Презентации студентов / Тема 3 / Сукцесии доклад (Михайлов Юрий)

Доклад к презентации. Михайлов Юрий, 1 курс магистратуры, группа экологи.

2 слайд

Нарушения и сукцессии

Изменение экосистем может происходить под воздействием разных причин. В зависимости от вектора действующих сил различают аллогенные и автогенные изменения. Аллогенные изменения обусловлены влиянием геохимических сил, действующих на экосистему извне. В качестве таковых могут выступать климатические и геологические факторы. Такие геологические явления, как эрозия, образование осадочных пород, горообразование и вулканизм, могут настолько изменять физическую среду, что вызывают значительные сдвиги в экосистемах.

В отличие от аллогенных автогенные изменения обусловлены воздействием процессов, протекающих внутри экосистемы. В большинстве случаев, однако, трудно разграничить процессы, находящиеся под влиянием внешних и внутренних факторов. В качестве примеров аллогенных изменений можно привести влияние климатических факторов и изменений, которые они вызвали в четвертичное время в течение ледникового и межледникового периодов. В качестве примера автогенных изменений можно привести процесс эвтрофикации озёр.

3, 4, 5 слайд

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. Последовательный ряд постепенно и закономерно сменяющих друг друга в сукцессии сообществ называется сукцессионной серией.

6 слайд, 7 слайд

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.

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.

1. Автотрофная сукцессия – превышение в сообществе первичной продукции над дыханием (P>R)

2. Гетеротрофная сукцессия – превышение в сообществе дыхания над первичной продукцией (R>P).

8, 9 слайд.

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. Основная роль принадлежит накоплению отмерших растительных остатков или продуктов разложения, что зависит как от характера растительности, так и от комплекса разрушителей мертвой растительной массы – животных, грибов и микроорганизмов. Постепенно формируется почвенный профиль, изменяется гидрологический режим участка, его микроклимат. Такие сукцессии в геоботанике называют экогенетическими, так как они ведут к преобразованию самого местообитания.

Пример: первичные сукцессии, протекающие на скалах в лесах Урала.

1) Поселение эндолитических и накипных лишайников, которые сплошь покрывают каменистую поверхность. Накипные лишайники несут своеобразную микрофлору и содержат богатую фауну простейших, коловраток и нематод. Мелкие клещи-сапрофаги и первичнобескрылые насекомые обнаруживаются сначала только в трещинах. Активность всего населения прерывиста, в основном после смачивания скал дождем или туманом.

2) Преобладание листоватых лишайников, постепенно образующих сплошной ковер. Под круговинками лишайников Parmelia в результате действия выделяемых ими кислот и механического сокращения слоевищ при высыхании образуются выщербленности, идет отмирание слоевищ и накопление детрита. Под лишайниками в большом количестве обитают мелкие членистоногие: коллемболы, панцирные клещи, сеноеды, личинки комаров-толкунчиков и другие, образуется микрогоризонт, состоящий из их экскрементов.

3) Поселения литофильных мхов Hedwigia ciliata и Pleurozium schreberi. Они погребают лишайники и подлишайниковые пленочные почвы. Ризоиды мхов прикрепляются не к камню, а к мелкозему, мощность которого достигает уже 3 см. Под мхами колебания температуры и влажности уже в несколько раз меньше, чем под лишайниками. Усиливается деятельность микроорганизмов, и увеличивается разнообразие групп животных.

4) Появление гипновых мхов и сосудистых растений. В разложении растительных остатков и формировании почвенного профиля постепенно уменьшается роль мелких членистоногих и растет участие более крупных беспозвоночных-сапрофагов: энхитреид, дождевых червей, личинок насекомых.

Пример: зарастание озера.

10, 11 слайд

4. Вторичная сукцессия

Если развитие экосистемы происходит на площади, с которой удалено предыдущее сообщество (например, заброшенное поле или вырубка), то это будет вторичная сукцессия. 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. Пример: зарастание пожарища смешанным лесом

12, 13, 14 слайд

Сравнительная характеристика зрелых и незрелых экосистем

Для примера можно привести два сообщества на разных стадиях сукцессии: травянистое сообщество, образовавшееся на месте вырубки, представленное в основном вейником и иван-чаем и сосняк, сформировавшийся на песчаных почвах. В первом случае травянистое сообщество будет представлять незрелую экосистему с преобладанием первичной продукции над дыханием. Во втором случае сосняк будет представлять эдафический климакс, т.е. зрелую стадию сукцессии, так как данное сообщество будет достаточно устойчивым. Незрелые и зрелые экосистемы отличаются как по составу растительности, так и по многим другим характеристикам. Например, разветвлённостью пищевых цепей, числом видов, круговоротами питательных веществ, соотношением валовой продукции и дыхания и т.д.

Примеры зрелых и незрелых экосистем: вейниковый луг и ельник.

15, 16, 17.

Типы климаксов

Терминальным, или стабильным, сообществом развивающейся серии является климаксное сообщество. В климаксном сообществе, в отличие от сообществ развивающихся и других нестабильных стадий, минимальна или полностью отсутствует годовая чистая продукция органического вещества. Для каждой климатической зоны удобно различать единственный климатический климакс и различное число здафических климаксов. Климатический климакс — это теоретическое сообщество, к достижению которого направлено все развитие экосистемы в данном районе, находящееся в равновесии с общими климатическими условиями. Теоретическое сооб­щество реализуется там, где физические условия сре­ды не столь экстремальны, чтобы изменять воздействие преобладающего климата. Там, где рельеф местности, почва, водоемы, пожары, заболачивание и другие фак­торы препятствуют развитию климатического климакса, сукцессия заканчивается формированием эдафического климакса. Существует еще такое понятие, как катастрофиче­ский (или циклический) климакс. Катастрофический кли­макс—терминальное состояние экосистемы, возникаю­щее благодаря периодически появляющимся катастро­фам, таким как пожары, вредители и т. д. Природные катастрофы уничтожают климаксное сообщество и спо­собствуют тем самым повторению сукцессии, длящейся до климаксного состояния, при котором экосистема особенно подвержена воздействию катастрофического фактора. Подобный процесс повторяется неоднократ­но, и со временем возникает естественная самоподдер­живающаяся система, для существования которой не­обходимы регулярно возникающие катастрофы. Человек часто влияет на развитие экосистемы, пре­пятствуя достижению ею климаксного состояния. Когда сообщество, не представляющее собой климатический или эдафический климакс для данной местности, под­держивается человеком или домашними животными, то его называют дисклимаксом или антропогенным субклимаксом. Например, чрезмерный выпас может породить пустынное сообщество там, где по условиям региональ­ного климата могла бы сохраняться степь. Пустынные сообщества в данном случае—дисклимакс, а степь — климатический климакс.

Литература

Бродский А.К. Общая экология. 5-е издание. 2010. // Издательский центр «Академия». 256 С.

Чернова Н.М., Былова А.М. Общая экология. 2004. // Издательство «Дрофа». 416 С.