Klimaks - Polski Serwis Naukowy

Klimaks – w klasycznej teorii sukcesji to końcowe, stabilne stadium rozwojowe biocenozy (zobacz sukcesja ekologiczna). Stan końcowy rozwoju biocenozy uwarunkowany jest lokalnym klimatem.

Klimaks to końcowe, stabilne stadium rozwoju roślinności i gleby, osiągające równowagę produkcji, dekompozycji i liczby gatunków, zdolne do regeneracji po zaburzeniu. Koncepcja "klimaksu" dość dobrze pasuje do pojęcia ekosystemu, ale zastosowana do biocenozy może prowadzić do sprzeczności. Ekosystem i biocenoza to różne próby opisania tej samej przyrodniczej rzeczywistości, próby opisania biosfery, w obu pojęciach nacisk jest położony na inne aspekty funkcjonowania układów ekologicznych. Ekosystem to podejście bardziej funkcjonalne i procesowe, biocenoza to podejście bardziej "taksonomiczne" i quasi-organizmalne (biocenoza jako superorganizm dobrze wyodrębniający się ze środowiska).

Cykliczne zmiany biocenozy – zazwyczaj rozpatruje się biocenozę jako układ stabilny i znajdują się w stanie równowagi ze środowiskiem, jako układem statycznym, który przestał się zmieniać (zmiany dotyczą jedynie zmian biocenoz w toku kierunkowej sukcesji ekologicznej). Jest to pogląd bardzo uproszczony. Istnieje cała kategoria zmian w biocenozach, które nie są sukcesją i mają charakter cykliczny, a powodowane są interakcjami międzygatunkowymi, występującymi w obrębie biocenozy (np. konkurencja, drapieżnictwo, pasożytnictwo). Te cykliczne zdarzenia występują zwykle na małą skalę i powtarzają się wielokrotnie w całej biocenozie. Stanowią one bardziej element wewnętrznej dynamiki biocenozy (procesy demograficzne, cykle życiowe gatunków zwornikowych) niż sukcesji (zmiany klimatyczne). Nawet biocenozy klimaksowe mają charakter dynamiczny i mogą zmieniać się cyklicznie. W przypadku niektórych cyklicznych zmian biocenozy, wynikających z cech cyklu życiowego dominujących roślin, można wyróżnić cztery fazy:
Wyżyna – obszar, którego wysokości bezwzględne przekraczają 300 metrów n.p.m., a wysokości względne są na ogół mniejsze niż 300 m. Z obszarów wyżyn wyłączane są bowiem obszary o szczególnie urozmaiconej rzeźbie i wysokościach względnych przekraczających 300 m stosunku do najbliższych den dolinnych, czyli góry. Różnice w wysokościach względnych w obrębie wyżyny są więc stosunkowo małe. W Polsce i innych krajach często przyjmuje się za dolną granicę wyżyn poziomicę 200 m n.p.m. Na mapie hipsometrycznej niższe wyżyny wyróżnione są barwami żółtymi, podobnie jak i najniższe partie gór, np. pogórza, natomiast najwyższe wyżyny - jasnymi odcieniami koloru brązowego. Nad wyżynami, powyżej 500 m n.p.m. rozciągają się góry niskie. Wyjątkiem w skali światowej jest Wyżyna Tybetańska, która znajduje się na wysokości około 4500 m n.p.m. zalicza się ja do wyżyn a nie do gór ponieważ jest płaska spełniony jest warunek deniwelacji (różnicy między dwoma wzniesieniami ) mniejszy niż 300 metrów.

W klasycznym modelu sukcesji, stadium klimaksu w szeregu sukcesyjnym jest ostateczną, czyli stabilną biocenozą. Jest układem samopodtrzymującym się i znajdującym się w stanie równowagi ze środowiskiem abiotycznym i biotycznym. Istnieją trzy teoretyczne podejścia (modele, szkoły) związane z koncepcją stanu klimaksu: monoklimaksu, poliklimaksu oraz układu klimaksowego.

