4. Οικολογική διαδοχή
Η σχετικά μακροχρόνια ύπαρξη μιας βιοκένωσης σε ένα μέρος (πευκόδασος ή ελατοδάσος, έλος πεδινός βάλτος) αλλάζει τον βιότοπο (το μέρος όπου υπάρχει η βιοκένωση) έτσι ώστε να γίνεται ακατάλληλος για την ύπαρξη ορισμένων ειδών, αλλά κατάλληλος για την εισαγωγή ή την ανάπτυξη οι υπολοιποι. Ως αποτέλεσμα, μια διαφορετική βιοκένωση, πιο προσαρμοσμένη στις νέες περιβαλλοντικές συνθήκες, αναπτύσσεται σταδιακά σε αυτόν τον βιότοπο. Μια τέτοια επαναλαμβανόμενη αντικατάσταση μερικών βιοκαινώσεων από άλλες ονομάζεται διαδοχή.
διαδοχή (από το λατινικό successio - συνέχεια, κληρονομικότητα) είναι μια σταδιακή, μη αναστρέψιμη, κατευθυνόμενη αντικατάσταση μιας βιοκένωσης από μια άλλη στην ίδια περιοχή υπό την επίδραση φυσικών παραγόντων ή ανθρώπινης επιρροής.
Ο όρος «διαδοχή» χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά από τον Γάλλο βοτανολόγο De Luc το 1806 για να αναφερθεί στις αλλαγές στη βλάστηση.
Παραδείγματα διαδοχής είναι η σταδιακή υπερανάπτυξη χαλαρής άμμου, βραχώδεις στρώσεις, ρηχά, ο αποικισμός εγκαταλελειμμένων γεωργικών εκτάσεων (αρόσιμη γη), αγρανάπαυσης, ξέφωτα κ.λπ. από φυτικούς και ζωικούς οργανισμούς. Τα πρώην χωράφια καλύπτονται γρήγορα με μια ποικιλία ετήσιων φυτά. Αυτό περιλαμβάνει επίσης σπόρους ειδών δέντρων: πεύκο, έλατο, σημύδα, ασπέν. Μεταφέρονται εύκολα σε μεγάλες αποστάσεις από τον άνεμο και τα ζώα. Σε ελαφρώς τυρβώδες έδαφος, οι σπόροι αρχίζουν να βλασταίνουν. Τα ελαφρόφυλλα είδη (σημύδα, λεύκη) βρίσκονται στην πιο ευνοϊκή θέση.
Κλασικό παράδειγμα διαδοχής είναι η υπερανάπτυξη μιας λίμνης ή ενός ποταμού βόδιου και η μετατροπή της πρώτα σε βάλτο και στη συνέχεια, μετά από μεγάλο χρονικό διάστημα, σε δασική βιοκένωση. Στην αρχή, η επιφάνεια του νερού γίνεται ρηχή, καλύπτεται με σχεδία από όλες τις πλευρές και τα νεκρά μέρη των φυτών βυθίζονται στον πυθμένα. Σταδιακά, η επιφάνεια του νερού καλύπτεται με γρασίδι. Αυτή η διαδικασία θα διαρκέσει αρκετές δεκαετίες, και στη συνέχεια θα σχηματιστεί ένας υψηλός τύρφης στη θέση της λίμνης ή της λίμνης oxbow. Ακόμη αργότερα, ο βάλτος θα αρχίσει σταδιακά να κατακλύζεται από ξυλώδη βλάστηση, πιθανότατα πεύκο. Μετά από ένα ορισμένο χρονικό διάστημα, οι διαδικασίες σχηματισμού τύρφης στην τοποθεσία της πρώην δεξαμενής θα οδηγήσουν στη δημιουργία υπερβολικής υγρασίας και στο θάνατο του δάσους. Επιτέλους, θα εμφανιστεί ένας νέος βάλτος, αλλά διαφορετικός από ότι ήταν πριν.
Μαζί με την αλλαγή της βλάστησης αλλάζει και η πανίδα της περιοχής που υπόκειται σε διαδοχή. Τυπικά για ένα βόδι ή μια λίμνη είναι τα υδρόβια ασπόνδυλα, τα ψάρια, τα υδρόβια πτηνά, τα αμφίβια και ορισμένα θηλαστικά - μοσχοβολιστές, βιζόν. Το αποτέλεσμα της διαδοχής είναι ένα σφάγνο πευκοδάσος. Τώρα ζουν εδώ άλλα πουλιά και θηλαστικά - πέρδικα, πέρδικα, άλκες, αρκούδα, λαγός.
Οποιοσδήποτε νέος βιότοπος - μια εκτεθειμένη αμμώδης όχθη ποταμού, παγωμένη λάβα ενός εξαφανισμένου ηφαιστείου, μια λακκούβα μετά τη βροχή - αποδεικνύεται αμέσως ότι είναι μια αρένα για αποικισμό από νέα είδη. Η φύση της αναπτυσσόμενης βλάστησης εξαρτάται από τις ιδιότητες του υποστρώματος. Οι νεοεγκατεστημένοι οργανισμοί αλλάζουν σταδιακά τον βιότοπό τους, για παράδειγμα, σκιάζοντας την επιφάνεια ή αλλάζοντας την υγρασία της. Συνέπεια τέτοιων περιβαλλοντικών αλλαγών είναι η ανάπτυξη νέων, ανθεκτικών ειδών και η μετατόπιση των προηγούμενων. Με την πάροδο του χρόνου, σχηματίζεται μια νέα βιοκένωση με μια σύνθεση ειδών αισθητά διαφορετική από την αρχική.
Στην αρχή, οι αλλαγές συμβαίνουν γρήγορα. Τότε ο ρυθμός διαδοχής μειώνεται. Τα σπορόφυτα σημύδας σχηματίζουν πυκνή ανάπτυξη που σκιάζει το έδαφος, και ακόμη κι αν οι σπόροι ερυθρελάτης φυτρώσουν μαζί με τη σημύδα, τα σπορόφυτά της, που βρίσκονται σε πολύ δυσμενείς συνθήκες, υστερούν πολύ πίσω από αυτά της σημύδας. Η σημύδα που αγαπά το φως είναι ένας σοβαρός ανταγωνιστής για την ερυθρελάτη. Επιπλέον, τα ειδικά βιολογικά χαρακτηριστικά της σημύδας της δίνουν πλεονεκτήματα στην ανάπτυξη. Η σημύδα αποκαλείται «πρωτοπόρος του δάσους», ένα πρωτοπόρο είδος, καθώς είναι σχεδόν πάντα το πρώτο που εγκαθίσταται σε διαταραγμένα εδάφη και έχει ένα ευρύ φάσμα προσαρμοστικότητας.
Οι σημύδες στην ηλικία των 2 - 3 ετών μπορούν να φτάσουν σε ύψος 100 - 120 cm, ενώ τα έλατα στην ίδια ηλικία μόλις φτάνουν τα 10 cm. Σταδιακά, στα 8 - 10 χρόνια, οι σημύδες σχηματίζουν μια σταθερή βάση σημύδας μέχρι 10 - 12 ύψος μ. Κάτω από την ανάπτυξη Η ερυθρελάτη αρχίζει να αναπτύσσεται κατά μήκος του θόλου της σημύδας, σχηματίζοντας χαμόκλαδα διαφόρων βαθμών πυκνότητας. Αλλαγές συμβαίνουν επίσης στο κατώτερο, γρασίδι-θάμνο στρώμα. Σταδιακά, καθώς οι κορώνες της σημύδας κλείνουν, τα φωτόφιλα είδη, χαρακτηριστικά των αρχικών σταδίων της διαδοχής, αρχίζουν να εξαφανίζονται και να δίνουν τη θέση τους σε ανεκτικά στη σκιά.
Οι αλλαγές επηρεάζουν επίσης το ζωικό συστατικό της βιοκένωσης. Στα πρώτα στάδια, εγκαθίστανται σκαθάρια του Μαΐου και σκώροι σημύδας, στη συνέχεια πολλά πουλιά - τσούχτρα, τσούχτρα, τσούχτρα, μικρά θηλαστικά - σκαντζόχοιροι, τυφλοπόντικες, σκαντζόχοιρος. Η αλλαγή των συνθηκών φωτισμού αρχίζει να έχει ευεργετική επίδραση στα νεαρά χριστουγεννιάτικα δέντρα, τα οποία επιταχύνουν την ανάπτυξή τους. Αν στα πρώτα στάδια της διαδοχής η ανάπτυξη των ελάτων ήταν 1 - 3 εκ. το χρόνο, τότε μετά από 10 - 15 χρόνια φτάνει ήδη τα 40 - 60 εκ. Γύρω στα 50 χρόνια, η ερυθρελάτη πιάνει τη διαφορά της σημύδας στην ανάπτυξη και σχηματίζεται μικτή βάση ελάτης-σημύδας. Στα ζώα περιλαμβάνονται οι λαγοί, οι βολίδες του δάσους, τα ποντίκια και οι σκίουροι. Οι διαδικασίες διαδοχής είναι επίσης αξιοσημείωτες στον πληθυσμό των πτηνών: οι οριόλες που τρέφονται με κάμπιες εγκαθίστανται σε ένα τέτοιο δάσος.
Το μικτό δάσος ελάτης-σημύδας αντικαθίσταται σταδιακά από έλατο. Η ερυθρελάτη ξεπερνά την σημύδα σε ανάπτυξη, δημιουργεί σημαντική σκιά και η σημύδα, ανίκανη να αντέξει τον ανταγωνισμό, πέφτει σταδιακά από τη συστάδα του δέντρου.
Έτσι, προκύπτει η διαδοχή, στην οποία πρώτα ένα δάσος σημύδας και στη συνέχεια ένα μικτό δάσος ελάτης-σημύδας αντικαθίσταται από ένα καθαρό ελατόδασος. Η φυσική διαδικασία αντικατάστασης του δάσους σημύδας με ελατοδάσος διαρκεί περισσότερα από 100 χρόνια. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο μερικές φορές ονομάζεται η διαδικασία της διαδοχής αλλαγή ενός αιώνα .
Εάν η ανάπτυξη των κοινοτήτων συμβαίνει σε νεοσχηματισμένα, προηγουμένως ακατοίκητα ενδιαιτήματα (υποστρώματα), όπου δεν υπήρχε βλάστηση - σε αμμόλοφους, παγωμένες ροές λάβας, βράχους που εκτίθενται ως αποτέλεσμα διάβρωσης ή υποχώρησης πάγου, τότε αυτή η διαδοχή ονομάζεται πρωταρχικός.
