derecha|miniaturadeimagen|300x300px| Una comunidad de plantas tropicales en Diego García miniaturadeimagen| Monitoreo de pastizales utilizando el método de 3 pasos de Parker, Okanagan Washington 2002 |299x299px La ecología vegetal es una subdisciplina de la ecología que estudia la distribución y abundancia de plantas, los efectos de los factores ambientales sobre la abundancia de plantas y las interacciones entre plantas y otros organismos. Ejemplos de estos son la distribución de bosques templados caducifolios en América del Norte, los efectos de la sequía o las inundaciones sobre la supervivencia de las plantas y la competencia entre las plantas del desierto por el agua, o los efectos de los rebaños de animales de pastoreo sobre la composición de los pastizales.
O.W. Archibold proporciona una visión global de los principales tipos de vegetación de la Tierra. Reconoce 11 tipos principales de vegetación: bosques tropicales, sabanas tropicales, regiones áridas (desiertos), ecosistemas mediterráneos, ecosistemas de bosques templados, praderas templadas, bosques de coníferas, tundra (tanto polar como de alta montaña), humedales terrestres, ecosistemas de agua dulce y sistemas costeros/marinos. Esta amplitud de temas muestra la complejidad de la ecología de las plantas, ya que incluye plantas desde algas unicelulares flotantes hasta grandes árboles formando copas.
Una característica que define las plantas es la fotosíntesis. La fotosíntesis es el proceso de una reacción química para crear glucosa y oxígeno, que es vital para la vida de las plantas. Uno de los aspectos más importantes de la ecología vegetal es el papel que han jugado las plantas en la creación de la atmósfera oxigenada de la tierra, un evento que ocurrió hace unos 2 mil millones de años. Se puede fechar mediante el depósito de formaciones de hierro en bandas, rocas sedimentarias distintivas con grandes cantidades de óxido de hierro. Al mismo tiempo, las plantas comenzaron a eliminar el dióxido de carbono de la atmósfera, iniciando así el proceso de control del clima de la Tierra. Una tendencia a largo plazo de la Tierra ha sido aumentar el oxígeno y disminuir el dióxido de carbono, y muchos otros eventos en la historia de la Tierra, como el primer movimiento de vida en la tierra, probablemente estén vinculados a esta secuencia de eventos.
Uno de los primeros libros clásicos sobre ecología vegetal fue escrito por J. E. Weaver y F. E. Clements.Weaver, J. E. and F. E. Clements. 1938. Plant Ecology. 2nd edn. New York: McGraw-Hill Book Company. Habla ampliamente sobre las comunidades de plantas, y particularmente la importancia de fuerzas como la competencia y procesos como la sucesión. El término ecología en sí fue acuñado por el biólogo alemán Ernst Haeckel. From p. 286: "Unter Oecologie verstehen wir die gesammte Wissenschaft von den Beziehungen des Organismus zur umgebenden Aussenwelt, wohin wir im weiteren Sinne alle "Existenz-Bedingungen" rechnen können." (By "ecology" we understand the comprehensive science of the relationships of the organism to its surrounding environment, where we can include, in the broader sense, all "conditions of existence".)
La ecología de las plantas también se puede dividir por niveles de organización, incluida la ecofisiología de las plantas, la ecología de la población de las plantas, la ecología comunitaria, la ecología de los ecosistemas, la ecología del paisaje y la ecología de la biosfera.
El estudio de las plantas y la vegetación se complica por su forma. Primero, la mayoría de las plantas están enraizadas en el suelo, lo que hace que sea difícil observar y medir la absorción de nutrientes y las interacciones de las especies. En segundo lugar, las plantas a menudo se reproducen vegetativamente, es decir, asexualmente, de una manera que dificulta la distinción de plantas individuales. De hecho, el concepto mismo de un individuo es dudoso, ya que incluso un árbol puede considerarse como una gran colección de meristemos vinculados.Williams, G. C. 1975. Sex and Evolution. Monographs in Population Biology. No. 8. Princeton: Princeton University Press. Por lo tanto, la ecología vegetal y la ecología animal tienen diferentes estilos de acercamiento a los problemas que involucran procesos como la reproducción, la dispersión y el mutualismo. Algunos ecologistas de plantas han puesto un énfasis considerable en tratar de tratar a las poblaciones de plantas como si fueran poblaciones de animales, centrándose en la ecología de la población.Harper, J. L. 1977. Population Biology of Plants. London: Academic Press. Muchos otros ecologistas creen que si bien es útil recurrir a la ecología de la población para resolver ciertos problemas científicos, las plantas exigen que los ecólogos trabajen con múltiples perspectivas, apropiadas para el problema, la escala y la situación.
Historia miniaturadeimagen|210x210px| El trabajo de Alexander von Humboldt que conecta las distribuciones de plantas con factores ambientales jugó un papel importante en la génesis de la disciplina de la ecología vegetal. La ecología vegetal tiene su origen en la aplicación de la fisiología vegetal a las preguntas planteadas por los geógrafos de plantas. Carl Ludwig Willdenow fue uno de los primeros en notar que climas similares producían tipos de vegetación similares, incluso cuando estaban ubicados en diferentes partes del mundo. El estudiante de Willdenow, Alexander von Humboldt, utilizó la fisonomía para describir los tipos de vegetación y observó que la distribución de los tipos de vegetación se basaba en factores ambientales. Los geógrafos de plantas posteriores que se basaron en el trabajo de Humboldt incluyeron a Joakim Frederik Schouw, A. P. de Candolle, August Grisebach y Anton Kerner von Marilaun. El trabajo de Schouw, publicado en 1822, relacionó las distribuciones de plantas con factores ambientales (especialmente la temperatura) y estableció la práctica de nombrar asociaciones de plantas al agregar el sufijo -etum al nombre de la especie dominante. Trabajando a partir de colecciones de herbario, De Candolle buscó reglas generales de distribución de plantas y también decidió usar la temperatura. El trabajo de dos volúmenes de Grisebach, Die Vegetation der Erde nach Ihrer Klimatischen Anordnung, publicado en 1872, vio a la geografía vegetal alcanzar su "forma definitiva" como un campo descriptivo.
