Narušení Ekologie

Ekologické komunity jsou podrobeny ostré životního prostředí poruch, jako jsou průchod ohněm, bouře, vlny, lavina, nebo velké zvíře, které se náhle snížit stojí biomasy. Takové události také mění vlastnosti ekosystému, jako je energetická bilance, toky živin, struktura substrátu a chemie. Obecně označované jako „poruchy“, tyto události se rozlišují jako zvláštní forma variability prostředí, protože jsou relativně diskrétní v čase i prostoru a způsobují neobvyklou úmrtnost nebo ztrátu tkáně u postižených populací. Poruchy podporovat environmentální heterogenita a uvolnit omezení zdrojů, jako je prostor, světlo a živiny, což zapříčinilo nástupnických procesy obnova společenství.

Rozšířené agenti poruchy v suchozemských ekosystémů zahrnují oheň, vítr, extrémní teploty, vysychání, gravitace (jako síla na vodě, ledu, skály a půdy), a organismy. S výjimkou ohně lze nalézt analogy ve vodních systémech, ve kterých jsou hlavními činidly teplo, rozpuštěné látky, proudy, vysychání, vlny, LED, sedimenty a organismy. Rušivé látky působí působením mechanické síly, změnou fyzikálně-chemických podmínek nebo biologickou spotřebou a nemocí. Prakticky jakákoli fyzická hmota může mechanicky narušit ekosystémy v určitém měřítku za předpokladu, že má dostatečnou rychlost k uvolnění organismů nebo zabíjení tkání. Naproti tomu rušení ohněm zahrnuje chemické spalování biomasy. Narušení suchozemských společenstev dlouhodobým zaplavením je do značné míry chemickou poruchou způsobenou vyčerpáním kyslíku. Freshets v ústí řek a mořského prostředí jsou také chemické poruchy. Tyto mechanické a fyzikálně-chemické poruchy kontrastují s biologickými poruchami, jako je býložravost nebo predace, které zahrnují odstranění tkáně a trávení jednotlivými mobilními spotřebiteli.

během první poloviny dvacátého století věnovali ekologové více pozornosti postdisturbančním procesům obnovy druhů a posloupnosti komunit než specifickým mechanismům rušení. Bylo rušení obecně považovány jako dočasná překážka, aby společenství, které by jinak mají tendenci vyvíjet se směrem k relativně rovnovážném stavu nebo „vyvrcholení společenství“, jehož struktura a složení byly stanoveny v oblasti klimatu a dalších fyzikálních faktorů a jsou regulována endogenní biologické interakce. V poslední době byla porucha uznána za vnitřní a probíhající prakticky ve všech ekologických systémech. Bližší pozornost byla věnována rušení procesů a jejich roli v podpoře charakteristické váhy prostorové a časové životního prostředí, různorodost a při regulaci procesů v ekosystému, populační dynamika, druhy interakcí, a druhové rozmanitosti (Paine a Levin, 1981; Sousa, 1984; Pickett a Bílé, 1985; Turner, 2010). Úsilí o zlepšení porozumění mechanismům rušení se zrychlilo kvůli obavám z dopadů globálních změn životního prostředí na režimy rušení a související dynamiku ekosystémů.

v praxi nemusí být snadné rozlišit poruchy od jiných změn prostředí. Většina činitelů rušení působí přes kontinuum, a porucha prostředí je náhlá a závažná pouze ve vztahu k určitému souboru referenčních podmínek a z pohledu postižených organismů. Kopec půdy vyrábí hrabání gopher je významné narušení hlubších zelených rostlin a půdních živočichů, ale pravděpodobně pramálo velkého stromu, o pár metrů dál. Větrná bouře, která svrhává stromy v otevřené savaně, nemusí mít okamžitý účinek na malé bylinné rostliny umístěné kousek mimo baldachýn. Proto je důležité mít na paměti, že rušení je relativistický koncept a může pokrývat velmi širokou škálu prostorových a časových měřítek. Není divu, že termín narušení byl v ekologii aplikován poněkud bez rozdílu. Nejobecnější definice rušení – jakýkoliv proces, který způsobuje náhlý pokles stojící živé biomasy a uvolní ekologické zdroje (Sousa, 1984)  je možná nejvíce jednoznačná. Další široce používaná definice, poskytována White a Pickett (1985, str. 7) je „jakákoliv relativně samostatná událost v čase, která narušuje ekosystém, společenství, nebo struktura populace a změní zdroje, dostupnost substrátu nebo fyzikální prostředí“.