Ένα παράδειγμα πρωτογενούς διαδοχής είναι η διαδικασία αποικισμού νεοσχηματισμένων αμμοθινών όπου προηγουμένως δεν υπήρχε βλάστηση. Εδώ εγκαθίστανται πρώτα πολυετή φυτά που μπορούν να ανεχθούν ξηρές συνθήκες, όπως το έρπον σιταρόχορτο. Ριζώνει και αναπαράγεται σε κινούμενη άμμο, ενισχύοντας την επιφάνεια του αμμόλοφου και εμπλουτίζοντας την άμμο με οργανική ύλη. Οι φυσικές συνθήκες του περιβάλλοντος κοντά στα πολυετή χόρτα αλλάζουν. Μετά τα πολυετή φυτά εμφανίζονται μονοετή. Η ανάπτυξή τους και η ανάπτυξή τους συχνά συμβάλλουν στον εμπλουτισμό του υποστρώματος με οργανική ύλη, ώστε σταδιακά να δημιουργούνται συνθήκες κατάλληλες για την ανάπτυξη φυτών όπως η ιτιά, το αρκουδάκι, το θυμάρι. Αυτά τα φυτά προηγούνται της εμφάνισης δενδρυλλίων πεύκου, τα οποία εδραιώνονται εδώ και, μεγαλώνοντας, μετά από πολλές γενιές σχηματίζουν πευκοδάση σε αμμόλοφους.
Εάν προηγουμένως υπήρχε βλάστηση σε μια συγκεκριμένη περιοχή, αλλά για κάποιο λόγο καταστράφηκε, τότε η φυσική της αποκατάσταση ονομάζεται δευτερεύων διαδοχή . Τέτοιες διαδοχές μπορεί να προκύψουν, για παράδειγμα, από μερική καταστροφή του δάσους από ασθένεια, τυφώνα, ηφαιστειακή έκρηξη, σεισμό ή πυρκαγιά. Η αποκατάσταση της δασικής βιοκένωσης μετά από τέτοιες καταστροφικές επιπτώσεις διαρκεί πολύ.
Ένα παράδειγμα δευτερεύουσας διαδοχής είναι ο σχηματισμός τύρφης όταν μια λίμνη μεγαλώνει κατάφυτη. Η αλλαγή της βλάστησης σε ένα βάλτο ξεκινά με τα άκρα της δεξαμενής να είναι κατάφυτα από υδρόβια φυτά. Τα είδη φυτών που αγαπούν την υγρασία (καλάμια, καλαμιές, κουκούτσια) αρχίζουν να αναπτύσσονται σε ένα συνεχές χαλί κοντά στις όχθες. Σταδιακά δημιουργείται ένα λιγότερο ή περισσότερο πυκνό στρώμα βλάστησης στην επιφάνεια του νερού. Τα νεκρά υπολείμματα φυτών συσσωρεύονται στον πυθμένα της δεξαμενής. Λόγω της χαμηλής ποσότητας οξυγόνου στα στάσιμα νερά, τα φυτά αποσυντίθενται αργά και σταδιακά μετατρέπονται σε τύρφη. Ξεκινά ο σχηματισμός βιοκένωσης βάλτου. Εμφανίζονται βρύα σφάγνου, σε ένα συνεχές χαλί από το οποίο φυτρώνουν κράνμπερι, άγριο δεντρολίβανο και βατόμουρα. Τα πεύκα μπορούν επίσης να εγκατασταθούν εδώ, σχηματίζοντας αραιή ανάπτυξη. Με την πάροδο του χρόνου, σχηματίζεται ένα ανυψωμένο οικοσύστημα τυρφώνων.
Οι περισσότερες από τις διαδοχές που παρατηρούνται σήμερα ανθρωπογενής , εκείνοι. εμφανίζονται ως αποτέλεσμα της ανθρώπινης επίδρασης στα φυσικά οικοσυστήματα. Πρόκειται για βοσκή ζώων, κοπή δασών, εκδήλωση πυρκαγιών, όργωμα γης, πλημμύρα εδαφών, ερημοποίηση κ.λπ.
Οικολογική διαδοχή
Ένα από τα κύρια επιτεύγματα της οικολογίας ήταν η ανακάλυψη ότι δεν αναπτύσσονται μόνο οργανισμοί και είδη, αλλά και οικοσυστήματα. Οι κοινότητες αλλάζουν συνεχώς. Μερικοί οργανισμοί πεθαίνουν, άλλοι έρχονται να τους αντικαταστήσουν. Η ενέργεια και τα θρεπτικά συστατικά ρέουν μέσα από την κοινότητα σε ένα ατελείωτο ρεύμα.
Έννοια και τύποι, 2018.
Η αλληλουχία αλλαγών σε κοινότητες (οικοσυστήματα, βιοκαινώσεις) στην ίδια περιοχήπου ονομάζεται διαδοχή.
Υπάρχουν τρία σημεία που πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά τον ορισμό της οικολογικής διαδοχής.
Πρώτον, η διαδοχή συμβαίνει υπό την επιρροή της κοινότητας, δηλ. βιοτικό συστατικό του οικοσυστήματος.
Δεύτερον, η διαδοχή κατευθύνεται με έναν συγκεκριμένο τρόπο και μπορεί να προβλεφθεί (αναμενόταν).
Η τρίτη πτυχή είναι ότι το αποκορύφωμα της διαδοχής είναι η εμφάνιση ενός σταθεροποιημένου οικοσυστήματος στο οποίο ανά μονάδα ροής ενέργειας υπάρχει μέγιστη βιομάζα και μέγιστος αριθμός διαειδικών αλληλεπιδράσεων.
Το τελικό στάδιο της διαδοχής ονομάζεται κοινότητα της εμμηνόπαυσης.
Παραδοσιακά, η διαδικασία της διαδοχής απεικονίζεται με το παράδειγμα της υπερανάπτυξης μιας μικρής δεξαμενής σε ένα δάσος (Εικ. 34). Τα υπερυδάτινα μέρη των φυτών της παράκτιας ποώδης βλάστησης πεθαίνουν ετησίως, λόγω των οποίων μειώνεται η επιφάνεια της καθαρής υδάτινης επιφάνειας της λίμνης.
Σταδιακά, κοντά στις ακτές δημιουργούνται συνθήκες ευνοϊκές για την ανάπτυξη ισχυρότερων παράκτιων φυτικών ειδών, όπως η ιτιά. Ριζώνοντας, η ιτιά αρχίζει να αντλεί νερό από τη λίμνη, στεγνώνοντας την περιοχή της ύπαρξής της. Ως αποτέλεσμα, η ιτιά αντικαθίσταται από είδη μικρών φύλλων: σημύδα, φουντουκιά.
Έννοια και τύποι, 2018.
Η επιφάνεια της λίμνης συνεχίζει να μειώνεται, η υγρασία του εδάφους μειώνεται και το δασικό έδαφος αρχίζει να σχηματίζεται. Τα μικρόφυλλα δέντρα αντικαθίστανται από πλατύφυλλα, σταδιακά εμφανίζονται βελανιδιές και φλαμούρες και κάτω από τις κορώνες τους αναπτύσσονται διάφοροι θάμνοι και ποώδη φυτά. Σταδιακά δημιουργούνται οι συνθήκες για την εισαγωγή κωνοφόρων δέντρων στις κοινότητες. Ως αποτέλεσμα της υπερβολικής πρόσληψης βιογενών χημικών στοιχείων, κυρίως αζώτου και φωσφόρου, στη δεξαμενή μαζί με οργανική ύλη, εμφανίζεται μια «άνθιση» του νερού: τα μονοκύτταρα φύκια πολλαπλασιάζονται σε τεράστιες ποσότητες. Υπάρχει μια «γήρανση» των οικοσυστημάτων των λιμνών – ο ευτροφισμός τους.
Τα φύκια που πεθαίνουν, μαζί με τα τρηματοφόρα, πέφτουν «σαν βροχή» στον πυθμένα, γεγονός που οδηγεί σε μείωση του βάθους της λίμνης. Ως αποτέλεσμα, στη θέση της δεξαμενής σχηματίζεται ένα δάσος, το οποίο ουσιαστικά δεν διαφέρει από αυτό που περιέβαλλε τη δεξαμενή πριν από αρκετές δεκαετίες. Κάτω από ορισμένες εξωτερικές συνθήκες, η λίμνη μετατρέπεται σε τύρφη, που είναι ένα σταθερό οικοσύστημα τύπου κορύφωσης.
Υπάρχει ένας πολύ μεγάλος αριθμός ταξινομήσεων διαδοχών.
Ανάλογα με τους λόγους διαδοχής διακρίνουν
· εξωδυναμικάε (από την ελληνική λέξη εξω - έξω) διαδοχές που προκαλούνται από παράγοντες εξωτερικούς σε ένα δεδομένο οικοσύστημα,
· ενδοδυναμική(από την ελληνική λέξη ενδον - εντός) διαδοχή που προκαλείται από εσωτερικούς μηχανισμούς του οικοσυστήματος
Εξωδυναμικήδιαδοχές μπορεί να προκληθούν από κλιματικές αλλαγές, μείωση της στάθμης των υπόγειων υδάτων, άνοδο της στάθμης της θάλασσας κ.λπ. Τέτοιες αλλαγές μπορεί να διαρκέσουν για αιώνες και χιλιετίες. Συνδέονται κυρίως με τη δράση μηχανισμών προσαρμογής του οικοσυστήματος σε περιβαλλοντικούς παράγοντες, οι οποίοι με τη σειρά τους βασίζονται στους μηχανισμούς προσαρμογής των ζωντανών οργανισμών στο οικοσύστημα.
ΕνδοδυναμικήΗ διαδοχή διέπεται από ειδικούς νόμους, οι μηχανισμοί των οποίων είναι ακόμη σε μεγάλο βαθμό ασαφείς. Είναι γνωστό ότι σε οποιοδήποτε, ακόμη και απολύτως άψυχο, υπόστρωμα όπως αμμόλοφοι ή σκληρυμένη λάβα, αργά ή γρήγορα ανθίζει η ζωή. Επιπλέον, μορφές ζωής, ή ακριβέστερα, τύποι κοινοτήτων, αντικαθιστούν διαδοχικά ο ένας τον άλλον σε έναν δεδομένο χώρο, σταδιακά γίνονται πιο περίπλοκες και αυξάνοντας την ποικιλότητα των ειδών, σχηματίζοντας μια λεγόμενη διαδοχική σειρά, που αποτελείται από διαδοχικά στάδια που σηματοδοτούν την αντικατάσταση μιας κοινότητας από άλλον.
Η σειρά διαδοχής τελειώνει στο στάδιο της ωριμότητας, στο οποίο το οικοσύστημα αλλάζει ελάχιστα. Τα οικοσυστήματα σε αυτό το στάδιο ονομάζονται εμμηνόπαυση(από την ελληνική λέξη κλήμαξ - σκάλα).
Η διάρκεια της διαδοχής από την αρχή ενός οικοσυστήματος έως το στάδιο της κορύφωσης μπορεί να είναι έως εκατοντάδες ή ακόμη και χιλιάδες χρόνια. Μια τόσο μεγάλη διάρκεια οφείλεται κυρίως στην ανάγκη συσσώρευσης θρεπτικών ουσιών στο υπόστρωμα.
Υπάρχει ένας άλλος τύπος ταξινόμησης των διαδοχών.
Είναι απαραίτητο να γίνει διάκριση αυτοτροφικές και ετερότροφες διαδοχές. Όλες οι αυτότροφες διαδοχές συμβαίνουν σε οικοσυστήματα όπου ο κεντρικός κρίκος είναι η βλάστηση (φυτοκένωση).
Η δυναμική των ετερότροφων είναι εξ ολοκλήρου υποδεέστερη της δυναμικής των αυτότροφων - η αλλαγή των ζωικών κοινοτήτων εξαρτάται από την αλλαγή των φυτικών κοινοτήτων. Οι αυτότροφες διαδοχές μπορούν θεωρητικά να διαρκέσουν για πάντα, αφού τροφοδοτούνται συνεχώς από την ενέργεια του Ήλιου.
