Эволюция и устойчивость экосистем.

Экосистемы яв­ляются динамическими образованиями с выраженными суточными, сезонными и многолетними ритмами. Первый из них обусловлен циркадианной (околосуточной) периодикой физиологических про­цессов в живых организмах, адаптировавшихся к смене дня и ночи соответствующими изменениями образа жизни и активности. Сезон­ный ритм вызван изменениями погоды в зависимости от времен го­да, а многолетние ритмы - периодическими изменениями климата (длительными засухами, периодами повышенной влажности и т.д.).

Наиболее динамической частью экосистемы является биоце­ноз. Он может полностью изменить свой видовой состав, т.е. может произойти полная замена одного биоценоза на другой. Такую смену биоценозов называют сукцессией. Так, после вырубки может полностью измениться видовой состав леса, соответственно будут меняться консументы и редуценты. Сукцессии называют первичны­ми, если биоценоз создается на местах, лишенных растительности (например, на вновь образуемых островах). Если биоценоз созда­ется после вырубки, пожара, рекультивации, то сукцессия назы­вается вторичной. Необходимое условие сукцессии - это появле­ние незанятых участков, на которые мигрируют живые организмы из других биотонов. Они приживаются, конкурируют с другими ви­дами и преобразуют среду обитания. Результатом такой динамики

становится формирование устойчивой стадии биоценоза или его климакса, в которой сложившиеся экосистемы могут существовать сотни и тысячи лет.

С увеличением масштабов хозяйственной деятельности чело­века все чаще наблюдаются сукцессии антропогенных систем (агрокомплексов). На протяжении тысячелетий функционируют такие комплексы на берегах Нила, в Юго-Восточной Азии и т.д. Человек и в лесных системах после поваров или вырубки лесов стремится создать на освободившихся участках посадки из более ценных для хозяйства видов деревьев, что соответственно требует больших затрат и трудоемких процессов лесовосстановления.

Для устойчивого развития экосистемы (или для поддержания состояния климакса) необходима сбалансированность потоков ве­щества и энергии, процессов ассимиляции и диссимиляции в живых организмах и определенное постоянство условий среды. Любая экосистема обеспечивает состояние подвижно-стабильного равно­весия (гомеостаза) за счет многочисленных обратных связей, ви­дового разнообразия биоценоза и других механизмов (например, массового эффекта при чрезмерной плотности живых организмов). Естественные экосистемы в этом отношении более приспособлены, чем антропогенные. Усиленная ассимиляция вещества и энергии ведет к появлению запасов биогенного вещества, откладывающего­ся в виде залежей каменного угля, нефти и газа. В наше время ежегодно в природе накапливается более 200 млн.т торфа. Мень­шая приспособленность антропогенных экосистем к меняющимся ус­ловиям среды объясняется, прежде всего, применением монокуль­тур, которые легко поражаются вредителями и массовыми заболе­ваниями.

БИОСФЕРА И ЧЕЛОВЕК