3. Екологічна сукцесія
Якщо припинити обробляти колись відвойоване у лісу орне поле, то ліс, який раніше обіймав цю територію, знову повернеться сюди. Проте раніше на цьому місці виникне ряд спільнот, які, змінюючи один одного, підготують дорогу лісі. Ці змінюють один одного співтовариства можна уподібнити стадій розвитку, через які проходять організми, перш ніж досягнуть зрілості.
Процеси таких послідовних змін називаються екологічної сукцесії (від лат. Сукцесії - послідовність, зміна) та є закономірними. Сукцесія управляється самим співтовариством і не залежить від місця розташування або видової приналежності складових його організмів.
Для того щоб зрозуміти природу екологічної сукцесії, уявімо собі співтовариство, в якому валова, тобто сумарна, продукція автотрофів в енергетичному вираженні точно відповідає енерговитратам (диханню) спільноти, що йде на забезпечення життєдіяльності складових його організмів. Біомаса організмів в такій системі залишається постійною, а сама система незмінною, або рівноважною (процеси продукування врівноважуються диханням).
Можна уявити собі різні типи рівноваги в природі.
Перший тип рівноваги характерний для замкнутого спільноти. Сюди не потрапить додаткова продукція, а власна продукція співтовариства цілком залишається всередині його. Рівновага тут подібно розглянутому вище випадку.
Другий тип рівноваги характерний для деяких екосистем текучої води. Їх органічна речовина виникає не тільки в результаті функціонування автотрофів, але й припливу ззовні. Рівновага тут означає, що «загальне дихання» одно валової продукції самої спільноти, доповненої надходженням органічної речовини ззовні.
Третій тип рівноваги, характерний для сільськогосподарських екосистем, навпаки, відрізняється постійним вилученням частини продукції. Тому в таких екосистемах рівновага досягається, лише коли «загальна дихання» одно тієї величиною продукції, яка залишається в системі після виносу її частини.
Якщо «загальне дихання» менше валової первинної продукції, в екосистемі буде відбуватися накопичення органічної речовини, якщо більше - його зникнення.
І те і інше буде приводити до змін спільноти. При надлишку ресурсу завжди знайдуться види, які його зможуть освоїти. При нестачі ресурсу частина видів вимре. Такі зміни і складають сутність екологічної сукцесії. Головна особливість процесу сукцесії полягає в тому, що зміни співтовариства завжди відбуваються у напрямі до рівноважного стану.
Розвиток лісу на залишеному поле є прикладом сукцесії, яка відбувається у ясно вираженому автотрофне стані, бо в перший момент тут з'являються автотрофні організми.
Прикладом сукцесії іншого роду є річка, забруднена великою кількістю органічних відходів (уявімо, що на березі такої річки побудована і діє свиноферма). Надмірне органічна речовина в цьому випадку починає активно використовуватися гетеротрофами. При цьому воно споживається швидше, чим створюється, тобто відбувається постійне спадання органічної речовини.
Кожна стадія сукцесії представляє собою певне співтовариство з переважанням тих чи інших видів і життєвих форм. Окремі стадії розвитку сукцесії називають серіальними стадіями. Вони змінюють один одного, поки не наступить стан остаточного рівноваги.
Сукцесія, яка починається на порожньому, безжиттєвому місці, називається первинної сукцесій. Наприклад, заселення рослинами піщаної дюни, інший приклад первинної сукцесії - це поселення накипних і лістоватих лишайників на каменях. Під дією виділень лишайників кам'янистий субстрат поступово руйнується і перетворюється на подобу грунту, де поселяються кущисті лишайники, а потім вже зелені мохи, трави та інші вищі рослини. Вторинна сукцесія відноситься до спільнот, які розвиваються на місці вже існуючого, попередньо сформованого спільноти.
Прикладами вторинної сукцесії є зміни спільноти після розкорчування і оранки площ, зайнятих перш лісом (якщо, звичайно, розораних ділянку покинута та згодом не обробляється), або після порубки лісу, пристрою ставка.
Зміни при вторинної сукцесії відбуваються набагато швидше, ніж при первинній. Це пояснюється тим, що первинне співтовариство залишає після себе достатню кількість поживних речовин, розвинену грунт, що значно прискорює ріст і розвиток нових поселенців.