Варіант: Динаміка угруповань. Сукцесії

Будь-яка екосистема динамічна, у ній постійно відбуваються зміни у стані та життєдіяльності особин, у співвідношенні популяцій. Усі різноманітні зміни, які відбуваються у будь-якому угрупованні, можна розділити на два основні типи:

– циклічні;

– поступальні.

Ц и к л і ч н і з м і н и угруповань відображають добову, сезонну і багаторічну періодичність зовнішніх умов та прояв ендогенних ритмів організмів.

Д о б о в і перетворення в угрупованнях виражені тим сильніше, чим більшою є різниця температур, вологості та інших факторів вдень і вночі. Наприклад, у піщаних пустелях Середньої Азії життя влітку в полудневі години завмирає. Навіть види із денною активністю ховаються від спеки в норах, у затінку саксаулу або на його гілках (агами, ящірки). Вночі пустеля оживає. Нічних і присмеркових тварин тут більше, ніж денних. Численні види влітку переходять до нічного способу життя (більшість гадюк, павуки). Активно діють жуки-копрофаги, літають дрімлюги, домові сичі, шукають їжу тушканчики, скорпіони, гекони, лисиці, гадюки.

С е з о н н а мінливість біоценозів спостерігається в зміні не тільки стану спокою й активності, а й кількісного співвідношення окремих видів залежно від циклів їхнього розмноження, сезонних міграцій, відмирання окремих генерацій протягом року. На певний час року численні види практично повністю виключаються з життя угруповання, переходять у стан повного спокою (заціпеніння, сплячка, діапаузи), переживаючи несприятливий період у стадії яєць, насіння, перекочовуючи або відлітаючи в інші біотопи чи географічні умови.

Сезонній мінливості піддається здебільшого і ярусна структура біоценозу: окремі яруси рослин можуть повністю зникати у відповідні сезони року, наприклад, трав’янистий ярус, що складається з однорічників.

Сезонні ритми угруповань найчастіше виражені у кліматичних зонах і районах з контрастними умовами літа і зими. У слабкій формі вони проступають навіть у тропічних дощових лісах, де тривалість дня, температура і режим вологості дуже мало змінюються протягом року.

Б а г а т о р і ч н а мінливість – нормальне явище в житті будь-якого угруповання. Вона залежить від зміни по роках метеорологічних умов або інших зовнішніх факторів, що діють на угруповання (наприклад, від ступеню розливу річок). Крім того, багаторічна періодичність може бути пов’язана з особливостями життєвого циклу рослин-едифікаторів, із повторенням масових розмножень тварин або патогенних для рослин мікроорганізмів…

Наприклад: дорослі буки з щільно зімкненими кронами створюють таку густу тінь, що в лісі практично відсутні підлісок і трав’яний покрив, а сіянці буків перебувають у пригніченому стані і врешті-решт гинуть. Коли старі дерева досягають граничного віку і падають, тоді через утворені "вікна" на ґрунт потрапляє сонячне світло і починають іти в ріст молоді буки. Якийсь час деревостій характеризується різновіковістю, поки не попадають усі старі і не вийдуть у перший ярус підрослі молоді буки, після чого знову встановлюється практично одноярусна структура фітоценозу. Весь цикл займає близько двох з половиною століть.

П о с т у п а л ь н і зміни в угрупованні приводять в кінцевому підсумку до заміни цього угруповання іншим, із новим набором домінуючих видів.

Якщо причиною подібних змін є зовнішні щодо ценозу фактори, що тривалий час діють у певному напрямі (висушування болотних ґрунтів, забруднення водойм, посилення випасання худоби, витоптування лісопарків…), то такі зміни угруповання називають е к з о г е н е т и ч н и м и.

Якщо вплив фактора, що посилюється за таких умов, приводить до поступового спрощення структури угруповань, то подібні зміни називають д е г р е с і й н и м и або д е г р е с і я м и.

Пасовищна дегресія на терасових пісках Нижнього Дніпра розвивається таким чином:

1) при незначному випасі худоби степ знаходиться в стадії дернистих злаків. Переважають ковили, типчаки;

2) при подальшому посиленні випасу виникає стадія стрижне вокорінних дводольних із пануванням молочаю, дворічних та однорічних. Дернисті злаки знищуються копитами худоби;

3) далі виникають злаки, які характерні для сипучих пісків: пісковий пирій, куничник, піскова осока;

4) на останній стадії – голі піски з окремими заростями псамофітів.

Таким чином, ковило-типчаковий степ змінюється на сипучі піски. Відповідно змінюються і живі організми.

Е н д о г е н е т и ч н і зміни виникають внаслідок процесів, які відбуваються всередині самого угруповання.

Закономірний спрямований процес зміни угруповань у зв’язку з взаємодією живих організмів між собою та навколишнім абіотичним середовищем називають с у к ц е с і є ю (від англ. succession – послідовність).

Кожен живий організм внаслідок життєдіяльності змінює довкола себе середовище, вилучаючи з нього частину речовин і насичуючи його продуктами метаболізму. Протягом більш-менш тривалого існування популяцій вони змінюють своє оточення у несприятливий бік і врешті решт виявляються витісненням популяціями інших видів, для яких викликані перетворення середовища являються екологічно вигідними. Таким чином в угрупованні відбувається зміна домінуючих видів. Тривале існування біоценозу можливе лише у тому разі, якщо зміни середовища викликані діяльністю одних організмів сповна компенсуються діяльністю інших з протилежними екологічними вимогами.

Послідовний ряд угруповань, які поступово і закономірно змінюють одне одного в сукцесії, називають сукцесійною серією.

Сукцесії у природі надзвичайно різномасштабні. Їх можна спостерігати в пробірках із сінним настоєм, де змінюють одне одного різні види мікроорганізмів і найпростіших; у калюжах і ставках; на запущених нивах, болотах, луках. Більші перетворення біоценозів складаються з менших.

Виділяють 2 основні типи сукцесійних змін:

1) з участю автотрофів і гетеротрофів;

2) з участю тільки гетеротрофів.