ΣΕ ετερότροφες διαδοχέςΣυμμετέχουν μόνο ζώα (ετερότροφα, καταναλωτές). Σε αυτή τη διαδικασία μπορούν να εμπλακούν και νεκρά φυτά, για παράδειγμα, πεσμένα δέντρα, κούτσουρα κ.λπ., τα οποία είναι κατά κανόνα πηγή ενέργειας για ετερότροφη διαδοχή.
Η ετερότροφη διαδοχή προϋποθέτει την υποχρεωτική παρουσία ορισμένης παροχής ενέργειας συσσωρευμένης σε οργανική ύλη. Τελειώνει όταν εξαντληθεί ο ενεργειακός πόρος, δηλαδή μετά από πλήρη αποσύνθεση του αρχικού υποστρώματος. Μετά από αυτό, το οικοσύστημα παύει να υπάρχει. Έτσι, η έννοια της εμμηνόπαυσης δεν ορίζεται για αυτήν. Σε αντίθεση με τις βιογεωκαινώσεις, τέτοια οικοσυστήματα είναι θανατηφόρα.
Παραδείγματα ετερότροφης διαδοχής είναι οι αλλαγές σε κοινότητες στο πτώμα ενός ζώου (οι αλλαγές συμβαίνουν περίπου με αυτή τη σειρά: βακτήρια - μυρμήγκια - σκαθάρια πτωμάτων, σκαθάρια χαλιών, σκαθάρια ψειρών). σε ένα σωρό κοπριάς (ή περιττωμάτων). στο φρούτο που έμεινε ξαπλωμένο στο έδαφος - ένα μήλο, για παράδειγμα.
Δημοσιεύτηκε στο ref.rf
Η μεγαλύτερη ετερότροφη διαδοχή παρατηρείται στον κορμό ενός μεγάλου πεσμένου δέντρου.
Έτσι, σε Στην ετερότροφη διαδοχή δεν υπάρχει στάδιο κορύφωσης.
Η ετερότροφη διαδοχή συνδέεται καλά με τις κοινωνίες που εξαρτώνται από τα ορυκτά καύσιμα. Η δυναμική της ετερότροφης διαδοχής περιγράφεται από μια καμπύλη με ταχεία αύξηση του αριθμού των οργανισμών μέχρι να επιτευχθεί ένα ορισμένο μέγιστο, στη συνέχεια ο αριθμός των οργανισμών σταδιακά μειώνεται καθώς εξαντλείται ο ενεργειακός πόρος. Δεν είναι δυνατό να επιτευχθεί κάποια σταθερή κατάσταση (κορύφωμα). Μια τέτοια κοινωνία προχωρά ραγδαία, αλλά παρόλα αυτά είναι αρχικά καταδικασμένη σε εξαφάνιση.
Έχουμε ήδη «ξεκολλήσει την κρέμα» από τις περισσότερες εναποθέσεις. Η περαιτέρω λειτουργία τους θα απαιτήσει ολοένα και μεγαλύτερες ενεργειακές επενδύσεις με την πάροδο του χρόνου. Ως εκ τούτου, η αποτελεσματικότητα της εξόρυξης θα μειώνεται σταθερά. Μαζί με αυτό, η βιωσιμότητα ενός πολιτισμού που βασίζεται στην ετερότροφη διαδοχή θα μειωθεί επίσης, εκτός εάν, φυσικά, καταστροφικές αλλαγές συμβούν ακόμη νωρίτερα. Γι' αυτό καταβάλλουμε τεράστια προσπάθεια για την εύρεση νέων πηγών ενέργειας. Αλλά ακόμα κι αν μάθουμε να ελέγχουμε τη θερμοπυρηνική σύντηξη, δεν θα αλλάξει την καταστροφική μας φύση.
Ανάλογα με τις αρχικές συνθήκες, η διαδοχή χωρίζεται σε
- πρωταρχικός(όταν οι οργανισμοί αποικίζουν κενές περιοχές που δεν έχουν κατοικηθεί ποτέ στο παρελθόν) και
- δευτερεύων(η διαδικασία λαμβάνει χώρα σε μέρη που ήταν ήδη κατοικημένα, αλλά έχασαν τους κατοίκους τους ως αποτέλεσμα, για παράδειγμα, παγετώνων ή ανθρώπινης δραστηριότητας).
Πρωτογενής διαδοχή- η διαδικασία ανάπτυξης και αλλαγής των οικοσυστημάτων σε προηγουμένως ακατοίκητες περιοχές, ξεκινώντας από τον αποικισμό τους.
Κλασικό παράδειγμα πρωτογενούς διαδοχής είναι η ανάπτυξη μιας κοινότητας πάνω σε ψυχρή λάβα ή τέφρα στη ζώνη δράσης ενός ηφαιστείου, σε βράχους και πέτρες. Αρχικά εμφανίζονται λειχήνες εμπλουτίζοντας την επιφάνεια με άζωτο.
Έννοια και τύποι, 2018.
Μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, τα βρύα αρχίζουν να αναπτύσσονται στον βιότοπο. Μετά από αυτό, φυτρώνει το γρασίδι μαζί με τα βρύα και μετά τα μικρά φύλλα. Δεν είναι δύσκολο να παρατηρήσουμε ότι όλο αυτό το διάστημα το έδαφος αναπτύσσεται στο οικοσύστημα, καθιστώντας δυνατή την ανάπτυξη όλο και πιο περίπλοκων οργανισμών.
Δευτερεύουσα διαδοχήεμφανίζεται εκεί όπου υπήρχε προηγουμένως βιοκένωση, αλλά καταστράφηκε ως αποτέλεσμα φυσικών ή ανθρωπογενών παραγόντων.
Για παράδειγμα, η δευτερογενής διαδοχή ξεκινά σε μέρη αποψίλωσης των δασών, σε εγκαταλελειμμένες καλλιεργήσιμες εκτάσεις, σε εγκαταλελειμμένα χωριά, μετά από φυσικές καταστροφές: πλημμύρες, τσουνάμι, απροσδόκητα δάση, σεισμούς. Η μελέτη των πυρετογόνων διαδοχών (που προκύπτουν ως αποτέλεσμα πυρκαγιών) έχει ιδιαίτερη σημασία, καθώς με την ανάπτυξη της ανθρώπινης κοινωνίας αυξάνεται το ποσοστό των πυρκαγιών που προκαλούνται από τον άνθρωπο.
Δευτερεύουσα διαδοχήτελειώνει με ένα σταθερό κοινοτικό στάδιο το 150–250χρόνια, και πρωταρχικόςδιαρκεί περίπου 1000 χρόνια.
4.2.1 Οικοσύστημα Climax.
Η διαδοχή τελειώνει με ένα στάδιο όπου όλα τα είδη του οικοσυστήματος, ενώ αναπαράγονται, διατηρούν έναν σχετικά σταθερό αριθμό και δεν επέρχεται περαιτέρω αλλαγή στη σύνθεσή του. Αυτή η κατάσταση ισορροπίας ονομάζεται κορύφωση και το οικοσύστημα ονομάζεται κορύφωση. Κάτω από διαφορετικές αβιοτικές συνθήκες, σχηματίζονται διαφορετικά οικοσυστήματα κορύφωσης. Σε ένα ζεστό και υγρό κλίμα θα είναι ένα τροπικό τροπικό δάσος, σε ένα ξηρό και ζεστό κλίμα θα είναι μια έρημος. Τα κύρια βιομάζα της γης είναι τα οικοσυστήματα κορύφωσης των αντίστοιχων γεωγραφικών περιοχών.
Το ελατοδάσος είναι το τελευταίο στάδιο κορύφωσης της ανάπτυξης του οικοσυστήματος στις κλιματικές συνθήκες του Βορρά, δηλαδή είναι ήδη μια γηγενής βιοκένωση (Εικ. 33).
Ρύζι. 33. Διαδοχικές διαδοχές κατά τον σχηματισμό ελατοδάσους.
Αρχικά, στο άψυχο υπόστρωμα εγκαθίστανται τα λεγόμενα πρωτοπόρα είδη, όπως οι λειχήνες και τα φύκια που φέρουν κρούστα). Σε 5-10 χρόνια, εμπλουτίζουν κάπως το υπόστρωμα με θρεπτικά συστατικά, σχηματίζοντας τις απαρχές του εδάφους. Στη συνέχεια, τα χόρτα εγκαθίστανται σε αυτά τα πολύ φτωχά ακόμη εδάφη, εμπλουτίζοντας περαιτέρω το έδαφος. Περίπου 15 χρόνια από την αρχή της διαδοχής, οι πρώτοι θάμνοι εγκαθίστανται στον άλλοτε άψυχο χώρο, οι οποίοι σταδιακά αντικαθίστανται από φυλλοβόλα φωτόφιλα δέντρα, πιο συχνά σημύδα και λεύκη, που χαρακτηρίζονται από ταχεία ανάπτυξη.
Έννοια και τύποι, 2018.
Μέχρι την ηλικία των 50 ετών, τα πιο δυνατά δέντρα ξεχωρίζουν στο νεαρό φυλλοβόλο δάσος, τα οποία σκιάζουν τους πιο αδύναμους βλαστούς, οι οποίοι πεθαίνουν, καθιστώντας δυνατή την εγκαθίδρυση της ελάτης κάτω από τον θόλο του φυλλοβόλου δάσους. Η ερυθρελάτη είναι πιο ανεκτική στη σκιά· υπό την προστασία των φυλλοβόλων δέντρων, τα φτάνει σταδιακά στην ανάπτυξη, κερδίζοντας τον χώρο διαβίωσής τους. Γύρω στην ηλικία των 70 ετών, το οικοσύστημα φτάνει στο στάδιο του μικτού δάσους ελάτης-φυλλοβόλων. Μέχρι εκείνη τη στιγμή, τα φυλλοβόλα δέντρα έχουν χρόνο να γεράσουν και σταδιακά η ερυθρελάτη φτάνει στην πρώτη βαθμίδα, σκιάζοντας και αραιώνοντας όλη τη φυλλοβόλα βλάστηση. Στην ηλικία των 90 ετών, αυτό το οικοσύστημα φτάνει στο αποκορύφωμα, το οποίο χαρακτηρίζεται από την σχεδόν πλήρη απουσία φυλλοβόλων δέντρων· η ερυθρελάτη γίνεται το κυρίαρχο οικοδομικό είδος, διαμορφώνοντας με ιδιαίτερο τρόπο ολόκληρη τη ζωή της κοινότητας που κατοικεί σε αυτό το οικοσύστημα.
Ο νόμος της θερμοδυναμικής ονομάζεται νόμος της διατήρησης της δομής της βιόσφαιρας).
Οικολογική διαδοχή - έννοια και τύποι. Ταξινόμηση και χαρακτηριστικά της κατηγορίας «Οικολογική διαδοχή» 2017-2018.
