Ekologická sukcesia je proces postupnej zmeny zloženia, štruktúry a funkcie ekosystémov pod vplyvom vonkajšieho alebo vnútorného faktora.
Obnovenie nerovnováhy ekosystémom prechádza presne vymedzenými etapami.
Ekosystém môže byť v mnohých smeroch vyvedený z rovnováhy. V podstate ide o požiar, záplavu alebo sucho. Po takejto nerovnováhe sa nový ekosystém obnovuje a tento proces je pravidelný a opakovaný v rôznych situáciách. Čo sa deje v poškodenom ekosystéme? V mieste poruchy sa určité druhy a celý ekosystém vyvíjajú tak, že poradie výskytu týchto druhov je rovnaké pre podobné poruchy a podobné biotopy. Táto sekvenčná zmena niektorých druhov inými je podstatou ekologickej postupnosti.
Existuje však iný model, ktorý vysvetľuje mechanizmus postupnosti nasledovne: názory každej predchádzajúcej komunity sú nahradené iba dôslednou súťažou, inhibíciou a „odolávaním“ zavádzania ďalších druhov.
Táto teória však berie do úvahy iba konkurenčné vzťahy medzi druhmi bez toho, aby popisovala celkový obraz ekosystému ako celku. Samozrejme, takéto procesy prebiehajú, ale konkurenčné vytláčanie predchádzajúcich druhov je možné práve kvôli ich premene biotopu.
Oba modely teda opisujú rôzne aspekty procesu a sú pravdivé súčasne. Ako sa pohybujeme po sérii dedičstva, v ekosystémoch sa zvyšuje podiel živín v cykle, je možné, že v ekosystéme je možné relatívne uzavrieť nutričné prvky, ako je dusík a vápnik (jedna z najmobilnejších živín).
Preto v terminálnom štádiu, keď sa väčšina cyklu živín zúčastňuje cyklu, sú ekosystémy nezávislejšie od vonkajšieho vstupu týchto prvkov. Na štúdium procesu nástupníctva sa používajú rôzne matematické modely, vrátane stochastických.
1.1 Druhy dedenia
Akýkoľvek ekosystém, ktorý sa prispôsobuje zmenám vo vonkajšom prostredí, je v stave dynamiky. Táto dynamika sa môže týkať individuálnych väzieb ekosystémov (organizmy, populácie, skupiny potravín) a systému ako celku. Zároveň môže byť dynamika na jednej strane spojená s prispôsobením sa faktorom, ktoré sú mimo ekosystému, a na strane druhej faktormi, ktoré vytvára a mení samotný ekosystém.
V niektorých prípadoch sa tieto zmeny môžu do určitej miery opakovať, v iných sú jednosmerné, progresívne a spôsobujú rozvoj ekosystému v určitom smere.
Primárna postupnosť.
Primárny je zvyčajne chápaný ako nástupníctvo, ktorého vývoj začína na pôvodnom neživom substráte. Uvažujeme priebeh primárnej sukcesie na príklade suchozemských ekosystémov. Ak vezmete časti zemského povrchu, ako sú opustené pieskové jámy, v rôznych geografických oblastiach (v lesoch, stepných zónach alebo medzi tropickými pralesmi atď.), Potom všetky tieto objekty budú charakterizované takými vzormi ako:
Kolonizácia živými organizmami
· Zvýšenie ich druhovej diverzity
· Postupné obohacovanie pôdy organickou hmotou
· Zvýšiť ich plodnosť
· Posilnenie väzieb medzi rôznymi druhmi alebo trofickými skupinami organizmov
· Zníženie počtu voľných ekologických výklenkov
· Postupné vytváranie čoraz zložitejších biocenóz a ekosystémov
· Zvýšiť ich produktivitu.
Menšie druhy organizmov, najmä rastliny, sú spravidla nahradené väčšími, intenzívnejšie sú procesy cirkulácie látok a pod.
