Развитие и смена экосистем

Любая экосистема развивается и эволюционирует. Сукцессия - смена биогеоценозов и экосистем, направленная и непрерывная последовательность появления и исчезновения популяций разных видов в данном биотопе. Различают первичные и вторичные сукцессии.

Первичная сукцессия - формирование биогеоценоза на изначально безжизненном субстрате (например, в заброшенных песчаных карьерах, на горных породах, продуктах извержения вулканов - лаве, пепле). В различных географических районах (лес, степь, тропики) имеют место общие и специфические изменения в экосистемах. Общие закономерности следующие:

· заселение живыми организмами;

· увеличение видового разнообразия;

· возрастание плодородия почв;

· уменьшение числа экологических ниш;

· постепенное формирование более сложных экосистем.

Ведущее значение в процессе смены наземных биогеоценозов принадлежит растениям. Смена идет в определённых направлениях, а длительность существования разных биогеоценозов различна. Чем полнее круговорот веществ в биогеоценозе, тем он более устойчив и долговечен.

Идут последовательные стадии сукцессий (смена одних экосистем другими), а сукцессионные ряды заканчиваются относительно мало изменяющимися климаксными (коренными, узловыми) экосистемами.

Например, в лесной зоне происходят следующие процессы. На исходно безжизненном субстрате сначала появляются организмы-пионеры (лишайники, водоросли), которые в течение до 10 лет осваивают и изменяют среду. В течение 10 - 50 лет формируется растительность (травы, кустарники, деревья-пионеры: берёза, осина, ива). В течение 50 - 120 лет образуется климаксное сообщество (например, смешанный елово-лиственный или чисто еловый лес).

Различные типы биогеоценозов тесно связаны с географической зональностью. Каждую природную зону характеризуют преобладающие типы коренных биогеоценозов.

Причины сукцессий (сукцессионные смены) обычно связывают с тем, что существующая экосистема (сообщество) создает неблагоприятные условия для наполняющих её организмов (изменение среды самими живыми организмами) вследствие почвоутомления; неполного круговорота веществ; самоотравления продуктами разложений и др.

Другие причины сукцессий: влияние климатических факторов, глобальные катастрофы (пожары, вулканы, наводнения), антропогенный фактор (вырубка лесов, распашка степей, осушение болот, рекреация - отдых населения, химическое загрязнение среды, выпас скота, пожары и др.).

Дигрессия - упрощение экосистем под антропогенным воздействием. Различают дигрессии пастбищные и рекреационные. Смены такого типа обычно завершаются не климаксными экосистемами, а стадиями катоценоза и полным распадом экосистемы.

Вторичная сукцессия - самовосстановление некоторых устойчивых биогеоценозов после нарушения, разрушения (после вырубок леса, лесных пожаров, при зарастании сельскохозяйственных угодий и др.), которое осуществляется через ряд этапов. Например, смена биогеоценозов при восстановлении елового леса. Этот процесс занимает более ста лет, причем каждый последующий биогеоценоз долговечнее предыдущего.

Вторичные сукцессии (в отличие от первичных) начинаются на месте нарушенных или разрушенных экосистем с промежуточных стадий (трав, кустарников, древесных растений-пионеров), на фоне более богатых почв и протекают гораздо быстрее.

Общие закономерности сукцессионного процесса таковы.

На начальных стадиях видовое разнообразие незначительно, продуктивность и биомасса малы. Эти показатели возрастают по мере развития сукцессии.

С развитием сукцессионного ряда увеличиваются взаимосвязи между организмами, возрастает количество и роль симбиозов, полнее осваивается среда обитания, усложняются цепи и сети питания.

Уменьшается количество свободных экологических ниш, уменьшается и вероятность вспышек численности отдельных видов.

Интенсифицируются процессы круговорота веществ, потока энергии и дыхания экосистем.

Скорость сукцессионного процесса зависит от продолжительности жизни организмов в составе экосистемы. Так, например, наибольшей продолжительностью сукцессий характеризуются лесные экосистемы, по сравнению с травянистыми сообществами и водными экосистемами.

Неизменяемость климаксных (завершающих) стадий сукцессий относительна, так как процессы изменения среды обитания и смены поколений организмов медленно продолжаются.

В зрелой стадии климаксного сообщества (но не старческой) биомасса достигает максимальных значений; тогда как продуктивность увеличивается и достигает максимума на промежуточных стадиях сукцессионного процесса и резко снижается в климаксном сообществе [3].

ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМАЯ ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ НАГРУЗКА – максимальная интенсивность комплексного и комбинированного воздействия всей совокупности антропогенных факторов на природную среду, не приводящая к выходу экосистемы за пределы экологическй емкости.

3.. Классификация методов очистки отходящих газов и промышленных выбросов.

Методы очистки промышленных газов от взвешенных в них частиц могут быть объединены в четыре основные группы:

1) сухая механическая газоочистка – разделение газовых взвесей воздействием внешней механической силы на частицу, взвешенную в газе;

2) мокрая газоочистка – промывка загрязненного газа жидкостью (чаще водой), поглощающей взвешенные в газе частицы;

3) фильтрация газа через пористые перегородки, задерживающие взвешенные в газе частицы;

4) электрическая очистка газа – осаждение взвешенных в газе частиц в электрическом поле.

5) физико-химические методы очистки газов от газообразных примесей (адсорберы, абсорберы и т.п.). Наибольшее распространение получили абсорбционные методы.

Абсорбцией называют процесс поглощения газов или паров из газовых или парогазовых смесей жидким поглотителем – абсорбентом. Адсорбция – это процесс поглощения одного или нескольких компонентов из газовой смеси или раствора твердым веществом – адсорбентом.