Сезонная динамика экосистемы. Понятие экологической сукцессии.

Экосистема – сложная динамичная, открытая, равновесная система, образованная единством взаимодействия организмов и окружающей среды, обладающая способностью к устойчивости и саморегуляции.

Экосистема непрерывно изменяется и развивается под влиянием многих эндогенных и экзогенных факторов. Нестабильность абиотической составляющей экосистем определяет колебательный характер состава и функциональных связей.

Динамичность - одно из фундаментальных свойств экосистем, отражающее зависимость ее от комплекса факторов и адаптивный ответ системы на их воздействие.

Масштабы времени, в которых выражена динамика экосистем: суточная, сезонная, протяжение ряда лет, геологические эпохи (отражает развитие биосферы в целом).

Суточная и сезонная динамика экосистем связана с сезонными ритмами и динамикой активности в жизни растений и животных, смена видового состава на протяжении годового цикла, и отражает приспособление экосистем к суточной и сезонной динамике условий существования. Характерная черта подобной динамики – сохранение принципиальных свойств данной экосистемы (сезонные изменения видового состава повторяются каждый год).

Суточные аспекты: не происходит принципиальных изменений видового состава и основных форм взаимодействий. Определяется характером активности видов имеющих суточную ритмику жизнедеятельности. Например, леса умеренной зоны: дневной аспект – дневные виды животных, растения, опыляемые дневными насекомыми; ночной аспект – наоборот. Например, вертикальная миграция в течение суток планктона и вслед за ним планктоноядных животных.

Расхождение в суточной активности снижает прямую конкуренцию, повышает биологическое разнообразие, способствует более полному использованию ресурсов.

Сезонные аспекты: касается изменения видового состава – миграция в неблагоприятные периоды. При этом оседлые виды составляют ядро экосистемы, а сезонные виды (перелетные птицы) определяют ее облик и характер связей в отдельные периоды. Некоторые виды отличаются пульсирующим характером активности (диапауза насекомых, оцепенение, спячка). Растительные сообщества изменяются структурно (листопад, отмирание трав. растительности) и функционально (изменение интенсивности фотосинтеза).

Снижение числа активных видов ведет к снижению уровня биогенного круговорота веществ. Сезонные аспекты лучше выражены в зонах с резкими изменениями физических параметров среды – зима и лето. Но имеет место, например и в тропиках – засушливые и влажные периоды.

Экологические сукцессии - закономерноенаправленное развитие экосистемы, при котором происходит смена во времени одного сообщества другим. Смена сообществ базируется на функциях автотрофов.Гетеротрофная составляющая экосистемы формируется на базе фитоценозов и лишь вторично начинает влиять на его состав и свойства. Смена последовательного ряда сообществ – адаптивный ответ на экосистемном уровне по отношению к изменяющимся факторам среды (климат, рельеф, гидролог. режим).

Сукцессия завершается образованием стабильного сообщества, наиболее адаптированного к данным сложившимся условиям – климакс. В определенных условиях сукцессия может быть регрессивной – обеднение и упрощение сообществ, например, в результате антроп.воздействий.

Различают сукцессии экзоэкогенетические (аллогенные) и эндоэкогенетические (автогенные).

Аллогенные – сукцессионные смены, вызванные внешними, абиотическими факторами. Автогенные – вызываются изменением структуры и системы связей в сообществах. Эти две категории сукцессий совмещаются.

Также выделяю первичные – начинаются на субстрате не измененном деятельностью живого. Вторичные –развиваются на субстрате, первоначально измененном живыми организмами, несут восстановительный характер.

Вековые смены экосистем отражают историю развития биосферы. Начинаются с перестройки внутренних связей уже сложившихся экосистем. Например, смена экосистем по мере отступления ледников. Или вековой ход аридизация климата и соответственное изменение сообществ.

Устойчивость — один из основных системных параметров экосистем, способность противостоять возмущающим факторам среды для своего сохранения.

№15

Экосистема. Биогеоценоз. Структура экосистемы.

Продуценты ,консументы. Редуценты. Цепи и сети питания.

Живые существа распределены по Земле неравномерно. Однородные участки суши, заселенные живыми организмами , называются биотопами. ( местами жизни).

Биоценоз – это исторически сложившееся сообщество организмов разных видов, населяющее биотоп. Биоценоз состоит из двух компонентов: живого компонента и неживого компонента.

В состав живого компонента биоценоза входят популяции всех видов живых организмов:

1)Фитоценоз – это совокупность растений.

2)Зооценоз это совокупность животных.

3)Микоценоз – это совокупность грибов.

4)Микробоценоз – это совокупность микроорганизмов.

В состав неживого компонента ( биотопа)входят:

1)Гидротоп – вся влага ( атмосферные, подземные и наземные воды).

2)Климатоп – климатические условия ( ветер, температура, атмосферное давление и т.д.).

3)Эдафотоп – почва.

Наиболее типичными биоценозами для Беларуси являются биоценозы: леса, болота, луга, озера, и т.д. Пространственная структура биоценоза – это распределение в пространстве видов, составляющих биоценоз. Пространственная структура бывает вертикальной и горизонтальной.

1)Вертикальная структура биоценоза - это ярусность , распределение растений в соответствии с высотой и уровнем освещенности. Обычно верхний ярус составляют деревья, затем молодые деревья, кустарник и т.д, трава является нижним ярусом

2)Горизонтальная структура биоценоза связана с образованием различных групп особей( стада, стаи, семьи и т.д.) и, следовательно, неравномерным распределением организмов внутри биоценоза.

Экосистема или биогеоценоз – это сообщество организмов биоценоза и окружающая их неживая природа, которые образуют устойчивую и динамичную систему. Каждый биогеоценоз является экосистемой, но не каждая экосистема является биогеоценозом. Экосистема может быть разных размеров ( от капли воды до биосферы – живой оболочки нашей планеты), а биогеоценоз ограничен размерами фитоценоза. В состав биогеоценоза входят:

1)Неорганические вещества ( минеральные соли, газы атмосферы и т.д.).

2)Органические вещества ( белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты и т.д.).

3)Климатические факторы( температура, влажность, освещенность и т.д.).

4)Продуценты – организмы синтезирующие органические вещества из неорганических ( растения, часть бактерий и протистов).

5)Консументы - организмы питающиеся готовыми органическими веществами и неспособные их синтезировать самостоятельно ( животные , грибы , часть бактерий и протистов).

6)Редуценты – небольшая группа организмов , которые разрушают остатки мертвых растений и животных и превращают их в минеральные соединения , используемые растениями

К редуцентам относятся бактерии , грибы и некоторые другие организмы.