Wielka Brytania (), Zjednoczone Królestwo Wielkiej Brytanii i Irlandii Północnej (ang. United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland) – unitarne państwo wyspiarskie położone w Europie Zachodniej. W skład Wielkiej Brytanii wchodzą: Anglia, Walia i Szkocja położone na wyspie Wielka Brytania, Irlandia Północna leżąca w północnej części wyspy Irlandia. Guernsey, Jersey i Wyspa Man, posiadają odrębny status dependencji Korony brytyjskiej i nie wchodzą w skład Zjednoczonego Królestwa.
Czynniki edaficzne - 1. W rolnictwie czynniki glebowe warunkujące wzrost i rozwój roślin uprawnych, np. struktura, zasobność w składniki pokarmowe, zawartość tlenu i wody, ilość próchnicy, pH, ilość organizmów glebowych.

Biocenoza klimaksowa jest pojęciem abstrakcyjnym ale w rzeczywistości rzadko występuje z powodu ciągłych fluktuacji klimatu (fluktuacja w skali kilkuletniej, w skali dziesięcioleci, stuleci oraz tysiącleci). Klimat danego rejonu ma ogólny wpływ na roślinność, ale w obrębie dużych stref klimatycznych szata roślinna jest ona zróżnicowana w wyniku oddziaływania gleby, rzeźby terenu i zwierząt (roślinożerność, wydeptywanie itd.), co prowadzi do wielu różnych układów klimaksowych. Tempo zmian w biocenozie jest duże we wczesnych stadiach sukcesji, ale maleje w miarę zbliżania się do stadium klimaksu.

1. Roślinność - w ścisłym znaczeniu jest to ogół zbiorowisk roślinnych na określonym obszarze, np. roślinność Pojezierza Lubuskiego. Badaniem roślinności zajmuje się fitosocjologia.
Wrzos zwyczajny, wrzos pospolity (Calluna vulgaris (L.) Hull) – jedyny gatunek (monotypowy) rośliny wieloletniej z rodzaju wrzos (Calluna Salisb.) należącego do rodziny wrzosowatych (Ericaceae Juss.).

Monoklimaks

Monoklimaks to wyidealizowane, końcowe stadium rozwojowe biocenozy zdeterminowane przez warunki klimatyczne. Hipoteza monoklimaksu głosiła, że dla danego regionu istnieje tylko jeden, przewidywalny punkt końcowy i, jeśli jest odpowiednio dużo czasu, wszystkie biocenozy będą zmierzać do klimaksu uwarunkowanego klimatem (klimaks klimatyczny). Hipoteza ta została zastąpiona przez koncepcję układu klimaksowego, która mówi, że istnieje ciągła sekwencja różnych klimaksów, zróżnicowanych wzdłuż gradientów środowiskowych określonych przez wilgotność gleby, związki biogenne, roślinożerców, pożary lub inne czynniki.

Teoria to system pojęć, definicji, aksjomatów i twierdzeń ustalających relacje między tymi pojęciami i aksjomatami, tworzący spójny system pojęciowy opisujący jakąś wybraną fizyczną lub abstrakcyjną dziedzinę.
Las łęgowy – zbiorowisko leśne, występujące nad rzekami i potokami, w zasięgu wód powodziowych, które podczas zalewu nanoszą i osadzają żyzny muł. Najbardziej typową glebą dla lasów łęgowych jest holoceńska mada rzeczna. Siedliska niemal wszystkich łęgów związane są z wodami płynącymi. W drzewostanie łęgów występują m.in.: olsza, topola, wierzba, wiąz, jesion, dąb. Gatunkami występującymi we wszystkich zespołach łęgowych są: podagrycznik pospolity (Aegopodium podagraria), kostrzewa olbrzymia (Festuca gigantea), pokrzywa zwyczajna (Urtica dioica), wiązówka błotna (Filipendula ulmaria) i bluszczyk kurdybanek (Glechoma hederacea). Lasy łęgowe zaliczane są do roślinności azonalnej, nie związanej z określoną strefą roślinną (klimatyczną), ale ze specyfiką siedliska. Lasy te narażone są na wyniszczenia spowodowane m. in. pracami związanymi z regulacją koryt rzecznych oraz melioracjami wodnymi.

