Циклические и поступательные изменения

Сложение экосистем – динамический процесс. В экосистемах постоянно происходят изменения в состоянии и жизнедеятельности их членов и соотношении популяций. Многообразные изменения, происходящие в любом сообществе, относят к двум основным типам: циклические и поступательные.

Циклические изменения сообществ отражает суточную, сезонную и многолетнюю периодичность внешних условий и проявление внутренних (эндогенных) ритмов орга­низмов.

Суточные циклы связаны главным образом с ритмикой природных явлений и носит строго периодический характер. Сезонная изменчивость биоценозов выражается в изменении не только состояния и активности, но и количественного соотношения отдельных видов в зависимости от циклов их размножения, сезонных миграций, отмирания отдельных генераций в течение года.

Сезонной изменчивости подвержена зачастую и ярусная струк­тура биоценоза: отдельные ярусы растений могут полностью ис­чезать в соответствующие сезоны года, например, травянистый ярус, состоящий из однолетников.

Многолетняя цикличность зависит от изменения по годам метеорологи­ческих условий (климатических флюктуации), неравномерным выпадением осадков по годам, с периодическим повторением засух или других внеш­них факторов, действующих на сообщество (например, степени разлива рек). Кроме того, многолетняя периодичность может быть связана с особенностями жизненного цикла растений-эдификаторов, с повторением массовых размножений животных или пато­генных для растений микроорганизмов и т. д.

Поступательные измененияв сообществе приводят в конечном итоге к смене этого сообщества другим, с иным набором господ­ствующих видов. Причиной подобных смен могут быть внешние по отношению к ценозу факторы, длительное время действующие в одном направлении, например возрастающее в результате мелио­рации иссушение болотных почв, увеличивающееся загрязнение водоемов, усиленный выпас скота и т.п. Возникающие при этом смены одного биоценоза другим называют экзогенетическими. Эндогенетические смены возникают в результате процессов, происходящих внутри самого сообщества.

Сукцессии

Последовательная смена одного биоценоза другим называется (от лат. Сукцессио - последовательность, смена) - сукцессией. Сукцессия является процессом саморазвития экосистем. В основе сукцессии лежит неполнота биологического круговорота в данном биоценозе. Каждый живой организм в резуль­тате жизнедеятельности меняет вокруг себя среду, изымая из нее часть веществ и насыщая ее продуктами метаболизма. При более или менее длительном существовании популяций они меняют свое окружение в неблагоприятную сторону и в результате оказываются вытесненными популяциями других видов, для которых вызван­ные преобразования среды - оказываются экологически выгодными. Таким образом, в сообществе происходит смена господствующих видов. Последовательный ряд постепенно и закономерно сменяющих друг друга в сукцессии сообществ называется сукцессионной се­рией.

Разли­чают первичную и вторичную сукцессии. Первичная сукцессия начинается на лишенных жизни местах (на скалах, песках, обрывах). Вторичная сукцессия - это последовательная смена одного сообщества, существовавшего на данном субстрате, другим более со­вершенным для данных абиотических процессов. Вторичные сукцессии совершаются, как правило, быстрее и лег­че, чем первичные, так как в нарушенном местообитании сохраняется почвенный профиль, семена, зачатки и часть прежнего населения и прежних связей.

В любой сукцессионной серии темпы происходящих изменений постепенно замедляются. Конечным итогом является формирование относительно устойчивой стадии – климаксового сообщества или климакса. Начальные, пионерные группировки видов отличаются наибольшей динамичностью и неустойчивостью. Климаксовые же экосистемы способны к длительному самоподдержанию в соответствующем диапазоне условий, так как приобретают такие черты организации биоценозов, которые позволяют поддерживать сбалансированный круговорот веществ.

7. Искусственные экосистемы: агро- и урбоэкосистемы

Человек получает достаточно много продукции от природных систем, тем не менее, основным источником пищи для него является сельское хозяйство.

Агроэкосистемы создаются человеком для получения высокого урожая — чистой продукции автотрофов. Обобщая все уже сказанное выше об агроэкосистемах, подчеркнем сле­дующие их основные отличия от природных:

1. В них резко снижено разнообразие видов: снижение видов культивируемых растений снижает и видовое разно­образие животного населения биоценоза; видовое разнооб­разие разводимых человеком животных ничтожно мало по сравнению с природным; культурные пастбища (с подсевом трав) по видовому разнообразию похожи на сельскохозяйст­венные поля.

2. Виды растений и животных, культивируемых челове­ком, «эволюционируют» за счет искусственного отбора и не­конкурентоспособны в борьбе с дикими видами без поддерж­ки человека.

3. Агроэкосистемы получают дополнительную энергию, субсидируемую человеком, кроме солнечной.

4. Чистая продукция (урожай) удаляется изэкосистемы и не поступает в цепи питания биоценоза,а частичное ее ис­пользование вредителями, потери при уборке,которые тожемогут попасть в естественные трофические цепи,всяческипресекаются человеком.

Экосистемы полей, садов, пастбищ, огородов и дру­гих агроценозов — это упрощенные системы, поддерживае­мые человеком на ранних стадиях сукцессии, и они столь же неустойчивы и неспособны к саморегуляции, как и природ­ные пионерные сообщества, поэтому они не поэтому они не могут сущест­вовать без поддержки человека.

В городах сегодня обитает более 50% населения планеты. Процесс урбанизации – это рост городского населения, числа и размера городов, увеличение роли города в жизни людей, распространение городского образа жизни. Сегодня урбанизированные территории занимают 1% суши, но концентрируют 50% населения Земли, производят 80% валового продукта (ВВП), дают 80% всех выбросов.

Мегаполис- это чрезмерное разрастание городов. Взаимосвязь всех компонентов и явлений городской и природнойсреды называется урбоэкосистемой. Урбоэкосистемы имеют конкретное место в географическом пространстве. Это открытые системы, управляемые. Их важной особенностью является антропоцентризм.