Нарушения и сукцессии. Типы сукцессий, характеристика сукцессионного процесса, сравнительная характеристика незрелых и зрелых экосистем. Типы климаксов
Михайлов Юрий, 1 курс магистратуры, группа экологи
Нарушения и сукцессии
Аллогенные изменения –
обусловлены влиянием геохимических сил, действующих на экосистему извне. В качестве таковых могут выступать климатические и геологические факторы
Автогенные изменения - обусловлены воздействием процессов, протекающих внутри экосистемы. Например, эвтрофикация озёр
Определение сукцессии
1.Сукцессия происходит под действием сообщества, т. е. биотического компонента экосистемы. Сообщество, в свою очередь, вызывает изменения в физической среде, которая определяет характер сукцессии, ее скорость и устанавливает пределы, до которых может дойти развитие.
2.Сукцессия — это упорядоченное развитие экосистемы, связанное с изменением видовой структуры и протекающих в сообществе процессов. Сукцессия определенным образом направлена и, следовательно, предсказуема.
3.Кульминацией сукцессии является возникновение стабилизированной экосистемы, в которой на единицу потока энергии приходится максимальная биомасса и максимальное количество межвидовых взаимодействий.
В ходе сукцессии на основе конкурентных взаимодействий видов происходит постепенное формирование более устойчивых комбинаций, соответствующих конкретным абиотическим условиям среды. Примерами сукцессий могут быть смены видов при зарастании стоячих водоемов (рис. 1) или барханных песков в пустыне.
Рис. 1. Изменение экосистемы в ходе сукцессии при зарастании озера (по Д. Казенс, 1982): 1–6– смена доминирующих видов растений.
Последовательный ряд постепенно и закономерно сменяющих друг друга в сукцессии сообществ называется сукцессионной серией
Кривая изменения общей биомассы обычно имеет выпуклую форму, тогда как кривая изменения валовой первичной продукции — вогнутую (рис. 2). Как в лесной экосистеме, так и в условиях лабораторного микрокосма чистая первичная продукция возрастает на ранних стадиях развития сообщества, но убывает — на поздних.
Рис. 12.1. Энергетика развития экосистемы леса (1) и лабораторного микрокосма (2) (по: Одум, 1975).
В — общая биомасса, R – дыхание, Pg – валовая первичная продукция, Pn – чистая первичная продукция
Типы сукцессий
Основная причина сукцессий — отсутствие равновесия между продукцией и дыханием в экосистеме, то есть неравновесность экологического баланса. Это приводит к изменению запаса органики в экосистеме и, в
конечном счете, к изменению сообщества 1. Автотрофная сукцессия –
превышение в сообществе первичной продукции над дыханием (P>R)
2. Гетеротрофная сукцессия – превышение в сообществе дыхания над первичной продукцией (R>P).
Рис. 3. Положение сообществ различных типов в классификации, основанной на метаболизме (по: Одум, 1975). Направления автотрофной и гетеротрофной сукцессии указаны стрелками. Сообщества, расположенные вдоль диагонали, потребляют за год в среднем примерно столько, сколько они создали, и их
можно считать метаболически климаксными.
3. Первичная сукцессия
Первичные сукцессии начинаются на лишенных жизни местах – на скалах, обрывах, наносах рек, сыпучих песках и т. п. При заселении таких участков живые организмы необратимо меняют местообитание и сменяют друг друга
Примером первичной сукцессии может служить зарастание песчаных дюн озера Мичиган. Сообщество первых поселенцев (пионеры) на дюнах состоит из злаков, ивняка, вишни, хлопкового дерева и животных, таких как жуки- скакуны, норные пауки и кузнечики.
Рис. 4. Пример первичной сукцессии: заиливание озера
4. Вторичная сукцессия – развитие экосистемы происходит на площади, с которой удалено предыдущее сообщество (например, заброшенное поле или вырубка). Она протекает обычно быстрее первичной, поскольку на территории, которая ранее была занята, уже имеются некоторые организмы, необходимые для обмена веществ со средой, более благоприятной для развития сообщества, чем «стерильная» зона
Примером вторичной сукцессии является восстановление елового леса после вырубки или пожара.