Динамика развития экосистем. Сукцессия

Любая экосистема приспосабливается к изменениям внешней среды, находится в состоянии динамики. Эта динамика может касаться отдельных организмов, популяций и системы в целом. Самый простой тип динамики - суточные изменения, фотосинтез, транспирация воды растениями.

Периодически повторяющуюся динамику называют циклическими изменениями (флуктуацтя), а направленную динамику – поступательной или развитием экосистем.

Сукцессия – преемственность, последовательность. Она бывает:

Сукцессия бывает первичной и вторичной.

Первичная бывает на субстрате, не измененном животными организмами (скалы, песок, обрывы, отвалы горных пород, вулканическая лава, песчаные дюны). Первичные колонисты изменяют субстрат. Например, ледниковые отложения.

Мхи, осоки – стелющиеся травы – кустарниковые ивы – ольха, ель – смешанный лес.

Рассмотрим сукцессию на примере песчаных дюн. Сначала на голых дюнах поселяются злаки, ивняк и такие животные как норные пауки, кузнечики, роющие осы. Появляется сосна, затем лиственные породы, становится более разнообразным животный мир. К первым поселенцам добавляются муравьи, кобылка, жуки. Развитие, начавшееся в сухом и бесплодном местообитании, заканчивается образованием стабильного лиственного леса с мощной, богатой гумусом почвой, с дождевыми червями, моллюсками, разнообразным животным миром. Т.о., главную роль в развитии биоценоза играют растения. Вызываемые ими изменения в почве служат основой для изменения видового состава биоценоза.

Вторичная сукцессия развивается на субстрате первоначально измененном (пожары, вырубки, загрязнения). На открытых пространствах, на месте еловых лесов меняется режим освещения, температуры, влажность, оно благоприятно для светолюбивых трав: лишайник, Иван-чай, затем начинается лесовосстановление (осина, береза, ива), разрастается кустарник.

Затем развивается мелколиственные породы: осина, береза. Подросшие деревья вытесняют кустарники и светолюбивые травы, позже они сменяются лиственным жердяком (молодым лесом с несомкнутыми кронами). Кроны по мере роста смыкаются.

В условиях затенения начинается прорастание семян ели. Хвойный молодняк заглушает луговую растительность, ее сменяют мхи и лесное разнотравье.

Старые лиственничные деревья затеняются, смыкание еловых крон угнетает березы и осины – они выпадают. Так весь процесс от вырубки (пожара) до формирования таежного биоценоза от 90-150 лет.

Примером смены биоценоза как результата жизнедеятельности входящих в них организмов может служить также процесс зарастание озер.

По продуктивности озера можно разделить на две группы. Эвтрофные (многокормные) – мелководные, богаты элементами питания и бедны кислородом. Олиготрофные (малокормные) – глубокие, с крутыми берегами, менее богатые элементами питания, вода в них прозрачная, содержит много кислорода.

При нормальном течении событий озеро медленно наполняется осадочными материалом и мертвым органическим веществом и постоянно эвтофицируется. В конце концов оно превращается в верховое или низинное болото, а затем в сушу. В случае глубокого олиготрофного озера этот процесс может тянуться миллионы лет.

Загрязнение воды человеком, ускоряет процесс эвтофикации.

В природе существуют как стабильные, так и не стабильные экосистемы. Дубрава, ковыльная степь, ельник – устойчивые экосистемы. Пустоши, сырые луга, мелкие водоемы – изменяются. Они зарастают другой растительностью, заселяются другими животными и превращаются в экосистемы иного типа. На месте болота вырос лес, на заброшенных пашнях – степь.