porucha se liší od stresu v tom, že ta je více chronické onemocnění, inhibici růstu, nebo normální fungování organismu (např., nedostatek klíčových živin nebo fyzické opotřebení). Porucha se nazývá katastrofa, pokud způsobí mimořádný ekologický dopad.

proměnné běžně používané k popisu jedné rušivé události zahrnují načasování, rozsah a velikost, kde velikost zahrnuje jak intenzitu (např. energii na plochu za čas), tak závažnost (biologický dopad). Tyto a další stochastické proměnné, jako je frekvence událostí nebo interval opakování mezi událostmi, mají statistické vlastnosti, které slouží k definování režimu rušení. Obecněji, narušení režimu je kolektivní prostorové, časové, fyzické a ekologické charakteristiky narušení procesu působí v oblasti. Důležitým hlediskem je také předvídatelnost, kterou lze definovat jako inverzní rozptyl frekvence, velikosti a velikosti rušení (Christensen, 1988). Obecně platí, že zvyšuje předvídatelnost jako prostorově–temporální rozsah analýzy je rozšířen od místních (typická velikost rušení akce) na šířku nebo na regionální domény (celá plocha, nad níž narušení režimu se projevuje).

Protože závažnost poruchy je definována vzhledem k jeho ekologický dopad, je prakticky tautologické, že rušení režimy jsou ovládány události relativně nízké velikosti a vysoké frekvence, vzhledem k tomu, že vyšší rozsah události, jsou stále vzácnější. Dopad poruchy se však nemusí zvyšovat lineárně s velikostí, frekvencí nebo trváním. Romme a kol. (1998) rozlišovaly tři třídy odpovědi na rušení: (1) prahová odpověď, (2) odpověď nezávislá na měřítku a (3) kontinuální odpověď. Jednotlivci a komunity projevují prahové reakce, pokud existují diskrétní limity v jejich schopnosti odolat velkému rušení (např. Rychlost větru, při které je strom vykořeněn). Poruchy mohou mít největší ekologický dopad, když jedna nebo více událostí následuje těsně na patách druhé, což zabraňuje nebo narušuje normální obnovu komunity (Paine et al ., 1998).

Některé mechanismy rušení, jako jsou zemětřesení nebo bouře, vlny, jsou exogenní do biologických společenstev je ovlivněn, zatímco jiní, jako jsou treefall požáru nebo by mohla být považována za endogenní. V prvním případě existuje malá nebo žádná zpětná vazba mezi stavem ekosystému a pravděpodobností narušení, takže režim rušení závisí hlavně na umístění a kontextu prostředí. V druhém případě pravděpodobnost narušení závisí na stavu ekosystému a umístění. Ačkoli Kategorie endogenních a exogenních poruch jsou poněkud umělé, je užitečné zkoumat relativní sílu vazby mezi rušivými procesy a biotou. V mnoha případech jsou rušivé procesy a jejich účinky pevně spojeny s biologickými vlastnostmi jednotlivých organismů a komunit. Toto spojení může podporovat tvorbu specifických stupnic ekologického vzoru a posílit určité ekologické a evoluční procesy (Levin, 1992).

V myšlení o vzory a procesy, to je také užitečné rozlišovat prostorově rozmnožovacího z nonpropagating poruchy (Reinersem a Driese, 2003). Poruchy, jako je šíření požáru a povodní ze sousedních oblastí, a prostorový vzorec „citlivých“ oblastí nebo organismů může mít omezující účinek na dynamiku rušení, čímž spojuje šíření s předchozími událostmi rušení.