I. Закон сукцессии

В масштабах времени экосистемы не остаются неизменными, они меняются по определенным законам и эти изменения называются сукцессией.Так, в умеренном поясе непроточное озеро через сотню-тысячу лет заболачивается, болото постепенно превращается в луг, луг, зарастая кустарником, березой и осиной, становится смешанным или лиственным лесом – дубравой. Листопадный лес – зрелое сообщество суши умеренной зоны, которое может существовать намного дольше, чем предшествующие ей стадии. Сукцессия – это последовательное смена сообществ, преемственно возникающая на одной и той же территории (биотопе) под влиянием внутренних причин.Сукцессия происходит в результате изменения физической среды под действием сообщества, т.е. контролируется им. Замещение видов в экосистемах вызывается тем, что популяции, стремясь модифицировать окружающую среду, создают условия, благоприятные для других популяций; это продолжается до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие между биотическими и абиотическими компонентами. Такое равновесное сообщество называется зрелым, или климаксным.

Сукцессия в энергетическом смысле связана с фундаментальным сдвигом потока энергии в сторону увеличения количества энергии, направленной на поддержание системы. Сукцессия состоит из стадий роста, стабилизации и климакса. Их можно различать на основе критерия продуктивности: на первой стадии продукция растет до максимума, на второй остается постоянной, на третьей уменьшается до нуля по мере деградации системы. Посмотрим, каковы различия между растущими и зрелыми сообществами в одной и той же зоне (табл. 2).

Таблица 2. Различия между растущими и зрелыми экосистемами

 

Показатель Растущая экосистема Зрелая экосистема
Урожай Высокий Низкий
Видовое разнообразие Мало Велико
Структурное разнообразие Слабо организовано Хорошо организовано
Специализация по нишам Широкая Узкая
Размеры организма Небольшие Крупные
Жизненные циклы Короткие и простые Длинные и сложные
Скорость обмена биогенных веществ между организмом и средой Высокая Низкая
Давление отбора На быстрый рост На регуляцию обратной связи
Внутренний симбиоз Не развит Развит
Сохранение биогенных веществ С потерями Полное
Стабильность Низкая Высокая
Энтропия Высокая Низкая
Информация Мало Много

 

Экосистема стремится создать максимально разнообразное сообщество при данных ресурсах. В тропической зоне – это влажный тропический лес (или саванна, если мало воды), в умеренной зоне – это листопадный лес (или степь, если мало воды), в зоне резко континентального климата – это хвойный лес (тайга), в экстремальной зоне – это тундра, т.е. при благоприятных условиях природа стремится покрыть сушу лесами, так как лес – разноярусная среда, где может обитать максимальное количество видов. Первое вмешательство человека в природу – вырубка лесов, которая началась в результате неолитической революции, стала началом глобального экологического кризиса продуцентов. Стратегия экосистем – «наибольшая защита», стратегия человека – «максимум продукции». Общество стремится получить с осваиваемой территории максимальный урожай и для осуществления своей цели создает искусственные экосистемы, а также замедляет развитие экосистем на ранних стадиях сукцессии, на которых можно собрать максимальный урожай. Сами же экосистемы стремятся развиваться в направлении достижения максимальной стабильности. Для поддержания максимального энергетического выхода, быстрого роста и достижения высокой стабильности природным системам необходима низкая эффективность. Обращая развитие экосистем вспять и приводя их тем самым в неустойчивое состояние, человек вынужден поддерживать «порядок» в экосистемах и затраты на это могут превысить выгоду, получаемую при переводе экосистемы в нестабильное состояние. Любое повышение человеком эффективности экосистемы приводит к повышению затрат на ее поддержание вплоть до какого-то предела, когда дальнейшее повышение эффективности невыгодно из-за слишком большого роста затрат. Необходимо, таким образом, достижение не максимального, а оптимального КПД экосистем, с тем, чтобы повышение их продуктивности не приводило к потере стабильности, и результат оказывался экономически оправданным.

Естественная сукцессия, о которой говорилось в начале данной лекции, является первичной сукцессией. Она происходит на первично свободном субстрате: на склоне после оползня или обвала, на отмели при отступлении моря, на обнаженных эоловых песках пустыни, на песчаной дюне и т.п. Классическим примерами первичной сукцессии в России являются зарастание еловым лесом северных территорий. Вначале здесь формируются березняки и осинники, но в конкурентной борьбе они проигрывают ели и через 100-120 лет образуется климаксная стадия сукцессии – ельник.

Вторичная (антропогенная) сукцессия является следствием деятельности человека и происходит быстрее первичной. Она возникает на вырубках и после пожаров в лесу, при рекультивации в местах добычи полезных ископаемых, на пастбищах при перевыпасе, в рекреационных зонах, а также как цветение пресных водоемов из-за избыточного стока удобрений с полей.

Сукцессии разномасштабны и иерархичны: они происходят не только на обширных территориях суши, но на стволах деревьев и в пнях, не только в океанах, но в лужах и прудах.








Дата добавления: 2014-12-09; просмотров: 3633;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.003 сек.