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군집의 천이 (Ecological Succession)
군집의 천이란, 한 지역의 생태계에서 시간이 흐름에 따라 생물적 요인(생물 간의 상호작용)과 비생물적 요인(기후, 토양 등 환경)이 점진적으로 변하는 과정을 말해요. 천이는 새로운 생물 군집이 나타나고 기존 군집이 사라지면서 생태계가 점차 변해가는 과정이에요.
1) 천이와 극상
천이 과정에서 초기에 정착하는 생물들은 일반적으로 척박한 환경에서도 살아남을 수 있는 생물들이에요. 예를 들어, 건조한 곳에서는 이끼나 지의류가 처음으로 정착하죠. 이들 생물들은 서서히 환경을 변화시키면서 토양을 형성하고, 토양의 수분 조건이나 영양분의 종류와 양도 바꾸어 다른 생물들이 정착할 수 있는 환경을 만들어줘요.
천이가 진행되면서 초기 생물들은 서서히 사라지고, 새로운 생물들이 그 자리를 대신하게 됩니다. 이 과정은 종종 수십 년, 수백 년에 걸쳐 이루어지며, 마지막에는 **극상(Climax)**이라는 상태에 도달하게 돼요. 극상은 그 지역에서 생물 군집이 가장 안정된 상태로, 더 이상 큰 변화가 일어나지 않는 상태를 의미해요. 예를 들어, 참나무와 같은 음수림이 극상을 이루는 경우가 있어요. 음수림은 그늘에서 잘 자라는 나무들로 이루어진 숲이에요.
천이는 두 가지로 구분할 수 있어요:
- 1차 천이: 생물이 전혀 없는 불모지에서 처음으로 생물이 정착하는 과정이에요. 예를 들어, 화산 활동으로 형성된 용암 대지에서는 아무것도 자라지 않다가, 시간이 지나면서 이끼류나 지의류가 정착해요. 이런 환경에서는 토양이 처음부터 만들어지기 때문에 천이 과정이 매우 오래 걸려요.
- 2차 천이: 기존의 생물들이 살던 지역에서 교란(예: 산불, 사태)이 발생한 후 다시 생물들이 정착하는 과정이에요. 이 경우, 씨앗이나 뿌리가 남아 있는 상태에서 천이가 시작되기 때문에, 1차 천이보다 훨씬 빠르게 진행돼요. 예를 들어, 산불이 난 숲에서 남아 있는 씨앗과 뿌리들이 새롭게 자라면서 숲이 회복되는 과정이 이에 해당해요.
또한, 천이는 시작되는 환경에 따라 다음과 같이 나뉩니다:
- 건성 천이: 수분이 적은 건조한 환경에서 시작되는 천이입니다. 용암 대지나 바위틈 같은 곳에서 시작되는 천이가 이에 해당해요.
- 습성 천이: 습지에서 시작되는 천이입니다. 예를 들어, 호수가 점차 메워져서 육지로 변하는 과정에서 습성 천이가 일어나요. 습성 천이에서는 초기에는 습한 환경에 적응한 식물들이 자라지만, 시간이 지나면서 점차 건조한 환경에서 잘 자라는 식물들로 바뀌어 가요.
2) 천이에 영향을 미치는 요인
천이 과정은 다양한 요인들에 의해 영향을 받습니다. 특히, 1차 천이에서 어떤 생물이 처음 정착하는지가 중요한데, 이는 이후의 천이 과정 전체에 큰 영향을 미칩니다.
- 1차 천이: 생물이 전혀 없는 맨땅에서 시작하는 천이예요. 이때 가장 먼저 정착하는 생물은 보통 지의류나 이끼류와 같은 선구자 종(Pioneer species)이에요. 이들은 척박한 환경에서도 살아남을 수 있는 능력을 가지고 있어서, 바위나 맨땅에 먼저 정착해요. 이들이 바위를 조금씩 부수고, 유기물질을 축적하여 점차 토양을 형성해요.소나무 같은 양수림이 자라면, 숲의 지표에 닿는 빛의 양이 점차 감소해요. 그리고 토양 속의 무기염류(영양분)도 점차 고갈되죠. 이 시점에서는 참나무 같은 음수(그늘에서 잘 자라는 나무)의 묘목이 자라기 시작하면서, 소나무와 참나무가 함께 자라는 혼합림 단계로 넘어가요. 결국, 참나무와 같은 음수림이 주도하는 숲이 형성되면서 극상에 도달하게 돼요.
- 시간이 지나면서 토양이 형성되면, 초본류(작은 풀 종류) 같은 식물이 자라기 시작해요. 이 식물들은 지의류나 이끼류보다 더 많은 영양분을 필요로 하며, 토양을 더 비옥하게 만듭니다. 그 후 토양에 수분과 질소 화합물 같은 양분이 축적되면, 양수(볕이 잘 드는 곳에서 잘 자라는 나무)인 소나무 등이 자라기 시작해요.
- 2차 천이: 2차 천이는 1차 천이와는 달리, 이미 존재했던 생물들이 남긴 흔적이 있는 곳에서 시작돼요. 예를 들어, 산불이 난 후에도 땅 속에는 씨앗이나 뿌리 부분이 남아 있을 수 있어요. 이러한 남은 생물들이 다시 자라면서 천이가 진행돼요. 이 과정은 이미 토양이 형성되어 있고, 일부 생물들이 남아 있기 때문에 1차 천이보다 훨씬 빠르게 진행돼요.
천이의 유형별 요약:
- 건성 천이: 물이 부족한 건조한 환경에서 시작되는 천이.
- 습성 천이: 습한 환경에서 시작되어 시간이 지나면서 육지로 변해가는 천이.
- 1차 천이: 생물이 전혀 없는 불모지에서 시작되는 천이. 이끼류, 지의류부터 시작해 숲으로 발전.
- 2차 천이: 기존 생물들이 살던 지역에서 교란 후 다시 생물이 정착하는 천이. 기존에 남아있던 씨앗이나 뿌리가 중요한 역할.
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