Билет №16 Развитие и эволюция экосистемы

Сукцессия – последовательная смена биоценозов, возникающая на одной территории под влиянием природных факторов или воздействия человека. Изменения обусловлены взаимодействием организмов между собой и окружающей средой. Экологическая сукцессия происходит в определённый отрезок времени, в который изменяется видовая структура сообщества и абиотическая среда вплоть до возникновения стабилизированной системы. Такая экосистема – климакс – стабильное состояние биоценоза, достигнутое в результате развития сообщества, завершения сукцессии. К этому состоянию система приходит через ряд стадий развития. Для возникновения сукцессии необходимо свободное пространство. Различают первичные и вторичные сукцессии.

Первичная сукцессия – образуется, если формирование сообществ начинается на свободном субстрате; вторичная сукцессия – последовательная смена одного сообщества, существовавшего на данном субстрате, другим, более совершенным для данных абиотических условий. Примером природной сукцессии является старение озёрных экосистем – эвтрификация. Она выражается в зарастании озёр растениями. Озеро превращается в торфяное болото. На его месте может возникнуть лесная экосистема. Вторичная сукцессия является, как правило, следствием деятельности человека. Смена растительности происходит в результате вторичной сукцессии, возникающей на вырубках леса (ельника). К сменам экосистем ведут также осушение болот, чрезмерные нагрузки на леса – в результате рекреации, химических загрязнений среды, усиленного выпаса скота, пожаров.

Антропогенные воздействия часто ведут к упрощению экосистем – дигрессиям. Смены такого типа обычно завершаются не климаксными экосистемами, для которых характерно усложнение структуры, а стадиями катоценоза, которые нередко заканчиваются полным распадом экосистем.

Специфические закономерности сукцессий заключаются в том, что каждой из них, как и каждой стадии, присущ тот набор видов, которые характерны для данного региона и наиболее приспособлены к той или иной стадии развития сукцессии. Различными будут и завершающие (климаксные) сообщества. Климаксные экосистемы обычно чувствительны к различным вмешательствам.

Различают также автотрофные и гетеротрофные сукцессии. Автотрофные сукцессии протекают в экосистемах, где центральным звеном является растительный покров. С его развитием связаны смены гетеротрофных компонентов. Такие сукцессии потенциально бессмертны, поскольку всё время пополняются энергией и веществом. К гетеротрофным относятся те сукцессии, которые протекают в субстратах, где отсутствуют живые растения, а участвуют лишь животные. Этот вид сукцессий имеет место только до тех пор, пока присутствует запас готового органического вещества, в котором сменяются различные виды организмов-разрушителей. По мере разрушения органического вещества и высвобождения из него энергии сукцессионный ряд заканчивается и система распадается. Таким образом, эта сукцессия по своей природе деструктивна.

Общие закономерности сукцессионного процесса. Для любой сукцессии, особенно первичной характерны следующие общие закономерности протекания процесса:

1. На начальных стадиях видовое разнообразие незначительно, продуктивность и биомасса малы. По мере развития сукцессии эти показатели возрастают.

2. С развитием сукцессионного ряда увеличиваются взаимосвязи между организмами. Полное осваивание среды обитания, усложняются цепи и сети питания.

3. Уменьшается количество свободных экологических ниш. В связи с этим по мере развития сукцессии уменьшается вероятность вспышек численности отдельных видов.

4. Интенсифицируются процессы круговорота веществ, потока энергии и дыхания экосистем.

5. Скорость сукцессионного процесса в большей мере зависит от продолжительности жизни организмов, играющих основную роль в функционировании экосистем.

6. Неизменяемость завершающих (климаксных) стадий сукцессий относительна. Динамические процессы при этом не приостанавливаются, а лишь замедляются. Продолжаются динамические процессы, обуславливаемые изменением среды обитания, сменой поколений организмов и другими явлениями.

7. В зрелой стадии климаксного сообщества биомасса обычно достигает максимальных значений.