A partir de la década de 1870, el botánico suizo Simon Schwendener, junto con sus estudiantes y colegas, estableció el vínculo entre la morfología de las plantas y las adaptaciones fisiológicas, sentando las bases para los primeros libros de texto de ecología, Plantesamfund deEugenius Warming (publicado en 1895) y el Pflanzengeographie auf Physiologischer Grundlage de Andreas Schimper de 1898. Warming incorporó con éxito la morfología vegetal, la taxonomía fisiológica y la biogeografía en la geografía vegetal para crear el campo de la ecología vegetal. Aunque más morfológico que fisiológico, Schimper ha sido considerado el fundador de la ecología fisiológica de las plantas. La ecología vegetal se construyó inicialmente alrededor de ideas estáticas de distribución de plantas; la incorporación del concepto de sucesión agregó un elemento para cambiar a través del tiempo en el campo. Los estudios de Henry Chandler Cowles sobre la sucesión de plantas en las dunas de arena del lago Míchigan (publicado en 1899) y la monografía de Frederic Clements en 1916 sobre el tema lo establecieron como un elemento clave de la ecología vegetal.
La ecología vegetal se desarrolló dentro de la disciplina más amplia de la ecología durante el . Inspirado por el Plantesamfund de Warming, Arthur Tansley se propuso mapear las comunidades de plantas británicas. En 1904 se asoció con William Gardner Smith y otros involucrados en el mapeo de vegetación para establecer el Comité Central para el Estudio y Estudio de la Vegetación Británica, que luego se acortó al Comité Británico de Vegetación. En 1913, el Comité Británico de Vegetación organizó la British Ecological Society (BES), la primera sociedad profesional de ecologistas. Esto fue seguido en 1917 por el establecimiento de la Sociedad Ecológica de América (ESA); los ecologistas de plantas formaron el subgrupo más grande entre los miembros inaugurales de la ESA.
Los estudiantes de Cowles jugaron un papel importante en el desarrollo del campo de la ecología vegetal durante la primera mitad del , entre ellos William S. Cooper, E. Lucy Braun y Edgar Transeau.
Cronología gráfica de ecologistas de plantas
Distribución derecha|miniaturadeimagen|500x500px| Los biomas mundiales se basan en el tipo de planta dominante. La distribución de las plantas se rige por una combinación de factores históricos, ecofisiología e interacciones bióticas. El conjunto de especies que pueden estar presentes en un sitio determinado está limitado por la contingencia histórica. Para aparecer, una especie debe haber evolucionado en un área o dispersarse allí (ya sea de forma natural o a través de la agencia humana), y no debe haberse extinguido localmente. El conjunto de especies presentes localmente se limita aún más a aquellas que poseen las adaptaciones fisiológicas para sobrevivir a las condiciones ambientales que existen. Este grupo se forma aún más a través de interacciones con otras especies.
Las comunidades de plantas están ampliamente distribuidas en biomas según la forma de las especies de plantas dominantes. Por ejemplo, los pastizales están dominados por pastos, mientras que los bosques están dominados por árboles. Los biomas están determinados por los climas regionales, principalmente la temperatura y la precipitación, y siguen tendencias latitudinales generales. Dentro de los biomas, puede haber muchas comunidades ecológicas, que se ven afectadas no solo por el clima y una variedad de características a menor escala, incluidos los suelos, la hidrología y el régimen de perturbación. Los biomas también cambian con la elevación, las elevaciones altas a menudo se asemejan a las encontradas en latitudes más altas.
Interacciones biológicas
Competencia
Las plantas, como la mayoría de las formas de vida, requieren relativamente pocos elementos básicos: carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre; por lo tanto, se conocen como formas de vida CHNOPS. También se necesitan elementos menores, frecuentemente denominados micronutrientes, como el magnesio y el sodio. Cuando las plantas crecen muy cerca, pueden agotar los suministros de estos elementos y tener un impacto negativo en los vecinos. La competencia por los recursos varía de simétrica completa (todos los individuos reciben la misma cantidad de recursos, independientemente de su tamaño) a simétrica de tamaño perfecto (todos los individuos explotan la misma cantidad de recursos por unidad de biomasa) a asimétrica de tamaño absoluto (los individuos más grandes explotan todos El recurso disponible). El grado de asimetría de tamaño tiene efectos importantes en la estructura y diversidad de las comunidades ecológicas. En muchos casos (quizás la mayoría), los efectos negativos sobre los vecinos surgen de la competencia asimétrica de tamaño por la luz. En otros casos, puede haber competencia bajo tierra por agua, nitrógeno o fósforo. Para detectar y medir la competencia, se necesitan experimentos; Estos experimentos requieren eliminar vecinos y medir las respuestas en las plantas restantes. Muchos de estos estudios son necesarios antes de poder hacer generalizaciones útiles.