Динамика экосистем. Любая экосистема динамична, что определяется постоянными изменениями, происходящими в биоценозах

Любая экосистема динамична, что определяется постоянными изменениями, происходящими в биоценозах. Все изменения, происходящие в сообществе, можно отнести к двум основным типам: циклические и поступательные.

Циклические изменения в биоценозах отражают суточную, сезонную и многолетнюю периодичность внешних условий и проявления эндогенных ритмов организмов.

Типы циклических изменений:

1. Суточные изменения в биоценозах обычно выражены тем сильнее, чем значительнее разница температур, влажности и других факторов окружающей среды днем и ночью. Проявляются суточные изменения в различной активности животных и растений относительно времени суток.

2. Сезонная изменчивость биоценозов выражается в изменении не только состояния и активности, но и количественного соотношения отдельных видов в зависимости от циклов их размножения, сезонных миграций, отмирания отдельных генераций в течении года и т.п. Сезонные ритмы сообществ наиболее отчетливо выражены в климатических зонах и областях с контрастными условиями лета и зимы (в умеренных и северных широтах). Прямым образом связаны с таким явлением как фотопериодизм.

3. Многолетние изменения в составе сообществ имеют тенденцию повторяться вслед за периодическими локальными изменениями климата, которые в свою очередь зависят от циклических изменений солнечной активности.

В связи с тем, что характер суточных, сезонных, а так же и космических изменений более или менее постоянен в течение длительного периода времени, в биоценозе сформировались механизмы, приводящие сообщества в целом в соответствие с периодикой изменения условий обитания. В процессе циклических изменений целостность биоценозов обычно не нарушается. Биоценоз испытывает лишь периодические колебания качественных и количественных характеристик.

Поступательные изменения в сообществе приводят в конечном итоге к смене этого сообщества другим, с иным набором господствующих (доминирующих) видов. Такой закономерный направленный процесс изменения сообществ в результате взаимодействия живых организмов между собой и окружающей их абиотической средой называют экологической сукцессией. В более широком смысле любой поступательный процесс последовательной смены одного биоценоза другим называют экологической сукцессией (succession - последовательность, смена). Цепь сменяющих друг друга биоценозов называется сукцессионным рядом.

Экологи различают два основных типа сукцессий: первичные и вторичные.

Первичными сукцессиями называют освоение живыми организмами лишенных жизни мест – скал, обрывов, наносов рек, сыпучих песков и т.п. При первичных сукцессиях скорость изменения сообществ, как правило, невелика. Сукцессионные серии удерживаются значительное время. Формирование конечного (стабильного) биоценоза затягиваются иногда на столетия и более. Однако стабильность конечных ценозов относительна.

Пример первичной сукцессии на песчаной косе (отмели):

· Пионерная растительность – самые неприхотливые виды – лишайники, лебеда, спорыш, подорожник, череда. Нет закономерностей в расселении. Не зависят друг от друга.

· Пионерные сообщества воздействуют друг на друга. Появляются новые растения – белокопытник (много семян, образует большие кочки). Захват земли. Конкуренция. Вытеснение пионерного сообщества.

· Прорастает ива козья, конкурирует с белокопытником, вытесняет его. Вокруг ив приживается пырей, вейник, костер безостый.

· Прорастание лиственных деревьев, угнетение трав и кустарников. Прорастают хвойные.

· Хвойный лес.

Вторичные (восстановительные) сукцессии возникают в местах, которые были уже заселены, но лишились своих обитателей в результате каких-либо воздействий (факторов запуска восстановительной сукцессии). Такого рода воздействия могут быть зоогенными (например, массовая вспышка численности хвоегрызущих вредителей), антропогенными (вырубка, сброс биозагрязнителей в водоемы и т.п.), катастрофическими (пожар, ветровал и т.п.). Вторичные сукцессии совершаются обычно быстрее и легче в отличии от первичных. Классическим примером вторичной сукцессии является смена растительных сообществ на вырубке.

Порядок смены сообществ в данном примере упрощенно можно представить следующим образом:

1. Травянистые растения (1 – 2 года).

2. Всходы светолюбивых деревьев и кустарников (5 – 6 лет).

3. Появление под пологом светолюбивых лиственных пород (например, березы) всходов теневыносливых хвойных пород (например, ели) (10 – 50 лет).

4. Формирование смешанного древостоя с наличием в основном пологе крон светолюбивых и теневыносливых пород.

5. В результате межвидовой конкуренции формируется практически чистый хвойный (еловый) древостой. Береза уходит в отпад.

Пример: зарастание пашни:

· сорные однолетние травы,

· семена многолетних трав и кустарники,

· лиственные древесные растения,

· сосна, до начальных стадий развития соснового леса проходит около 25 лет, не менее чем через 100 лет – сосновый лес.

Частным случаем экологической сукцессии является деструктивная сукцессия, не завершающаяся конечным климаксом (АРАЛ). Отрицательным примером такой сукцессии может служить постепенная деградация лесной экосистемы вследствие техногенного загрязнения. Другой пример - освоение живыми организмами ствола упавшего дерева; последовательность сменяющих друг друга организмов деструкторов при такой сукцессии примерно такова:

1. Грибы – пионеры (плесневые и деревоокрашивающие), насекомые красилофаги (короеды, усачи, златки и т.п.).

2. Складские грибы – субдеструкторы (деструкция поверхностных слоев древесины с образованием, как правило, твердой гнили).

3. Складские грибы – деструкторы (глубокая деструкция древесины с образованием мягкой гнили).

4. Организмы– гумификаторы (перерабатывают остатки древесины в перегной).

Последний пример деструктивной сукцессии и подобные ему имеют место в любой экосистеме и являются необходимыми для их успешного функционирования.

Дата добавления: 2014-11-18