5.1. Khái niệm diễn thế sinh thái
Diễn thế sinh thái là quá trình biến đổi tuần tự của quần xã qua các giai đoạn khác nhau, từ dạng khởi đầu, được thay thế lần lượt bởi các dạng quần xã tiếp theo và cuối cùng thường dẫn tới một quần xã tương đối ổn định.
Quá trình diễn thế:
Hệ sinh thái trẻ - Hệ sinh thái già Hệ sinh thái đỉnh cực
Khái niệm hệ sinh thái đỉnh cực (climax): Là trạng thái mà hệ sinh thái thiết lập được sự cân bằng – cân bằng sinh thái: cân bằng giữa sinh vật – môi trường, sinh vật – sinh vật. Cần lưu ý rằng, hệ sinh thái đỉnh cực không phải luôn ổn định theo thời gian mà vẫn có những biến đổi một cách tự nhiên, dần dần (quá trình biến đổi là quá dài để có thế quan sát được) hay do tác động của con người. Do đó người ta nói, cân bằng của hệ sinh thái là cân bằng động.
5.2. Nguyên nhân dẫn đến diễn thế sinh thái
- Sự tác động mạnh mẽ của ngoại cảnh lên quần xã
- Tác động của quần xã lên ngoại cảnh làm biến đổi mạnh mẽ ngoại cảnh đến mức gây ra diễn thế.
- Tác động của con người
5.3. Các loại diễn thế
5.3.1. Phân loại theo động lực của quá trình
Phân loại theo động lực của quá trình thì diễn thế được chia thành 2 dạng: nội diễn thế và ngoại diễn thế:
-
Ngoại diễn thế: là diễn thế xảy ra do tác động hay sự kiểm soát của lực hay yếu tố bên ngoài. Ví dụ: một cơn bão đổ bộ vào bờ, huỷ hoại một hệ sinh thái nào đó. Sau đó, hệ sinh thái này sẽ dần phục hồi lại sau một khoảng thời gian. Ví dụ khác như sự cháy rừng hay đồng cỏ tự nhiên, sau đó, hệ sinh thái rừng và đồng cỏ sẽ phục hồi dần thực hiện quá trình diễn thế.
-
Nội diễn thế: là diễn thế xảy ra do động lực bên trong của hẹ sinh thái. Trong quá trình diễn thế này loài ưu thế của quần xã đóng vai trò quan trọng. Loài này làm cho môi trường vật lý biến đổi đến mức bất lợi cho mình nhưng lại thuận lợi cho một loài ưu thế khác, có sức cạnh tranh cao hơn. Dần dần, loài này bị thay thế bởi loài khác. Sự thay thế lien tiếp các loài ưu thế trong quần xã cũng chính là sự thay thế lien tiếp các quần xã này bằng các quần xã khác cho đến quần xã cuối cùng, cân bằng với điều kiện môi trường sống.
5.3.2. Phân loại dựa theo “giá thể” - quần xã sinh vật ban đầu
Được chia thành 3 dạng: diễn thế nguyên sinh (diễn thế sơ cấp) và diễn thế thứ sinh (diễn thế thứ cấp).
- Diễn thế nguyên sinh: là diễn thế khởi đầu từ môi trường trống trơn (đảo mới hình thành trên tro tàn núi lửa, đất mới bồi ở lòng sông). Nhóm sinh vật đầu tiên được phát tán đến đó hình thành nên quần xã tiên phong. Tiếp đó là một dãy quần xã tuần tự thay thế nhau. Khi có cân bằng sinh thái giữa quần xã và ngoại
cảnh thì quần xã ổn định trong một thời gian tương đối dài. Diễn thế nguyên sinh có thể xảy ra trên cạn hoặc dưới nước.
Ví dụ: Sự diễn thế của cây rừng ngập mặn (mangrove) ở vùng cửa sông. Ở cửa sông, các bãi bùn ban đầu còn chưa có nhiều loài thực vật phát triển do điều kiện môi trường không thuận lợi, duy chỉ có bần trắng, mắm trắng,…là những cây tiên phong – và là nhóm cây ưu thế đầu tiên. Sự phát triển của nhóm này giúp cải thiện môi trường: đất được tôn cao, thoáng khí hơn,… Điều kiện môi trường được cải thiện giúp cho sự phát triển của các nhóm thực vật khác, lần lượt là: mắm lưỡi đòng, đước, dà quánh, xu vổi, vẹt khang, dây mủ,…dần tạo nên một quần xã hỗn hợp – có tính đa dạng cao hơn. Khi đó, các cây tiên phong không cạnh tranh nổi phải tàn lụi và lại di chuyển ra ngoài gần mặt nước. Khi đất ngày một cao, độ muối giảm, điều kiện thay đổi làm nhóm rừng hỗn hợp trên cũng dần tàn lụi ngay trên mảnh đất xâm lược sau một thời kỳ ổn định để rồi lại theo gót cây tiên phong chinh phục vùng đất mới. Ở phía sau, điều kiện môi trường lại thích hợpcho sự cư trú và phát triển của các nhóm thực vật như chà là, giá, thiênlý biển. Và gần về phía lục địa là nhóm thực vật nước ngọt, đặc trung cho vùng đất chua phèn.
- Diễn thế thứ sinh: là diễn thế xuất hiện ở một môi trường đã có một quần xã sinh vật nhất định. Quần xã này vốn tương đối ổn định nhưng do thay đổi lớn về ngoại cảnh làm thay đổi hẳn cấu trúc quần xã sinh vật.
Ví dụ như nương rẫy bỏ hoang lâu ngày, trảng cỏ và cây bụi phát triển và lâu dần là rừng cây gỗ xuất hiện.
- Diễn thế phân huỷ: là quá trình không dẫn tới một quần xã sinh vật ổn định, mà theo hướng dần dần bị phân huỷ dưới tác dụng của nhân tố sinh học.
Ví dụ, diễn thế của quần xã sinh vật trên xác một động vật hoặc trên một cây đổ.
5.3.3. Dựa theo mối quan hệ giữa tổng hợp (P) và phân huỷ (R) các chất hữu cơ của quần xã sinh vật
- Diễn thế tự dưỡng: là quá trình phaấ triển được bắt đầu từ trạng thái với sức sản xuất hay tổng hợp vượt quá quá trình phân huỷ các chất, tức là P/R >1, tức là ở đây hệ sinh thái đang tích luỹ sinh khối và chất hữu cơ để dần phát triển. Khi đạt tới trạng thái ổn định thì P/R dần tiến tới 1.
- Diễn thế dị dưỡng: ngược lại với quá trình trên, diễn thế này được bắt
đầu với trạng thái P/R<1.
5.4. Tầm quan trọng thực tế của việc nghiên cứu diễn thế.
- Nghiên cứu diễn thế, ta có thể nắm được qui luật phát triển của quần xã sinh vật, hình dung được những quần xã tồn tại trước đó và dự đoán những dạng quần xã sẽ thay thế trong những hoàn cảnh mới.
- Sự hiểu biết về diễn thế cho phép ta chủ động điều khiển sự phát triển của diễn thế theo hướng có lợi cho con người bằng những tác động lên điều kiện sống như: cải tạo đất, đẩy mạnh biện pháp chăm sóc, phòng trừ sâu bệnh, tiến hành các biện pháp thuỷ lợi, khai thác, bảo vệ hợp lý nguồn tài nguyên.