2.15. Естественные механизмы стабилизации экосистем

Экосистемы благодаря кругообороту веществ способны длительное время сохранять видовой состав при наличии отрицательных связей. Ранее отмечалось, что выход даже одного абиотического фактора за критические пределы может привести к гибели организма. Однако фитофаги не могут уничтожить все растения, а хищники истребить всех жертв, поскольку в экосистемах действуют механизмы популяционного равновесия.

2.15.1. Биотический потенциал и сопротивление среды

Каждый вид (растений, животных и микроорганизмов) в составе экосистемы представлен популяцией. Популяция – это часть вида, особи которого скрещиваются, друг с другом передают наследственную информацию и таким образом размножаются. (Царство, род вид, популяция, организм)

Изменение численности любой популяции приводит к изменению экосистемы. Следовательно, стабильность экосистем – это стабильность популяции или равновесие между смертностью и рождаемостью каждого вида экосистемы.

Состояние равновесия определяется соотношением между биотическим потенциалом, который действует в сторону увеличения численности, и сопротивлением среды, которое препятствует этому (Рис 2.16).

Биотическим потенциалом называют совокупность всех факторов, способствующих увеличению численности популяции. Количественно он характеризуется теоретически возможным числом потомков от одной пары особей.

Обратим внимание, что на численность популяции влияет не только рождаемость, сколько способность пополнения половозрелого состава. Например, рыбы выметывают сотни тысяч икринок, но лишь ничтожный процент выживает, и развивается во взрослую особь, способную к воспроизводству.

Г ибель или изъятие взрослых особей слабо влияет на динамику популяции, поскольку после них уже остались потомки. Очень важно сохранять молодое поколения, так как с его гибелью пропадают все их будущие потомки. Молодежь должна ценить и бороться за свою жизнь. Поскольку, убивая себя (неоправданные риски, наркотики, алкоголь и др.) они убивают своих не родившихся детей и внуков.

Биотический потенциал видов различен, но достаточно высок, что бы при благоприятных условиях стремительно увеличить численность.

Однако популяционные взрывы в естественных условиях наблюдаются крайне редко, так как они сдерживаются лимитирующими факторами или сопротивлением среды.

Сопротивление среды включает как абиотические, так и биотические факторы.

На рис. 2.17 показаны примеры изменения численности популяции при слабом, среднем и сильном сопротивлении среды. При слабом сопротивлении среды численность популяции резко возрастает. При среднем сопротивлении среды (хищники, конкуренты) численность популяции будет находиться в состоянии динамического равновесия. При сильном сопротивлении среды (голод, болезни) численность популяции будет сокращаться.

Равновесие между биотическим потенциалом и сопротивлением природной среды, всегда динамическое, так как факторы среды не могут долго оставаться неизменными. Таким образом, равновесие, как правило, – весьма условно. Взрывы численности носят временной характер, а вот вымирание – это навсегда.