Teorię monoklimaksu stworzył na początku XX. wieku Amerykanin F. E. Clements. Według teorii monoklimaksu, każdemu rejonowi geograficznemu odpowiada tylko jedna biocenoza klimaksowa, do której dążą w swoim rozwoju wszystkie biocenozy. Jeśli tylko jest dość czasu i nie ma zewnętrznych zakłóceń, powstanie i będzie stabilna klimaksowa roślinność tego samego typu, niezależnie od warunków początkowych w danym miejscu. Clements uważał, że czynnikiem kształtującym roślinność jest klimat i że klimaks w danym rejonie jest wyłącznie funkcją klimatu tam panującego. Konstatacje dotyczące roślinności rozszerzane były na całą biocenozę. Liczne badania terenowe wykazały, że w danym rejonie istnieją biocenozy, które nie są klimaksowe, ale najwyraźniej znajdują się w stanie równowagi. Biocenozy te są kształtowane przez czynniki topograficzne, edaficzne (glebę) oraz biotyczne (oddziaływania międzygatunkowe).

Sukcesja ekologiczna także sukcesja biocenoz lub po prostu sukcesja- jedna z najważniejszych form zmienności biocenoz w czasie. Prawidłowo sukcesja oznacza następstwo i bardzo dobrze oddaje istotę zjawiska. W odróżnieniu od cyklicznych fluktuacji sezonowych sukcesja ekologiczna jest procesem kierunkowym. Proces przebiega etapami od stadium początkowego poprzez stadia pośrednie, do końcowego zwanego klimaksem. Stadium klimaksu w danych warunkach klimatyczno-siedliskowych można uznać za stadium stabilne. Jednak i to stadium podlega zmianom, dzieje się tak pod wpływem ciągłych zmian klimatu oraz ewolucji. W naturalnych warunkach Polski zmiany biocenoz klimaksowych zachodzą ok. 10 razy wolniej niż zmiany w biocenozach etapów wcześniejszych.
Gleba - biologicznie czynna powierzchniowa warstwa litosfery, powstała ze skały macierzystej pod wpływem czynników glebotwórczych (głównie organizmów żywych, klimatu i wody) i podlegająca stałym przemianom. Gleba składa się z trzech faz:

Późniejsze badania wykazały, że w warunkach naturalnych biocenozy nie dochodzą do takiego ideału jakim jest *monoklimaks, dlatego wprowadzono pojęcia:

subklimaks – klimaks niedoskonały, przedostatnie stadium rozwoju biocenozy,

dysklimaks (subklimaks antropogeniczny) – biocenoza zastępująca klimaks na skutek zaburzeń środowiskowych, np. intensywny wypas może przekształcić step (klimaks) w półpustynię, gospodarka rolna pierwotny las mieszany może przekształcić w agrocenozę przypominającą warunki stepowe, wypas bydła utrzymuje łąki w dolinach rzecznych w miejscu klimaksowego lasu łęgowego.

plagioklimaks – to trwałe stadium rozwoju roślinności, powstające w wyniku zmiany kierunku lub zatrzymania sukcesji przez człowieka. Zmiana kierunku sukcesji prowadzi do plagioklimaksu różniącego się istotnie od klimaksu naturalnego dla danych warunków klimatycznych i glebowych. Natomiast przy zatrzymaniu sukcesji, plagioklimaks jest podobny do jednego z naturalnych stadiów sukcesji i po ustąpieniu zaburzenia sukcesja może być kontynuowana (np. koszenie łąk zatrzymuje sukcesję w kierunku lasu).

postklimaks – to końcowe stadium sukcesji, różniące się od klimaksu klimatycznego siedliskiem chłodniejszym i wilgotniejszym niż przeciętne w klimacie danego regionu,

preklimaks – to końcowe stadium sukcesji, różniące się od klimaksu klimatycznego siedliskiem suchszym i cieplejszym niż przeciętne w klimacie danego regionu.

Luki leśne – model ekologiczny, opisujący cykliczne zmiany biocenozy, opisany na początku na przykładzie wilgotnych lasów tropikalnych. Później weryfikowany był także w lasach mieszanych strefy umiarkowanej. W Polsce badania takie prowadzono w Puszczy Białowieskiej, w której struktura lasu jest najbardziej pierwotna. Model luk leśnych zbliżony jest do koncepcji wysp ekologicznych. Model luk obecnie leśnych wykorzystuje się w leśnictwie.
Orlica pospolita, orlica zgasiewka (Pteridium aquilinum (L.) Kuhn) – kosmopolityczny gatunek paproci z rodziny Dennstaedtiaceae. Występuje w strefie klimatów umiarkowanych i subtropikalnych. W Polsce gatunek pospolity z wyjątkiem wyższych terenów górskich.

czytaj dalej: [2], [3]

w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)