Η οικολογική διαδοχή είναι μια αλλαγή των βιοκαινώσεων. Εάν μια βιοκένωση είναι σταθερή, τότε υπάρχει επ' αόριστον. Αλλά συχνά πρέπει να παρατηρήσουμε πώς μια βιοκαινοποίηση (οικοσύστημα) μετατρέπεται σε μια άλλη: μια λίμνη γίνεται βάλτος και ένα λιβάδι γίνεται δάσος.
Είδη διαδοχών
Υπάρχουν δύο είδη διαδοχής: η πρωτογενής και η δευτερεύουσα.
Κατά τη διάρκεια της πρωτογενούς διαδοχής, σχηματίζεται μια νέα βιοκένωση σε έναν αρχικά άψυχο βιότοπο. Σε αυτή την περίπτωση, εμφανίζεται ο αποικισμός βραχωδών ή αμμωδών επιφανειών.
Τα αρχικά υποστρώματα μπορεί να είναι:
- ηφαιστειακή λάβα?
- άμμος?
- βράχια?
- χαράδρες?
- ιζήματα ποταμών κ.λπ.
Ιδιαίτερη σημασία στον αποικισμό τέτοιων υποστρωμάτων είναι η συσσώρευση ουσιών που διατίθενται στα φυτά για τη θρέψη των ριζών.
Ρύζι. 1. Πρωτογενής διαδοχή.
Τα πρώτα φυτά και βακτήρια που αποικίζουν άψυχες επιφάνειες αλλάζουν τη χημική τους σύνθεση λόγω του μεταβολισμού τους, καθώς και όταν πεθαίνουν.
Οποιαδήποτε διαδοχή είναι μακροχρόνια. Αν και κάθε χρόνο κατά την πρωτογενή διαδοχή παρατηρείται εμπλουτισμός της σύστασης του είδους, θα φτάσει σε κατάσταση σταθερότητας μετά από δεκάδες χρόνια.
Η δευτερογενής διαδοχή είναι η αντικατάσταση μιας βιοκένωσης από μια άλλη.
Οι πιο συχνές αιτίες του:
- αλλαγές στις κλιματικές συνθήκες·
- δημιουργία πιο σταθερών σχέσεων μεταξύ των ειδών·
- ανθρώπινη επίδραση?
- αλλαγή των γεωλογικών συνθηκών.
Κάθε φυτό έχει περιοριστικούς περιβαλλοντικούς παράγοντες. Όταν αλλάζει το υδρολογικό, εδαφολογικό ή καιρικό καθεστώς, ορισμένα φυτά μπορούν να εγκαταλείψουν το οικοσύστημα, άλλα να κατοικήσουν, αλλάζοντας την εμφάνισή του.
TOP 1 άρθροπου διαβάζουν μαζί με αυτό
Ρύζι. 2. Δευτερεύουσα διαδοχή.
Η ανθρώπινη δραστηριότητα συμβάλλει στην αλλαγή των βιοκαινώσεων. Για παράδειγμα, στην Αφρική και την Ασία, λόγω της υποβάθμισης του εδάφους λόγω της βοσκής των ζώων, το οικοσύστημα της ερήμου αντικαθιστά τη σαβάνα.
Οι σύγχρονες στέπες διαφέρουν σημαντικά στη σύνθεση των ειδών των φυτών από τις παρθένες στέπες. Ως εκ τούτου, οι περιοχές των σωζόμενων στεπών αναφοράς αναγνωρίζονται ως προστατευόμενες περιοχές και προστατεύονται από το νόμο.
Χαρακτηριστικά της διαδοχής
Ας εξετάσουμε ποιο είναι το κύριο χαρακτηριστικό της οικολογικής διαδοχής: μόνο τέτοιες σχέσεις μεταξύ των οργανισμών και των ίδιων των οργανισμών διατηρούνται με την πάροδο του χρόνου που δεν μπορούν να αντικατασταθούν από άλλες υπό δεδομένες συνθήκες.
Ο πρωταγωνιστικός ρόλος στην αλλαγή των βιοκαινώσεων ανήκει στα φυτά.
Η διαδοχή επέρχεται με την αλλαγή σταδίων.
Στάδια διαδοχής
Η σωστά συγκροτημένη οικολογική διαδοχή έχει τη μορφή της διαδοχικής αντικατάστασης μεταξύ των σταδίων.
Η διαδοχή (από το λατινικό succesio - συνέχεια, κληρονομικότητα) είναι μια συνεπής μη αναστρέψιμη και φυσική αλλαγή μιας βιοκένωσης (φυτοκένωση, μικροβιακή κοινότητα κ.λπ.) σε μια άλλη σε μια ορισμένη περιοχή του περιβάλλοντος με την πάροδο του χρόνου ως αποτέλεσμα της επίδρασης της φυσικής παράγοντες (συμπεριλαμβανομένων των εσωτερικών δυνάμεων) ή ανθρώπινη επίδραση.
Υπάρχουν πολλές ταξινομήσεις διαδοχών.Συνήθως διακρίνουν μεταξύ πρωτογενούς και δευτερογενούς διαδοχής.
Πρωτογενής διαδοχή Η πρωτογενής διαδοχή συνήθως νοείται ως διαδοχή, η ανάπτυξη της οποίας αρχίζει σε ένα αρχικά άψυχο υπόστρωμα. Ας εξετάσουμε την πορεία της πρωτογενούς διαδοχής χρησιμοποιώντας το παράδειγμα των χερσαίων οικοσυστημάτων. Αν πάρουμε περιοχές της επιφάνειας της γης, για παράδειγμα εγκαταλελειμμένους λάκκους με άμμο, σε διάφορες γεωγραφικές περιοχές (σε δάση, ζώνες στέπας ή ανάμεσα σε τροπικά δάση κ.λπ.), τότε όλα αυτά τα αντικείμενα θα χαρακτηρίζονται από μοτίβα όπως: εγκατάσταση από ζωντανούς οργανισμούς , αύξηση της ποικιλότητας των ειδών τους, σταδιακός εμπλουτισμός των εδαφών με οργανική ουσία, αύξηση της γονιμότητάς τους, ενίσχυση των συνδέσεων μεταξύ διαφορετικών ειδών ή τροφικών ομάδων οργανισμών, μείωση του αριθμού των ελεύθερων, οικολογικών κόγχων, ο σταδιακός σχηματισμός ολοένα και πιο περίπλοκων βιοκαινώσεις και οικοσυστήματα αυξάνοντας την παραγωγικότητά τους Μικρότερα είδη οργανισμών, ιδιαίτερα φυτών, σε αυτήν την περίπτωση, κατά κανόνα, αντικαθίστανται από μεγαλύτερα, εντείνονται οι διαδικασίες κυκλοφορίας ουσιών κ.λπ. Σε κάθε περίπτωση, διαδοχικά στάδια διαδοχής μπορούν να διακρίνονται, με το οποίο εννοούμε την αντικατάσταση ορισμένων οικοσυστημάτων από άλλα, και οι διαδοχικές σειρές τελειώνουν με σχετικά ελάχιστα μεταβαλλόμενα οικοσυστήματα. Ονομάζονται εμμηνόπαυση (ελληνική εμμηνόπαυση - σκάλες), ριζική ή κομβική
Δευτερεύουσες διαδοχές Οι δευτερεύουσες διαδοχές διαφέρουν από τις πρωτογενείς στο ότι συνήθως δεν ξεκινούν από μηδενικές τιμές, αλλά προκύπτουν στη θέση των διαταραγμένων ή κατεστραμμένων οικοσυστημάτων. Για παράδειγμα, μετά την αποψίλωση των δασών, οι δασικές πυρκαγιές, όταν οι εκτάσεις που βρίσκονταν σε γεωργική γη είναι κατάφυτες. Η κύρια διαφορά μεταξύ αυτών των διαδοχών είναι ότι προχωρούν ασύγκριτα γρηγορότερα από τις πρωτογενείς, αφού ξεκινούν με ενδιάμεσα στάδια (χόρτα, θάμνοι ή ξυλώδη πρωτοπόρα φυτά) και με φόντο πιο πλούσια εδάφη.
Για οποιαδήποτε διαδοχή, ειδικά την πρωτογενή, είναι χαρακτηριστικά τα ακόλουθα γενικά μοτίβα της διαδικασίας: .
1. Στα αρχικά στάδια, η ποικιλότητα των ειδών είναι ασήμαντη, η παραγωγικότητα και η βιομάζα είναι χαμηλή. Καθώς αναπτύσσεται η διαδοχή, αυτοί οι δείκτες αυξάνονται.
2. Με την ανάπτυξη της σειράς διαδοχής αυξάνονται οι σχέσεις μεταξύ των οργανισμών. Ο αριθμός και ο ρόλος των συμβιωτικών σχέσεων αυξάνεται ιδιαίτερα. Ο βιότοπος αναπτύσσεται περισσότερο και οι αλυσίδες τροφοδοσίας και τα δίκτυα γίνονται πιο περίπλοκα.
3. Ο αριθμός των ελεύθερων οικολογικών κόγχων μειώνεται και στην κοινότητα της κορύφωσης είτε απουσιάζουν είτε στο ελάχιστο. Από αυτή την άποψη, καθώς αναπτύσσεται η διαδοχή, μειώνεται η πιθανότητα εμφάνισης εστιών στον αριθμό των μεμονωμένων ειδών.
4. Εντείνονται οι διαδικασίες κυκλοφορίας ουσιών, ροής ενέργειας και αναπνοής των οικοσυστημάτων.
5. Η ταχύτητα της διαδοχικής διαδικασίας εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το προσδόκιμο ζωής των οργανισμών που παίζουν τον κύριο ρόλο στη σύνθεση και τη λειτουργία των οικοσυστημάτων 6. Το αμετάβλητο των τελικών (κορυφών) σταδίων της διαδοχής είναι σχετική. Οι δυναμικές διαδικασίες δεν σταματούν, αλλά μόνο επιβραδύνουν. Οι δυναμικές διεργασίες συνεχίζονται λόγω αλλαγών στο περιβάλλον, αλλαγών σε γενεές οργανισμών και άλλων φαινομένων. Ένα σχετικά μεγάλο μερίδιο καταλαμβάνουν οι δυναμικές διαδικασίες ενός κυκλικού σχεδίου (διακύμανσης).
