Занятие 10. Экологические сукцессии

Понятие сукцессии

Типы сукцессий

Изучение сукцессии простейших в водных

Культурах

 

Цель работы. Изучить причины возникновения сукцессий, их стадии и типы. Проследить за сукцессионной серией в водных культурах, вы­явить взаимоотношения видов в сообществе.

 

Понятие сукцессии

Любая экосистема, приспосабливаясь к изменениям внешней среды, находится в состоянии динамики. Эта динамика может касаться отдельных звеньев экосистем (организмов, популяций, трофических групп), так и всей системы в целом. При этом динамика может быть связана, с одной стороны, с адаптациями к факторам, которые являются внешними по отношению к системе, а с другой – к факторам, которые создаёт и изменяет сама экосистема.

Периодически повторяющуюся динамику называют циклическими изменениями, или флюктуациями, а направленную динамику именуют поступательной или развитием экосистем.

Для последнего вида динамики характерным является либо внедрение в экосистемы новых видов, либо смена одних видов другими. В природе менее устойчивые биогеоценозы со временем сменяются наиболее устойчивыми. Их смена определяется тремя факторами:

· упорядоченным процессом развития сообщества - установлением в нем стабильных взаимоотношений между видами;

· изменением климатических условий;

· изменением физической среды под влиянием жизнедеятельности организмов, составляющих сообщество.

В конечном счете, происходят смены биоценозов и экосистем в целом. Этот процесс называют сукцессией.

Экологическая сукцессия – это англоязычный термин, имеющий латинский корень success (преемственность, наследование) и означает процесс, при котором одни сообщества видов растений и животных заменяются серией других, и обычно более сложных сообществ.

Цепь сменяющих друг друга экосистем называется сукцессионным рядом или серией. Одна стадия развития сменяет другую, пока сообщество не достигнет состояния, близкого к равновесию с окружающей его средой, т.е. ситуации, когда условия в экосистеме не будут благоприятствовать сохранению потомства живущих в ней видов. Заключительную стадию сукцессии называют климаксом (гр. климакс - лестница) (рис.1).

 

 

Рис.1. Последовательные стадии вторичной растительной сукцессии на болоте. Заполненное рыхлыми отложениями дно болота, в конце концов зарастает зрелым лесом

(Миллер Т., 1993).

Типы сукцессий

Различают первичные и вторичные сукцессии.

Первичная сукцессия – последовательное развитие сообществ на участках, лишенных почв (скалы и глины после прохождения ледника, вулканическая лава и пепел, участки открытой добычи полезных ископаемых). Так, на исходно безжизненном субстрате здесь сначала появляются организмы-пионеры, например, корковые водоросли, накипные лишайники (рис.2). Они несколько обогащают субстрат органическими и доступными для усвоения растениями веществами. За ними следуют отдельные травянистые растения, обычно способные быстро осваивать бедный субстрат. Эта стадия сменяется полукустарниками и кустарниками, а ей на смену приходят лиственные виды деревьев (чаще всего берёза, осина, ива). Последние характеризуются быстрым ростом, но, отличаясь высоким светолюбием, быстро изреживаются (к 40–50-летнему возрасту).

0-10

10-15

15-20

20-50

50-70

70-90

90-120

Годы

Рис. 2. Биогеоценотическая сукцессия на примере смен фитоценозов в южной тайге

В результате этого под их пологом создаются условия

для поселения теневыносливой ели, которая постепенно догоняет в росте стареющие лиственные виды деревьев и выходит в первый ярус. На данной стадии и образуется климаксное смешанное елово-лиственное сообщество или чисто еловый лес со свойственным им набором других видов растений и животных.

Вторичная сукцессия – последовательное развитие сообществ в ареале, где естественная растительность уничтожена или сильно нарушена, но почва и донные отложения сохранены (заброшенные с/х угодья, вырубка, сильно загрязненные водоемы, земли, затопленные при строительстве водохранилища) – десятки и сотни лет (рис. 3.).

 

 

Рис.3. Вторичная сукцессия на покинутом сельскохозяйственном участке

 

Она развивается на субстрате, уже измененном предыдущим сообществом, и имеет восстановительный характер.

1) Поле à однолетние à многолетние à кустарники à молодой à зрелый дубовый лес.

2) Вырубки à травы à кустарники и à лиственный лес à зрелый хвойный лес.

Основное отличие этих сукцессий заключается в том, что они протекают несравненно быстрее первичных, так как начинаются с промежуточной стадии (трав, кустарников или древесных растений-пионеров) и на фоне более богатых почв. Конечно, вторичная сукцессия возможна только в тех случаях, если человек не будет оказывать сильное и постоянное влияние на развивающиеся экосистемы.