります。「今すぐ攪乱」は、現在のモデル時刻に攪乱を適用します。

授業で試してみましょう

  1. Q1遅い時期に攪乱が起きた後、なぜ先駆種の被覆率が上昇するのでしょうか?
  2. Q2森林にならない草原を表すには、モデルにどのような変更が必要でしょうか?

よくある質問

これは、実際の森林が形成されるまでにかかる時間を予測するものですか?

いいえ。時間尺度は説明のためのものであり、実際の遷移は環境、散布、そしてモデルで省かれている多くの相互作用に左右されます。

攪乱が一度しかないのはなぜですか?

モデルは1つのパルスを切り離し、その直後のエネルギー移動とその後の回復を明確に調べられるようにします。