Ροή ενέργειας και κύκλοι ουσιών στη βιόσφαιρα
Ο κύκλος των ουσιών νοείται ως μια επαναλαμβανόμενη διαδικασία μετασχηματισμού και κίνησης ουσιών στη φύση, η οποία έχει περισσότερο ή λιγότερο έντονη κυκλική φύση. Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί συμμετέχουν στον κύκλο των ουσιών, απορροφώντας κάποιες ουσίες από το εξωτερικό περιβάλλον και απελευθερώνοντας άλλες σε αυτό. Έτσι, τα φυτά καταναλώνουν διοξείδιο του άνθρακα, νερό και μεταλλικά άλατα από το εξωτερικό περιβάλλον και απελευθερώνουν οξυγόνο σε αυτό. Τα ζώα εισπνέουν το οξυγόνο που απελευθερώνεται από τα φυτά και τρώγοντας τα αφομοιώνουν οργανικές ουσίες που συντίθενται από το νερό και το διοξείδιο του άνθρακα και απελευθερώνουν διοξείδιο του άνθρακα, νερό και ουσίες από το άπεπτο μέρος της τροφής. Όταν τα βακτήρια και οι μύκητες αποσυντίθενται νεκρά φυτά και ζώα, σχηματίζονται επιπλέον ποσότητες διοξειδίου του άνθρακα και οι οργανικές ουσίες μετατρέπονται σε μέταλλα, τα οποία εισέρχονται στο έδαφος και απορροφώνται ξανά από τα φυτά. Η συνεχής κυκλοφορία χημικών στοιχείων στη βιόσφαιρα κατά μήκος περισσότερο ή λιγότερο κλειστών μονοπατιών ονομάζεται βιογεωχημικός κύκλος. Η ανάγκη για τέτοια κυκλοφορία εξηγείται από την περιορισμένη προσφορά τους στον πλανήτη. Για να εξασφαλιστεί το άπειρο της ζωής, τα χημικά στοιχεία πρέπει να κινούνται σε κύκλο. Ο κύκλος των ουσιών εκδηλώνεται με την επαναλαμβανόμενη συμμετοχή ουσιών σε διαδικασίες που συμβαίνουν στην ατμόσφαιρα, την υδρόσφαιρα, τη λιθόσφαιρα, συμπεριλαμβανομένων εκείνων των στρωμάτων που αποτελούν τη βιόσφαιρα Υπάρχουν δύο κύριοι κύκλοι ουσιών: μεγάλος (γεωλογικός) και μικρός (βιολογικός ή βιοτικός), που καλύπτουν ολόκληρο τον πλανήτη. Γεωλογικός (μεγάλος) κύκλος - αυτή είναι η ανταλλαγή ουσιών μεταξύ της ξηράς και του Παγκόσμιου Ωκεανού Πρώτον, συμβαίνει παγκόσμια κυκλοφορία του νερού, δηλ. πρώτη κατακρήμνιση, μετά επιφανειακή και υπόγεια απορροή, διήθηση, εξάτμιση και τέλος συμπύκνωση, μετά πάλι κατακρήμνιση Ο κύκλος του νερού καταναλώνει σχεδόν το ένα τρίτο της ηλιακής ενέργειας που φτάνει στη Γη. Ο μεγάλος κύκλος ουσιών δεν είναι κλειστός: μια ορισμένη ποσότητα ουσιών αφαιρείται από ο κύκλος και διατηρείται σε ιζηματογενή πετρώματα με τη μορφή ασβεστόλιθου, τύρφης, λαδιού και άλλων πετρωμάτων και ορυκτών. Αυτό θα εξασφαλίσει την προοδευτική ανάπτυξη του φλοιού και της βιόσφαιρας της γης. Οι γεωλογικοί και βιολογικοί κύκλοι είναι στενά αλληλένδετοι, αλληλεπιδρούν μεταξύ τους, μερικές φορές Αλλά και πάλι, δομικά και λειτουργικά διαφέρουν σημαντικά βιολογικού κύκλου Έχει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά γνωρίσματα σε σύγκριση με το γεωλογικό: η δράση του εμφανίζεται, κατά κανόνα, εντός της βιογεωκένωσης, ενώ η γεωλογική εμφανίζεται σε μεγάλα εδάφη - ηπείρους και γειτονικά μέρη του ωκεανού.
Η κύρια αιτία και η κινητήρια δύναμη του βιολογικού κύκλου είναι τα διαφορετικά διατροφικά πρότυπα των παραγωγών, των καταναλωτών και των αποικοδομητών, και ο γεωλογικός κύκλος είναι ο κύκλος του νερού μεταξύ ωκεανού και ξηράς. ο μικρός κύκλος περιλαμβάνει μόνο βιογενή στοιχεία, ενώ ο μεγάλος κύκλος περιλαμβάνει όλα τα χημικά στοιχεία που βρίσκονται στο φλοιό της γης
Η διάρκεια των κύκλων των χημικών στοιχείων στον βιολογικό κύκλο είναι βραχυπρόθεσμη (ένα έτος, αρκετά χρόνια, δεκάδες και εκατοντάδες χρόνια) και η διάρκεια του κύκλου στον γεωλογικό κύκλο είναι δεκάδες, ακόμη και εκατοντάδες χιλιάδες πετρώματα. Ο κύκλος των ουσιών, όπως όλες οι διεργασίες που συμβαίνουν στη φύση, απαιτεί μια συνεχή ροή ενέργειας. Η βάση του βιογενικού κύκλου που διασφαλίζει την ύπαρξη ζωής είναι η ηλιακή ενέργεια. Η ενέργεια που δεσμεύεται σε οργανικές ουσίες στα στάδια της τροφικής αλυσίδας μειώνεται, επειδή το μεγαλύτερο μέρος της εισέρχεται στο περιβάλλον με τη μορφή θερμότητας ή δαπανάται σε διεργασίες που συμβαίνουν στους οργανισμούς, επομένως, παρατηρείται ροή ενέργειας και ο μετασχηματισμός της στη βιόσφαιρα. . Έτσι, η βιόσφαιρα μπορεί να είναι σταθερή μόνο εάν υπάρχει σταθερός κύκλος ουσιών και εισροή ηλιακής ενέργειας.
Ουσίες της βιόσφαιρας
Κατά την ανάπτυξη του δόγματος της βιόσφαιρας, ο V.I. Vernadsky έδωσε μεγάλη προσοχή στον πλανητικό γεωχημικό ρόλο της ζωντανής ύλης που συνθέτει τη βιόσφαιρα. Όπως έχουμε ήδη σημειώσει, ο V.I. Vernadsky πίστευε ότι η ουσία της βιόσφαιρας αποτελείται από πολλά ετερογενή φυσικά μέρη. Ζωντανή ύλη - ολόκληρο το σύνολο των σωμάτων των ζωντανών οργανισμών που κατοικούν στη Γη είναι φυσικά και χημικά ενωμένα, ανεξάρτητα από τη συστηματική τους σχέση. Η μάζα της ζωντανής ύλης είναι σχετικά μικρή και υπολογίζεται σε 2,4...3,6 1012 τόνους (σε ξηρό βάρος) και αποτελεί λιγότερο από το ένα εκατομμυριοστό ολόκληρης της βιόσφαιρας (περίπου 3 1018 τόνοι), η οποία, με τη σειρά της, αντιπροσωπεύει λιγότερο από το ένα χιλιοστό της μάζας της Γης. Αλλά αυτή είναι «μία από τις πιο ισχυρές γεωχημικές δυνάμεις στον πλανήτη μας», αφού οι ζωντανοί οργανισμοί δεν κατοικούν απλώς στον φλοιό της γης, αλλά μεταμορφώνουν την εμφάνιση της Γης. Οι ζωντανοί οργανισμοί κατοικούν στην επιφάνεια της γης πολύ ανομοιόμορφα. Η κατανομή τους εξαρτάται από το γεωγραφικό πλάτος.
Θρεπτικός - μια ουσία που δημιουργείται και υποβάλλεται σε επεξεργασία από έναν ζωντανό οργανισμό. Κατά τη διάρκεια της οργανικής εξέλιξης, οι ζωντανοί οργανισμοί πέρασαν από τα όργανα, τους ιστούς, τα κύτταρα και το αίμα τους χίλιες φορές πάνω από το μεγαλύτερο μέρος της ατμόσφαιρας, ολόκληρο τον όγκο των ωκεανών του κόσμου και μια τεράστια μάζα ορυκτών. Αυτός ο γεωλογικός ρόλος της ζωντανής ύλης μπορεί να φανταστεί κανείς από κοιτάσματα άνθρακα, πετρελαίου, ανθρακικών πετρωμάτων κ.λπ.
Αδρανή ουσία - προϊόντα που σχηματίζονται χωρίς τη συμμετοχή ζωντανών οργανισμών.
Βιοενεργή ουσία - μια ουσία που δημιουργείται ταυτόχρονα από ζωντανούς οργανισμούς και αδρανείς διεργασίες, αντιπροσωπεύοντας δυναμικά συστήματα ισορροπίας και των δύο. Αυτά είναι το έδαφος, η λάσπη, ο φλοιός που ξεπερνά τις καιρικές συνθήκες κ.λπ. Οι οργανισμοί παίζουν πρωταγωνιστικό ρόλο σε αυτά.
Μια ουσία που υφίσταται ραδιενεργό διάσπαση.
Διάσπαρτα άτομα , που δημιουργείται συνεχώς από κάθε είδους γήινη ύλη υπό την επίδραση της κοσμικής ακτινοβολίας.
Ουσία κοσμικής προέλευσης .
Εισαγωγή
διαδοχή
1 Είδη διαδοχής
2 Μηχανισμοί δράσης διαδοχής
3 Διαδικασία διαδοχής
Αλλαγή οικοσυστημάτων
1 Αλλαγή οικοσυστημάτων υπό την επίδραση της ζωτικής δραστηριότητας των οργανισμών
2 Αλλαγή οικοσυστημάτων υπό την επίδραση ανθρώπινων δραστηριοτήτων
3 Αλλαγή οικοσυστημάτων υπό την επίδραση αβιοτικών παραγόντων
Παραδείγματα διαδοχής οικοσυστημάτων
συμπέρασμα
Βιβλιογραφία
Εισαγωγή
Η οικολογική διαδοχή είναι μια διαδικασία σταδιακής αλλαγής στη σύνθεση, τη δομή και τη λειτουργία των οικοσυστημάτων υπό την επίδραση εξωτερικών ή εσωτερικών παραγόντων.
Η αποκατάσταση της διαταραγμένης ισορροπίας από το οικοσύστημα περνά από σαφώς καθορισμένα στάδια.
Ένα οικοσύστημα μπορεί να βγει από την ισορροπία με πολλούς τρόπους. Αυτό συμβαίνει συνήθως λόγω πυρκαγιάς, πλημμύρας ή ξηρασίας. Μετά από μια τέτοια ανισορροπία, το νέο οικοσύστημα αποκαθίσταται και αυτή η διαδικασία είναι τακτική και επαναλαμβάνεται σε διάφορες καταστάσεις. Τι συμβαίνει σε ένα διαταραγμένο οικοσύστημα; Στο σημείο μιας διαταραχής, ορισμένα είδη και ολόκληρο το οικοσύστημα αναπτύσσονται με τέτοιο τρόπο ώστε η σειρά εμφάνισης αυτών των ειδών να είναι η ίδια για παρόμοιες διαταραχές και παρόμοιους οικοτόπους. Αυτή η διαδοχική αντικατάσταση ορισμένων ειδών από άλλα είναι η ουσία της οικολογικής διαδοχής.
Ωστόσο, υπάρχει ένα άλλο μοντέλο που εξηγεί τον μηχανισμό της διαδοχής ως εξής: τα είδη κάθε προηγούμενης κοινότητας εκτοπίζονται μόνο λόγω συνεπούς ανταγωνισμού, αναστέλλοντας και «αντισταίνοντας» στην εισαγωγή των επόμενων ειδών.
Ωστόσο, αυτή η θεωρία εξετάζει μόνο τις ανταγωνιστικές σχέσεις μεταξύ των ειδών, χωρίς να περιγράφει ολόκληρη την εικόνα του οικοσυστήματος στο σύνολό του. Φυσικά, γίνονται τέτοιες διεργασίες, αλλά η ανταγωνιστική μετατόπιση των προηγούμενων ειδών είναι δυνατή ακριβώς επειδή μεταμορφώνουν τον βιότοπο.
