군집의 천이
버려진 농경지에 더 이상 작물이 재배되지 않으면 풀이나 잡초가 자라고 얼마후에는 관목이 자라나고 오랜 시간이 지나면 교목들이 자라 숲이 된다. 이처럼 생물 군집은 항상 고정되어 있는 것이 아니라 기후 조건이나 지형의 변화와 같은 환경변화에 따라 오랜 세월을 거쳐 그 구성과 특성이 변한다.
천이
생물 군집의 구조가 시간에 따라 방향성을 가지고 점진적으로 변해가는 것을 말한다. 처음부터 생물이 없었던 장소에서 일어나는 1차천이와 산불이 일어난 황무지나 버려진 경작지와 같이 과거에 생물이 살던 곳에서 일어나는 2차 천이가 있다.
2차 천이는 이미 식물이 잘 생잘할 수 있는 토양층이 발달되어 있는 상태이므로 1차 천이에 비해 진행속도가 매우 빠르다. 1차 천이는 노출된 바위나 모래 언덕 또는 화산 활동에 의해 만들어진 지표로부터 시작되는데, 이곳은 토양과 양분이 부족하다.
따라서 1차 천이과정에서는 건조하고 양분이 부족해도 잘 살 수 있는 지의류와 같은 생물이 제일 먼저 출현하게 되는데 이를 개척지라고 한다. 지의류는 균류와 조류의 공생체이다.
지의류가 정착하면 이들이 붙어있는 바위의 풍화가 촉진되어 토양이 형성되고 수분 함량이 증가한다. 이렇게 되면 선태식물이 차츰 자라기 시작하고 어느 정도 토양이 형성되고 부식질이 축적되어 여러 종류의 풀이 자라는 초원이 된다.
2차 천이는 이미 형성된 토양에 초본이 자라면서 지행된다. 천이 초기에 초본 식물이 자라는 초원이 형성되고, 이후 키가 작은 관목을 비롯한 나무즐이 들어와 자라게 된다. 숲이 형성되기 전 빛이 강한 조건인 천이 초기에는 소나무와 같은 양수가 우세하다.
시간이 지나면서 양수림이 형성되면 숲 아래에는 그늘이 생겨 빛이 약하므로 양수 종의 묘목은 생장하지 못한다. 반면 떡갈나무와 같은 음수 종은 숲 아래에서 발아해 생장이 빠르게 일어나 숲을 형성하고 있는 양수종이 죽으면 음수 종이 그들을 대체한다.
빛이 강한 곳에서 잘 자라는 나무를 양수, 빛이 약한 곳에서 잘 자라는 나무를 음수라고 한다. 천이 과정은 초원에서 양수림이 먼저 나타나고 마지막에 음수림이 된다. 음수림에는 다양한 식물과 동물들이 함께 살아가며 복잡한 먹이 그물이 형성되어 결국 음수림은 안정된 군집을 이루게 되는데, 이 상태를 극상이라고 한다.
모든 천이의 특징은 천이가 진행됨에 따라 환경 조건의 변화가 일어난다는 것이다. 빛의 환경뿐만 아니라 토양, 수분 등의 환경 변화가 생겨 천이 양상에 영향을 준다.
또한 식물의 천이가 진행됨에 따라 식물의 종 다양성도 변화하며, 식물에 의존하여 사는 동물의 종류와 수도 변하게 된다. 그리고 식물 군집이 극상을 이루면 동물들도 안정된 상태를 유지한다.