22. Экологическая сукцессия

Экологическая сукцессия — поступательная динамика экосистемы — последовательный ряд изменений видовой и трофической структур экосистемы, всей ее организации, или последовательная смена экосистем.

Сукцессия — смена одних видов другими за определенный промежуток времени.

Сукцессии бывают первичными и вторичными:

1. первичная (экосистема возникает на безжизненном месте)

2. вторичная (сообщество развивается на месте уже существующего)

В зависимости от причин сукцессии различают:

1. Экзодинамические — вызванные внешними факторами — изменением климата, понижением уровня грунтовых вод, подъемом уровня мирового океана и т.п. Связаны в основном с действием механической адаптации экосистемы к факторам внешней среды.

2. Эндодинамические - вызванные внутренним механизмом экосистемы. Приводятся в действие особыми законами, механизмами. На любом, даже безжизненном субстрате, рано или поздно расцветает жизнь. При этом типы сообществ, в данном пр-ве последовательно сменяют друг друга, постепенно усложняясь и увеличивая видовое разнообразие, формируя т.н. сукцессионный ряд, состоящий из последовательных стадий, отмечающих смену одного сообщества другим. Сукцессионный ряд заканчивается стадией зрелости, на которой экосистема изменяется очень мало - климаксными экосистемами. Вмешательство человека в природу ведет зачастую также к явлению дигрессии, когда климакс экосистемы достигается на более ранних стадиях сукцессии, вследствие чего экосистемы значительно упрощаются.

Следует различать автотрофные и гетеротрофные сукцессии. Динамика гетеротрофов целиком подчинена динамике автотрофов - смена животных сообществ зависит от смены растительных сообществ. В гетеротрофных сукцессиях участвуют только животные (гетеротрофы, консументы). Гетеротрофная сукцессия предполагает обязательное наличие определённого запаса энергии, аккумулированной в органическом веществе. Она заканчивается вместе с исчерпанием ресурса энергии, то есть после полного разложения исходного субстрата. После этого экосистема перестает существовать (гниющее дерево).

Сукцессии бывают (P-производимая биомасса; R-расход на дыхание):

- автотрофные - растущий лес — P/R>1;

- гетеротрофные - расходуется больше вещества, чем производится — P/R<1;

- климаксная система - состояние равновесия — P/R=1.

23. Гомеостаз экосистем. Принцип обратной связи. Отношения "хищник-жертва". Помехи в экосистемах.

Гомеостаз — способность экосистемы к саморегуляции, т.е. способность противостоять изменениям и сохранять равновесие.

В основе гомеостаза лежит принцип обратной связи.

—          Отрицательный (уменьшается отклонение от нормы)

—          Положительный (увеличивается отклонение от нормы)

Поддерживать гомеостаз возможно в пределе отрицательной обратной связи. В любой экосистеме, где существуют пищевые цепи, есть определённые каналы передачи информации: химические, генетические, энергетические и др. Стабильность сообщества определяется количеством связей в трофической пирамиде. Сбалансированность экологического круговорота и уравновешенность экосистем обеспечивается механизмомобратной связи: управляющий компонент получает информацию от управляемого и соответственным образом вносит коррективы в дальнейший процесс управления. Возникновение помех — нарушение обратных связей. Сильные помехи — гибель экосистем. Помехи: частичные (ядохимикаты, отстрел животных, вылов рыбы); предельные — разрушают экосистему (уничтожение основного трофического уровня).Гомеостатическое плато — область в пределе которой экосистема способна сохранять свою устойчивость несмотря на стрессовые влияния.

Рассмотрим отношения «хищник-жертва». Между условно выделенными блоками хищников и жертв управление осущ посредством положит и отрицат связей. Положит обратная связь увеличивает чрезмерно популяцию жертвы. Отрицат — ограничивает рост поп-ции жертвы за счет увеличения численности поп-ции хищников. Эта схема иллюстрирует процесс коэволюции в системе «х-ж». Если в эту систему не вмешиваются другие факторы, то рез-т саморегуляции будет описываться гомеостатическим плато — областью отрицательных связей, а при нарушении системы начинают преобладать обратные положительные связи, что может привести к гибели системы.