Έτσι, και τα δύο μοντέλα περιγράφουν διαφορετικές πτυχές της διαδικασίας και ισχύουν ταυτόχρονα. Καθώς προχωράμε κατά μήκος της σειράς διαδοχής, υπάρχει μια αυξανόμενη συμμετοχή των θρεπτικών ουσιών στον κύκλο των οικοσυστημάτων· είναι δυνατό ένα σχετικό κλείσιμο των ροών τέτοιων θρεπτικών ουσιών όπως το άζωτο και το ασβέστιο (ένα από τα πιο κινητικά θρεπτικά συστατικά) μέσα στο οικοσύστημα.
1. Διαδοχή
1.1Είδη διαδοχών Κάθε οικοσύστημα, που προσαρμόζεται στις αλλαγές του εξωτερικού περιβάλλοντος, βρίσκεται σε κατάσταση δυναμικής. Αυτή η δυναμική μπορεί να αφορά τόσο μεμονωμένα μέρη των οικοσυστημάτων (οργανισμούς, πληθυσμούς, τροφικές ομάδες) όσο και το σύστημα συνολικά. Σε αυτή την περίπτωση, η δυναμική μπορεί να συσχετιστεί, αφενός, με προσαρμογές σε παράγοντες εξωτερικούς προς το οικοσύστημα και, αφετέρου, με παράγοντες που δημιουργούνται και μεταβάλλονται από το ίδιο το οικοσύστημα. Αυτές οι αλλαγές σε ορισμένες περιπτώσεις μπορεί να επαναληφθούν σε κάποιο βαθμό, αλλά σε άλλες είναι μονοκατευθυντικές, προοδευτικές στη φύση και καθορίζουν την ανάπτυξη του οικοσυστήματος προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση. Πρωτογενείς διαδοχές. Η πρωτογενής συνήθως αναφέρεται στη διαδοχή, η ανάπτυξη της οποίας ξεκινά σε ένα αρχικά άψυχο υπόστρωμα. Ας εξετάσουμε την πορεία της πρωτογενούς διαδοχής χρησιμοποιώντας το παράδειγμα των χερσαίων οικοσυστημάτων. Αν πάρουμε περιοχές της επιφάνειας της γης, για παράδειγμα, εγκαταλελειμμένα αμμολάκκους, σε διάφορες γεωγραφικές περιοχές (σε δάση, ζώνες στέπας ή ανάμεσα σε τροπικά δάση κ.λπ.), τότε όλα αυτά τα αντικείμενα θα χαρακτηρίζονται από τέτοια μοτίβα όπως: · αποικισμός από ζωντανούς οργανισμούς · αύξηση της ποικιλότητας των ειδών τους · σταδιακός εμπλουτισμός των εδαφών με οργανική ουσία · αύξηση της γονιμότητάς τους · ενίσχυση των συνδέσεων μεταξύ διαφορετικών ειδών ή τροφικών ομάδων οργανισμών · μείωση του αριθμού των ελεύθερων οικολογικών θέσεων · σταδιακό σχηματισμό ολοένα και πιο περίπλοκων βιοκαινώσεων και οικοσυστημάτων · αυξάνοντας την παραγωγικότητά τους. Τα μικρότερα είδη οργανισμών, ιδιαίτερα τα φυτά, συνήθως αντικαθίστανται από μεγαλύτερα, εντείνονται οι διαδικασίες κυκλοφορίας ουσιών κ.λπ. Σε κάθε περίπτωση, είναι δυνατόν να διακρίνουμε διαδοχικά στάδια διαδοχής, με τα οποία εννοούμε την αντικατάσταση ορισμένων οικοσυστημάτων από άλλα, και η σειρά διαδοχής τελειώνει με σχετικά ελάχιστα μεταβαλλόμενα οικοσυστήματα. Ονομάζονται εμμηνόπαυση (ελληνική εμμηνόπαυση - σκάλες), ριζική ή κομβική Η πρωτογενής διαδοχή εμφανίζεται σε διάφορα στάδια. Για παράδειγμα, σε δασική ζώνη: ξηρό άψυχο υπόστρωμα - λειχήνες - βρύα - ετήσιες φυτείες - δημητριακά και πολυετή χόρτα - θάμνοι - δέντρα 1ης γενιάς - δέντρα 2ης γενιάς. στη ζώνη της στέπας, η διαδοχή τελειώνει στη σκηνή του γρασιδιού κ.λπ. Δευτερεύουσες διαδοχές. Ο όρος «δευτερεύουσα διαδοχή» αναφέρεται σε κοινότητες που αναπτύσσονται στη θέση μιας προϋπάρχουσας κοινότητας. Σε μέρη όπου η ανθρώπινη οικονομική δραστηριότητα δεν παρεμβαίνει στις σχέσεις μεταξύ των οργανισμών, αναπτύσσεται μια κοινότητα κορύφωσης, η οποία μπορεί να υπάρχει για απεριόριστα μεγάλο χρονικό διάστημα - έως ότου οποιαδήποτε εξωτερική επιρροή (όργωμα, υλοτόμηση, φωτιά, ηφαιστειακή έκρηξη, πλημμύρα) διαταράξει τη φυσική της δομή. Εάν μια κοινότητα καταστραφεί, αρχίζει η διαδοχή σε αυτήν - μια αργή διαδικασία αποκατάστασης της αρχικής της κατάστασης. Παραδείγματα δευτερευουσών διαδοχών: κατάφυτη ανάπτυξη εγκαταλελειμμένου χωραφιού, λιβαδιού, καμένης περιοχής ή ξέφωτου. Η δευτερογενής διαδοχή διαρκεί αρκετές δεκαετίες. Ξεκινά με την εμφάνιση ετήσιων ποωδών φυτών στην καθαρή περιοχή του εδάφους. Αυτά είναι τυπικά ζιζάνια: πικραλίδα, γαϊδουράγκαθο, κολτσούρα και άλλα. Το πλεονέκτημά τους είναι ότι αναπτύσσονται γρήγορα και παράγουν σπόρους προσαρμοσμένους για διασπορά σε μεγάλες αποστάσεις από τον άνεμο ή τα ζώα. Ωστόσο, μετά από δύο ή τρία χρόνια αντικαθίστανται από ανταγωνιστές - πολυετή χόρτα, και στη συνέχεια από θάμνους και δέντρα, κυρίως λεύκη. Αυτοί οι βράχοι σκιάζουν το έδαφος και τα εκτεταμένα ριζικά τους συστήματα παίρνουν όλη την υγρασία από το έδαφος, με αποτέλεσμα τα σπορόφυτα του είδους που έπεσαν πρώτοι στο χωράφι να δυσκολεύονται να αναπτυχθούν. Ωστόσο, η διαδοχή δεν σταματά εκεί. Ένα πεύκο εμφανίζεται πίσω από την ασπέν. και τα τελευταία είναι αργά αναπτυσσόμενα είδη ανθεκτικά στη σκιά, όπως η ερυθρελάτη ή η βελανιδιά. Εκατό χρόνια αργότερα, η κοινότητα που βρισκόταν στη θέση του χωραφιού πριν από το δάσος και το όργωμα της γης αποκαθίσταται σε αυτήν την τοποθεσία. Βοήθεια. Τα πρωτοπόρα είδη που εμφανίζονται σε ένα νέο οικοσύστημα διευκολύνουν άλλα είδη να αποικίσουν στη συνέχεια. Για παράδειγμα, μετά την υποχώρηση ενός παγετώνα, οι πρώτοι που εμφανίζονται είναι λειχήνες και μερικά φυτά με ρηχές ρίζες—δηλαδή είδη που μπορούν να επιβιώσουν σε άγονο, φτωχό σε θρεπτικά συστατικά έδαφος. Καθώς αυτά τα φυτά πεθαίνουν, συσσωρεύεται ένα στρώμα εδάφους, επιτρέποντας στα όψιμα διαδοχικά είδη να ριζώσουν. Ομοίως, τα πρώιμα διαδοχικά δέντρα παρέχουν σκιά και καταφύγιο για την ανάπτυξη όψιμων διαδοχικών δέντρων. Περιορισμός. Μερικές φορές τα πρωτοπόρα είδη δημιουργούν συνθήκες που περιπλέκουν ή ακόμη και καθιστούν αδύνατη την ανάδυση μεταγενέστερων διαδοχικών φυτών. Όταν εμφανίζονται νέες επιφάνειες κοντά στον ωκεανό (για παράδειγμα, ως αποτέλεσμα της κατασκευής αποβάθρων από σκυρόδεμα ή κυματοθραύστη), γρήγορα κατακλύζονται από πρωτοποριακά είδη φυκιών και άλλα είδη φυτών απλώς παραγκωνίζονται. Αυτή η μετατόπιση συμβαίνει πολύ εύκολα, αφού το πρωτοπόρο είδος αναπαράγεται εξαιρετικά γρήγορα και σύντομα καλύπτει όλες τις διαθέσιμες επιφάνειες, χωρίς να αφήνει χώρο για τα επόμενα είδη. Ένα παράδειγμα ενεργού περιορισμού είναι η εμφάνιση του bitterweed, ενός ασιατικού φυτού που έχει εξαπλωθεί σε όλη την αμερικανική Δύση. Το Gorchak αλκαλοποιεί σημαντικά το έδαφος στο οποίο αναπτύσσεται, καθιστώντας το ακατάλληλο για πολλά άγρια βότανα. Συνύπαρξη. Τέλος, τα πρωτοπόρα είδη μπορεί να μην έχουν καμία επίδραση στα επόμενα φυτά - ούτε ωφέλιμα ούτε επιβλαβή. Ειδικότερα, αυτό συμβαίνει εάν διαφορετικά είδη χρησιμοποιούν διαφορετικούς πόρους και αναπτύσσονται ανεξάρτητα το ένα από το άλλο (βλ. Διαφορική χρήση πόρων). 1.3Διαδικασία διαδοχής. Η διαδικασία της διαδοχής, σύμφωνα με τον F. Clements, αποτελείται από διάφορα στάδια: ) η εμφάνιση μιας περιοχής που δεν καταλαμβάνεται από ζωή. ) μετανάστευση διαφόρων οργανισμών ή των βασικών τους στοιχείων σε αυτόν· ) την εγκατάστασή τους στην περιοχή αυτή· ) τον ανταγωνισμό τους μεταξύ τους και τον εκτοπισμό ορισμένων ειδών· ) μεταμόρφωση οικοτόπων από ζωντανούς οργανισμούς, σταδιακή σταθεροποίηση συνθηκών και σχέσεων. Επί του παρόντος, σχεδόν ολόκληρη η επιφάνεια της γης που είναι προσβάσιμη στη ζωή καταλαμβάνεται από διάφορες κοινότητες, και ως εκ τούτου η εμφάνιση περιοχών απαλλαγμένων από ζωντανά όντα είναι τοπικής φύσης. Πρόκειται είτε για μέρη που εκκενώθηκαν ως αποτέλεσμα της υποχώρησης των παγετώνων, της υποχώρησης της ακμής του νερού σε ταμιευτήρες, των κατολισθήσεων, της διάβρωσης κ.