V každom prípade je možné rozlišovať po sebe idúce stupne postupnosti, ktoré sa týkajú nahradenia niektorých ekosystémov inými, a série nástupníckych sérií končí v relatívne málo sa meniacich ekosystémoch. Nazývajú sa klimax (gréčtina, Climax - rebrík), domorodý alebo uzlový
Prúd primárnej sukcesie prebieha v niekoľkých etapách.
Napríklad v zóne lesa: suchý, neživý substrát - lišajníky - machy - ročné trávy - trávy a trvalé trávy - kríky - stromy prvej generácie - stromy 2. generácie; v stepnej zóne končí postupnosť v štádiu trávy atď.
Sekundárne dedičstvo.
Pojem „sekundárna sukcesia“ označuje komunity, ktoré sa vyvíjajú na mieste už existujúcej skôr vytvorenej komunity. V miestach, kde ekonomická aktivita ľudí nezasahuje do vzájomných vzťahov medzi organizmami, sa vyvrcholí spoločenstvo vyvrcholenia, ktoré môže existovať na dobu neurčitú dlhú dobu - až kým nenarušia akýkoľvek vonkajší vplyv (orba pôdy, rezanie lesa, požiar, sopečná erupcia, povodeň). jeho prirodzenej štruktúry. V prípade zničenia spoločenstva začína v ňom postupnosť - pomalý proces obnovenia pôvodného stavu. Príklady druhotného nástupníctva: prerastanie opusteného poľa, lúky, pálenie alebo rezanie. Sekundárna sukcesia trvá niekoľko desaťročí. Začína tým, že sa na uvoľnenej ploche pôdy objavujú ročné bylinné rastliny. Jedná sa o typické buriny: púpava, Blackthrow, podbeľ a ďalšie. Ich výhodou je, že rýchlo rastú a produkujú semená, ktoré sú prispôsobené na šírenie na dlhé vzdialenosti s pomocou vetra alebo zvierat. Po dvoch alebo troch rokoch ich však nahradia konkurenti - vytrvalé trávy a potom kríky a stromy, predovšetkým osika. Tieto skaly zastierajú pôdu a ich rozsiahle koreňové systémy odvádzajú všetku vlhkosť z pôdy, takže je pre sadenice tohto druhu ťažké dostať sa na prvé miesto. Dedenie sa však nekončí; borovica rastie za osikom; posledne menované sú pomaly rastúce skaly tolerujúce tieň, ako napríklad smrek alebo dub. Po sto rokoch bola na tomto pozemku obnovená komunita, ktorá bola na mieste poľa, aby upútala pozornosť lesa a orala pôdu.
Postupnosť je dôsledná nezvratná zmena biocenóz, ktorá sa postupne vyskytuje na rovnakom území v dôsledku vplyvu prírodných faktorov alebo ľudského vplyvu.
Existujú dva hlavné typy dedenia:
1. autotrofné nástupníctva sú nástupníctva, ktoré začínajú od štátu, keď produkcia je viac výdavkov na dýchanie. Vyskytujú sa za účasti autotrofov a heterotrofov;
2. Heterotrofné sukcesie sú nástupníctva, ktoré začínajú štátom, kde produkcia znižuje výdavky na dýchanie. Vyskytujú sa len za účasti heterotrofov a konajú sa len za podmienok, keď je zásoby a príjem organickej hmoty (znečistené nádrže, komposty, mŕtve telá zvierat, zhnité drevo atď.).
Autotrofné postupnosti, v závislosti od miesta, sú rozdelené na primárne a sekundárne.
Primárne začať na mieste bez života (rock, piesočné duny, sopečné lávy, atď). Zahŕňajú niekoľko etáp:
1) vznik miesta bez života;
2) migráciu rôznych organizmov alebo ich usadzovacích pukov naň;
3) prežitie organizmov;
4) ich konkurencia medzi sebou a vylúčenie určitých druhov;
5) transformáciu biotopov organizmami, postupnú stabilizáciu podmienok a vzťahov.
Sekundárne sukcesie sú postupnosti, ktoré začínajú v mieste zničenej biocenózy.
