La vegetación con patrones es una comunidad de vegetación que exhibe patrones distintivos y repetitivos. Ejemplos de vegetación modelada incluyen olas de abetos , arbustos de tigre y pantanos de cuerdas . Los patrones surgen típicamente de una interacción de fenómenos que estimulan diferencialmente el crecimiento o la mortalidad de las plantas . Un patrón coherente surge porque hay un fuerte componente direccional en estos fenómenos, como el viento en el caso de las ondas de abeto o la escorrentía superficial.en el caso del arbusto tigre. El patrón regular de algunos tipos de vegetación es una característica sorprendente de algunos paisajes. Los patrones pueden incluir parches espaciados relativamente uniformemente, bandas paralelas o algo intermedio entre esos dos. Estos patrones en la vegetación pueden aparecer sin ningún patrón subyacente en los tipos de suelo y, por lo tanto, se dice que se “autoorganizan” en lugar de estar determinados por el medio ambiente. Varios de los mecanismos subyacentes al patrón de la vegetación se conocen y estudian desde al menos mediados del siglo XX, [1] sin embargo, los modelos matemáticos que los replican solo se han producido mucho más recientemente. Autoorganizaciónen patrones espaciales es a menudo el resultado de estados espacialmente uniformes que se vuelven inestables a través del crecimiento monótono y la amplificación de perturbaciones no uniformes. [2] Una inestabilidad bien conocida de este tipo conduce a los llamados patrones de Turing . Estos patrones ocurren en muchas escalas de la vida, desde el desarrollo celular (donde se propusieron por primera vez) hasta la formación de patrones en pieles de animales, dunas de arena y paisajes con patrones (ver también formación de patrones ). En su forma más simple, los modelos que capturan las inestabilidades de Turing requieren dos interacciones a diferentes escalas: facilitación local y competencia más distante. Por ejemplo, cuando Sato e Iwasa [3] produjeron un modelo simple de olas de abetos en los Alpes japoneses, asumieron que los árboles expuestos a vientos fríos sufrirían la mortalidad por daños por heladas, pero los árboles en contra del viento protegerían del viento a los árboles cercanos a favor del viento. Las bandas aparecen porque la capa límite protectora creada por la mayoría de los árboles del viento se ve finalmente interrumpida por la turbulencia, exponiendo nuevamente los árboles a favor del viento más distantes a daños por congelación.
Cuando no hay un flujo de recursos direccional a través del paisaje, los patrones espaciales aún pueden aparecer en varias formas regulares e irregulares a lo largo del gradiente de lluvia, incluidos, en particular, patrones de brechas hexagonales a tasas de lluvia relativamente altas, patrones de franjas a tasas intermedias y manchas hexagonales. patrones a tasas bajas. [4] La presencia de una clara direccionalidad a algún factor importante (como un viento helado o un flujo superficial cuesta abajo) favorece la formación de franjas (bandas), orientadas perpendicularmente a la dirección del flujo, en rangos más amplios de tasas de lluvia. Se han publicado varios modelos matemáticos que reproducen una amplia variedad de paisajes estampados, que incluyen: "arbusto de tigre" semiárido, [5] [6] patrones hexagonales de huecos en "círculos de hadas", [7] paisajes leñosos-herbáceos, [8 ] marismas, [9] vegetación desértica dependiente de la niebla, [10] turberas y pantanos. [11] Aunque no es estrictamente vegetación, también se ha demostrado que los invertebrados marinos sésiles, como los mejillones y las ostras, forman patrones de bandas. [12]
Referencias
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- ^ Satō K, Iwasa Y (1993). "Modelización de la regeneración de olas en bosques subalpinos de Abies : dinámica poblacional con estructura espacial". Ecología . 74 (5): 1538-1554. doi : 10.2307 / 1940081 . JSTOR 1940081 .
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Ver también
- Perturbación (ecología)
- Sucesión ecológica
- Formación de patrones
- Patrones en la naturaleza
- Ecología espacial