λπ., είτε που προέκυψαν ως αποτέλεσμα της ανθρώπινης δραστηριότητας, για παράδειγμα, η απομάκρυνση μεγάλων μαζών βαθιά ριζωμένα πετρώματα στην κορυφή κατά την ανάπτυξη των ορυκτών πόρων. Η εισαγωγή σπορίων, σπόρων φυτών και η διείσδυση ζώων στην εκκενωμένη περιοχή είναι ως επί το πλείστον τυχαία και εξαρτώνται από τα είδη των γύρω βιότοπων. Από τα είδη που βρίσκονται σε ένα νέο βιότοπο, ριζώνουν μόνο εκείνα των οποίων το οικολογικό σθένος αντιστοιχεί σε ένα δεδομένο σύνολο αβιοτικών συνθηκών. Τα εγκατεστημένα είδη καταλαμβάνουν σταδιακά ολόκληρο τον νέο βιότοπο, μπαίνοντας σε ανταγωνισμό μεταξύ τους. Ως αποτέλεσμα, εμφανίζεται μια αναδιάρθρωση της σύνθεσης των ειδών και των ποσοτικών σχέσεων διαφορετικών μορφών. Παράλληλα, υπάρχει μια διαδικασία μετασχηματισμού του ίδιου του οικοτόπου υπό την επίδραση της αναπτυσσόμενης κοινότητας. Η διαδικασία τελειώνει με το σχηματισμό ενός περισσότερο ή λιγότερο σταθερού συστήματος με έναν ισορροπημένο τύπο βιολογικού κύκλου. Η διαδοχή οποιασδήποτε κλίμακας και βαθμίδας χαρακτηρίζεται από μια σειρά γενικών προτύπων, πολλά από τα οποία είναι εξαιρετικά σημαντικά για την πρακτική ανθρώπινη δραστηριότητα. διαδοχικός οργανισμός οικοσυστήματος αβιοτικός 2. Αλλαγή οικοσυστημάτων Λόγοι για την αλλαγή των οικοσυστημάτων. Παρατηρώντας την ίδια βιογεωκένωση, μπορείτε να δείτε πώς αλλάζει αισθητά η εμφάνισή της κατά τη διάρκεια του έτους. Η καμένη στέπα στο τέλος του καλοκαιριού δεν μοιάζει με την ίδια στέπα την άνοιξη, πολύχρωμη με ανθισμένες τουλίπες, ίριδες, primroses και κρόκους. Το χειμωνιάτικο δάσος, ντυμένο με σκουφάκια χιονιού, είναι εντελώς διαφορετικό από το δάσος του φθινοπώρου, βαμμένο σε πορτοκαλί, κίτρινο και βυσσινί χρώματα. Η εμφάνιση του λιβαδιού αλλάζει καθώς διάφορα χόρτα ανθίζουν σε αυτό την άνοιξη και το καλοκαίρι. Παράλληλα, εκτός από τις εποχιακές αλλαγές, μακροπρόθεσμες αλλαγές συμβαίνουν και στα οικοσυστήματα. Παρά το γεγονός ότι ένα οικοσύστημα είναι ένα σταθερό, αυτορυθμιζόμενο σύστημα, χαρακτηρίζεται από ανάπτυξη. Η ανάπτυξη οποιουδήποτε συστήματος νοείται ως μια μη αναστρέψιμη ποιοτική αλλαγή, η οποία συνήθως συνοδεύεται από ποσοτικές αλλαγές. Έτσι, στη διαδικασία ανάπτυξης του οικοσυστήματος, απλές κοινότητες σε αυτό αντικαθίστανται από πιο σύνθετες, με πλούσια ειδική σύνθεση, με πολύπλοκες χωρικές και τροφικές δομές. Δηλαδή, η ανάπτυξη ενός οικοσυστήματος βασίζεται στην αλλαγή των κοινοτήτων (φυτικών, ζωικών, μυκήτων, μικροβιολογικών) που αποτελούν μέρος της βιοκένωσης ενός δεδομένου οικοσυστήματος. Οι αλλαγές στις φυσικές κοινότητες μπορεί να συμβούν υπό την επίδραση βιοτικών παραγόντων και ανθρώπων. 1 Αλλαγή οικοσυστημάτων υπό την επίδραση της ζωτικής δραστηριότητας των οργανισμών Η αλλαγή των κοινοτήτων υπό την επίδραση της ζωτικής δραστηριότητας των οργανισμών διαρκεί εκατοντάδες και χιλιάδες χρόνια. Τα φυτά παίζουν τον κύριο ρόλο σε αυτές τις διαδικασίες. Ένα παράδειγμα αλλαγής στην κοινότητα υπό την επίδραση της ζωτικής δραστηριότητας των οργανισμών είναι η διαδικασία υπερανάπτυξης των υδάτινων σωμάτων. Οι περισσότερες λίμνες γίνονται σταδιακά ρηχές και μειώνονται σε μέγεθος. Με την πάροδο του χρόνου, τα υπολείμματα υδρόβιων και παράκτιων φυτών και ζώων, καθώς και σωματίδια εδάφους που ξεβράζονται από τις πλαγιές, συσσωρεύονται στον πυθμένα της δεξαμενής. Σταδιακά, σχηματίζεται ένα παχύ στρώμα λάσπης στο κάτω μέρος. Καθώς η λίμνη γίνεται πιο ρηχή, οι όχθες της είναι κατάφυτες από καλάμια και καλάμια και μετά από σχοινιά. Τα οργανικά υπολείμματα συσσωρεύονται ακόμη πιο γρήγορα και σχηματίζουν εναποθέσεις τύρφης. Πολλά φυτά και ζώα αντικαθίστανται από είδη των οποίων οι εκπρόσωποι είναι πιο προσαρμοσμένοι στη ζωή σε νέες συνθήκες. Με τον καιρό, στη θέση της λίμνης σχηματίζεται μια διαφορετική κοινότητα - ένας βάλτος. Όμως η αλλαγή των κοινοτήτων δεν σταματά εκεί. Θάμνοι και δέντρα που είναι ανεπιτήδευτα για το έδαφος μπορεί να εμφανιστούν στο βάλτο και τελικά ο βάλτος μπορεί να αντικατασταθεί από ένα δάσος. Έτσι, μια αλλαγή στις κοινότητες συμβαίνει επειδή, ως αποτέλεσμα των αλλαγών στη σύνθεση των ειδών των κοινοτήτων φυτών, ζώων, μυκήτων και μικροοργανισμών, ο βιότοπος σταδιακά αλλάζει και δημιουργούνται συνθήκες ευνοϊκές για το ενδιαίτημα άλλων ειδών. Έχει σημειωθεί ότι η διαδικασία αλλαγής κοινοτήτων τείνει να τελειώνει με το στάδιο μιας ώριμης κοινότητας: με πλούσια σύνθεση ειδών, διακλαδισμένα δίκτυα τροφίμων και ικανότητα αυτορρύθμισης. Ως αποτέλεσμα, διαμορφώνεται ένα σταθερό οικοσύστημα - ένα που βρίσκεται σε σχετική ισορροπία με το περιβάλλον. 2 Αλλαγή οικοσυστημάτων υπό την επίδραση ανθρώπινων δραστηριοτήτων Αλλαγή κοινοτήτων υπό την επίδραση της ανθρώπινης δραστηριότητας. Εάν η αλλαγή των κοινοτήτων υπό την επίδραση της δραστηριότητας ζωής των ίδιων των οργανισμών είναι μια σταδιακή και μακροχρόνια διαδικασία που καλύπτει μια περίοδο δεκάδων, εκατοντάδων ακόμη και χιλιάδων ετών, τότε η αλλαγή των κοινοτήτων (που βρίσκεται κάτω από την αλλαγή των οικοσυστημάτων) που προκαλείται από τον άνθρωπο η δραστηριότητα εμφανίζεται γρήγορα, για αρκετά χρόνια. Η ταχεία (σπασμωδική) ανάπτυξη των οικοσυστημάτων συνοδεύεται συχνά από μείωση της ποικιλότητας των ειδών τους και επιβράδυνση των διαδικασιών αυτορρύθμισης και βιωσιμότητας. Ως αποτέλεσμα, σε τέτοια οικοσυστήματα σχηματίζονται κοινότητες απλοποιημένου τύπου, με κακή δομή ειδών. Για παράδειγμα, οι άνθρωποι μετατρέπουν τις στέπες με μικτό γρασίδι σε καλλιεργήσιμη γη και τα λιβάδια των πλημμυρικών πεδιάδων αποδεικνύεται ότι πλημμυρίζουν από ταμιευτήρες. Έτσι, το όργωμα παρθένων εδαφών στο δεύτερο μισό του εικοστού αιώνα οδήγησε στην καταστροφή των φυσικών οικοσυστημάτων στέπας στο Καζακστάν και τη νότια Ρωσία. Ως αποτέλεσμα, πολλά είδη εντόμων, θηλαστικών και διάφορων ειδών χόρτων εξαφανίστηκαν. Τα προαστιακά δάση δέχονται μεγάλη πίεση λόγω του τεράστιου αριθμού ανθρώπων που τα επισκέπτονται. Λόγω της καταπάτησης του γρασιδιού, τραυματίζονται τα εδαφικά όργανα των φυτών, συμπιέζεται το έδαφος και καταστρέφεται το χαμόκλαδο. Ως αποτέλεσμα, το δάσος αραιώνεται και φωτίζεται. Τα σκιερά και ανθεκτικά στη σκιά χόρτα αντικαθίστανται από φωτόφιλα, χαρακτηριστικά των λιβαδιών οικοσυστημάτων. Η υπερβόσκηση των ζώων αλλάζει τα οικοσυστήματα των λιβαδιών και της στέπας: αυτά τα χόρτα που δεν τρώνε τα ζώα (αψιθιά, γαϊδουράγκαθο) είναι ευρέως διαδεδομένα και η αφθονία των κτηνοτροφικών κόκκων μειώνεται. Πολλά φυτά δεν έχουν χρόνο να ανθίσουν και να παράγουν σπόρους. Ως αποτέλεσμα, η ποικιλότητα των ειδών του οικοσυστήματος μειώνεται, η δομή και οι τροφικοί ιστοί του απλοποιούνται. Οι δεξαμενές έχουν επίσης ανθρωπογενείς επιπτώσεις. Εάν μπουν λύματα, λιπάσματα από χωράφια ή οικιακά απορρίμματα, τότε το οξυγόνο που διαλύεται στο νερό δαπανάται για την οξείδωσή τους. Ως αποτέλεσμα, η ποικιλότητα των ειδών μειώνεται, διάφορα υδρόβια φυτά (πλωτές σαλβίνια, αμφίβια κόμβοι) αντικαθίστανται από παπιά, τα φύκια αντικαθίστανται από γαλαζοπράσινα φύκια και εμφανίζονται «ανθίσεις του νερού». Τα πολύτιμα εμπορικά ψάρια αντικαθίστανται από χαμηλής αξίας, τα οστρακοειδή και πολλά είδη εντόμων εξαφανίζονται. Ένα πλούσιο υδάτινο οικοσύστημα μετατρέπεται σε οικοσύστημα μιας δεξαμενής σε αποσύνθεση. Υπάρχουν πολλές περιπτώσεις όπου οι άνθρωποι έχουν διαταράξει τη δομή των ειδών ενός οικοσυστήματος ως αποτέλεσμα της εισαγωγής νέων ειδών σε αυτό. Έτσι, στις αρχές του 19ου αιώνα. Ο κάκτος με φραγκόσυκο μεταφέρθηκε στην Αυστραλία από την Αμερική για να δημιουργήσει αγκαθωτούς φράχτες σε βοσκοτόπια. Πολλαπλασιάστηκε τόσο πολύ που άρχισε να διαμορφώνει την εμφάνιση πολλών κοινοτήτων, εκτοπίζοντας οικεία φυτικά είδη και οδήγησε σε μια αλλαγή σε μια σειρά από οικοσυστήματα. Στα μέσα του εικοστού αιώνα. Η Αυστραλία θα μπορούσε να είχε μετατραπεί σε μια ήπειρο συνεχών αγκαθωτών αλσύλλων, αλλά αυτό δεν συνέβη χάρη στην πεταλούδα του κάκτου που έφερε στην ηπειρωτική χώρα, της οποίας οι κάμπιες τρώνε φραγκόσυκο. Αφού ρυθμίστηκε ο πληθυσμός των κάκτων με τη βοήθεια κάμπιων, τα διαταραγμένα οικοσυστήματα σταδιακά ανέκαμψαν. Εάν σταματήσει ο ανθρώπινος αντίκτυπος που προκάλεσε την αλλαγή στις κοινότητες, τότε, κατά κανόνα, ξεκινά η φυσική διαδικασία αυτοθεραπείας του οικοσυστήματος. Τα φυτά συνεχίζουν να παίζουν πρωταγωνιστικό ρόλο σε αυτό. Έτσι, μετά τη διακοπή της βόσκησης, εμφανίζονται ψηλά χόρτα στα βοσκοτόπια, τυπικά δασικά φυτά εμφανίζονται στο δάσος, η λίμνη καθαρίζεται από την κυριαρχία των μονοκύτταρων φυκών και των γαλαζοπράσινων και επανεμφανίζονται ψάρια, μαλάκια και καρκινοειδή. Εάν το είδος και η τροφική δομή του οικοσυστήματος απλοποιηθούν τόσο πολύ που η διαδικασία της αυτοθεραπείας του δεν μπορεί πλέον να συμβεί, τότε ο άνθρωπος αναγκάζεται και πάλι να παρέμβει σε αυτή τη φυσική κοινότητα, αλλά τώρα για καλούς σκοπούς: το γρασίδι σπέρνεται στα βοσκοτόπια, φυτεύονται νέα δέντρα στο δάσος, ταμιευτήρες καθαρίζονται και ποτίζονται, υπάρχουν μικρά ψάρια. Μια ενδιαφέρουσα εμπειρία χρησιμοποιείται στην επικράτεια της Σταυρούπολης: ο σανός μεταφέρεται σε ήδη μη παραγωγικά βοσκοτόπια, διασκορπίζοντάς τον στην επιφάνεια. Ο σανός περιέχει σπόρους ολόκληρου του συμπλέγματος φυτικών ειδών στο οικοσύστημα της στέπας. Μετά από τρία έως τέσσερα χρόνια, η περιοχή αυτή πλησιάζει στη φυσική στέπα. Το οικοσύστημα είναι ικανό να αυτοθεραπεύεται μόνο με μερικές διαταραχές. Επομένως, η επίδραση της ανθρώπινης οικονομικής δραστηριότητας δεν πρέπει να υπερβαίνει το όριο μετά το οποίο το οικοσύστημα δεν μπορεί να πραγματοποιήσει διαδικασίες αυτορρύθμισης. Για να γίνει αυτό, ο ανθρώπινος αντίκτυπος στα οικοσυστήματα εξομαλύνεται: καθορίζουν πόσα ζώα μπορούν να διατηρηθούν ανά 1 εκτάριο βοσκοτόπων, πόσοι παραθεριστές μπορούν να επισκεφθούν ένα προαστιακό δασικό πάρκο και συγκρίνουν τη συνολική ποσότητα λυμάτων με αυτό που μπορεί το ίδιο το υδάτινο οικοσύστημα. εξουδετερώνω. 3 Αλλαγή οικοσυστημάτων υπό την επίδραση αβιοτικών παραγόντων Αλλαγή οικοσυστημάτων υπό την επίδραση αβιοτικών παραγόντων. Η ανάπτυξη και η αλλαγή των οικοσυστημάτων επηρεάστηκαν και επηρεάζονται σε μεγάλο βαθμό από τις ξαφνικές κλιματικές αλλαγές, τις διακυμάνσεις της ηλιακής δραστηριότητας, τις διαδικασίες οικοδόμησης βουνών και τις ηφαιστειακές εκρήξεις. Αυτοί οι παράγοντες ονομάζονται αβιοτικοί - παράγοντες άψυχης φύσης. Διαταράσσουν τη σταθερότητα του οικοτόπου των ζωντανών οργανισμών. Ας δούμε παραδείγματα αλλαγών του οικοσυστήματος υπό την επίδραση της κλιματικής αλλαγής. Στην ιστορία της ανάπτυξης της ζωής στη Γη, το κλίμα έχει αλλάξει αρκετές φορές. Κατά τις θερμές περιόδους, όταν υπήρχε μεγάλη βροχόπτωση, τα οικοσυστήματα κυριαρχούνταν από είδη με αυξημένες απαιτήσεις σε θερμότητα και υγρασία. Τροπικά τροπικά δάση εξαπλώνονται σε όλο τον πλανήτη. Η σημαντική ανύψωση της γης ως αποτέλεσμα τεκτονικών διεργασιών οδήγησε στην ανάπτυξη ενός ξηρού κλίματος. Ως αποτέλεσμα, μια αλλαγή στα οικοσυστήματα συνέβη σε ένα μεγάλο μέρος της Γης: τα δάση αντικαταστάθηκαν από σαβάνες, στέπες και δημιουργήθηκαν έρημοι. Τα νέα οικοσυστήματα χαρακτηρίζονταν από ένα διαφορετικό σύμπλεγμα ειδών και είχαν διαφορετικό είδος, χωρική και τροφική δομή.
συμπέρασμα Τα οικοσυστήματα είναι δυναμικά, αλλάζουν συνεχώς σύμφωνα με τους ημερήσιους και εποχιακούς ρυθμούς μεταβολών των αβιοτικών παραγόντων, με διακυμάνσεις στα καθεστώτα βροχόπτωσης και θερμοκρασίας σε διάφορα χρόνια, υπό την επίδραση της δραστηριότητας των ζώων ή του θανάτου μεγάλων φυτών. Όλες αυτές οι αλλαγές είναι αναστρέψιμες και οποιαδήποτε κατάσταση του οικοσυστήματος μπορεί να παρατηρηθεί κατά τη διάρκεια τέτοιων αλλαγών αργά ή γρήγορα θα επαναληφθεί. Τα οικοσυστήματα ανακάμπτουν επίσης «από μόνα τους» μετά από αναταραχές, όταν ως αποτέλεσμα πυρκαγιάς, αποψίλωσης των δασών, οργώματος της στέπας κ.λπ. ολόκληρο το οικοσύστημα ή σημαντικό μέρος του είδους του καταστρέφεται. Σε μια πυρκαγιά ή ξέφωτο, ένα δάσος μεγαλώνει σταδιακά, σε μια εγκαταλελειμμένη καλλιεργήσιμη γη αποκαθίσταται η στέπα κ.λπ. Ωστόσο, η διαδικασία αποκατάστασης μπορεί να διαρκέσει πολύ εάν δεν υπάρχουν κοντινές περιοχές από τις οποίες το αναζωογονούμενο οικοσύστημα μπορεί να κατοικηθεί από φυτικά και ζωικά είδη. Σε κάθε οικοσύστημα, πολλά είδη αλλαγών, αναστρέψιμες και μη αναστρέψιμες, συμβαίνουν ταυτόχρονα. Επομένως, η μελέτη της δυναμικής τους μπορεί να είναι αρκετά δύσκολη. Βιβλιογραφία 1.Smirnova O.V., Toropova N.A. Η διαδοχή και η κορύφωση ως διαδικασία οικοσυστήματος // Σύγχρονες εξελίξεις. βιολογία. Τ. 128. - 2008, Αρ. 2.- Σ. 129-144. 2.Akimova T.V. Οικολογία. Human-Economy-Biota-Environment: Εγχειρίδιο για φοιτητές / T.A. Akimova, V.V. Haskin; 2η έκδ., αναθεωρημένη. και επιπλέον - Μ.: ΕΝΟΤΗΤΑ, 2009. - 556 σελ. Συνιστάται από το Υπουργείο Παιδείας. Το RF ως εγχειρίδιο για φοιτητές πανεπιστημίου. .Odum Yu. Ecology τομ. 1.2. Κόσμος, 2006. 4. Γενική οικολογία. Lazutkina Yu.S., Somin V.A. (AltSTU; 2007, 134 σελ.) Khandogina E.K., Gerasimova N.A., Khandogina A.V.. Οικολογικά θεμέλια της περιβαλλοντικής διαχείρισης, Μ., «Φόρουμ», 2007.
Ωστόσο, εκτός από τις κυκλικές (κυκλικές) αλλαγές, συμβαίνουν μη αναστρέψιμες αλλαγές στα οικοσυστήματα, κατά τις οποίες αλλάζει η σύνθεση των ειδών ή (ή) η παραγωγικότητα και η βιομάζα τους. Τέτοιες αλλαγές ονομάζονται οικολογικές διαδοχές. Η διαδοχή των οικοσυστημάτων είναι επίσης πολύ ποικιλόμορφη και συμβαίνει υπό την επίδραση της ζωτικής δραστηριότητας του ζώου τους (για παράδειγμα, όταν οι βράχοι ή οι λίμνες μεγαλώνουν κατάφυτες) ή υπό την επίδραση εξωτερικών παραγόντων, που συνήθως συνδέονται με την ανθρώπινη δραστηριότητα (βόσκηση, ποδοπάτημα, είσοδος απορροής πλούσιων σε θρεπτικά συστατικά σε μια δεξαμενή κ.λπ.) δ.).
Εάν σταματήσει η επίδραση του εξωτερικού παράγοντα (το υπερβολικό ζωικό κεφάλαιο εγκαταλείπει το βοσκότοπο, νέα τμήματα ρύπων δεν εισέρχονται στη δεξαμενή, τα προαστιακά δάση είναι διαμορφωμένα και οι παραθεριστές περπατούν σε ειδικά μονοπάτια), τότε η διαδοχή που προκαλείται από αυτόν τον παράγοντα θα σταματήσει. Και τότε θα ξεκινήσει μια άλλη, αποκαταστατική διαδοχή. Επιπλέον, η διαδικασία θα προχωρήσει μόνη της, με τον ίδιο περίπου τρόπο όπως και η διαδοχή των κατάφυτων βράχων. Το γρασίδι θα αποκατασταθεί στο βοσκότοπο, το νερό στη δεξαμενή θα καθαριστεί και τα πράσινα και διατομικά φύκια θα αντικαταστήσουν ξανά τα κυανοβακτήρια, θα αποκατασταθεί η σύνθεση μακρόφυτων φυτών, ψαριών, αμφίβιων κ.λπ.