V závislosti na príčinách nástupníctva, exodynamické (z gréckeho slova exo - vonkajšie) nástupníctvo, spôsobené faktormi, ktoré sú mimo tohto ekosystému, môže byť spôsobené zmenou klímy, znížením hladiny podzemnej vody, stúpajúcou hladinou mora atď. Takéto posuny môžu trvať storočia a tisícročia. A endodynamické (z gréckeho slova endon - vo vnútri) nástupníctvo, spôsobené vnútornými mechanizmami ekosystému, sú riadené špeciálnymi zákonmi, ktorých mechanizmy sú stále do značnej miery nezrozumiteľné. Je známe, že na každom, dokonca úplne bez života, substrát, ako sú piesočné duny alebo kalené lávy, život skôr alebo neskôr kvitne.
Druhy komunít v tomto priestore sa postupne vzájomne nahrádzajú, postupne sa stávajú zložitejšími a zvyšujú druhovú diverzitu, vytvárajúc takzvanú sukcesnú sériu pozostávajúcu z postupných etáp označujúcich zmenu jednej komunity za druhú. Série nástupníctva končí vo fáze zrelosti, v ktorej sa ekosystém veľmi málo mení. Ekosystémy sa v tomto štádiu nazývajú vyvrcholením (z gréckeho slova climax - rebrík).
Trvanie sukcesie od vzniku ekosystému až po štádium vyvrcholenia môže byť až stovky a dokonca tisíce rokov. Takéto dlhé trvanie je spojené najmä s potrebou akumulácie živín v substráte. Po dobu 5-10 rokov substrát obohacujú o živiny, ktoré tvoria pôdne púčiky. Potom sa na týchto stále veľmi chudobných pôdach usadzujú trávy, ktoré ďalej obohacujú pôdu. Po 15 rokoch od začiatku sukcesie na kedysi neživom priestore sa usadzujú prvé kríky, ktoré sú postupne nahradené listnatými svetlom milujúcimi stromami, najčastejšie breza a osika, ktoré sa vyznačujú rýchlym rastom. Vo veku 50 rokov, v mladom listnatom lese, vyrastajú najsilnejšie stromy, ktoré tienia slabšie výhonky, ktoré zomierajú, čo dáva príležitosť žiť pod baldachýnom listnatých lesov smreka. Smrek je viac odtieň-tolerantný, pod ochranou listnatých stromov, postupne ich zachytáva v raste, získava nad svojím životným priestorom. Niekde o 70 rokov sa ekosystém dostáva do štádia zmiešaného smreka - listnatého lesa. Listnaté stromy v čase, keď starnú, a postupne smrekové listy na prvej úrovni, tieňovanie a rednutie všetkých listovej vegetácie. Vo veku 90 rokov tento ekosystém dosahuje vrchol, ktorý sa vyznačuje takmer úplnou neprítomnosťou listnatých stromov, smreka sa stáva dominantným druhovo významným činiteľom, ktorý osobitným spôsobom formuje celý život obce obývajúcej tento ekosystém.
Všetky štrukturálne charakteristiky ekosystémov sú výsledkom ich vývoja. Vplyv veľkého rozsahu stresu privádza ekosystém do rovnováhy, čo často vedie k jeho zničeniu. Môžu sa vyskytnúť vnútorných dôvodov(napr. tvorba nových druhov) alebo. \\ t pod vplyvom vonkajších faktorov(napríklad salinizácia, záplavy, introdukcia druhov "cudzích" fauny a flóry) prírodné(napríklad v dôsledku zvyšovania alebo znižovania pôdy, požiarov, povodní, sopečných výbuchov, zemetrasení, ústupov ľadovcov) alebo antropogénne(odlesňovanie, požiare, povrchová ťažba nerastných surovín, znečistenie, záplavy pozemkov pod nádržami, zúčtovanie území pre ornú pôdu) pôvod,byť progresívne(t.j. sprevádzané zvýšením produktivity a druhového bohatstva) alebo naopak regresiu.
Po takomto rozsiahlom porušovaní sa „zranená“ lokalita začína oživovať v niekoľkých etapách. Časový proces nezvratných zmien v zložení a štruktúre biogeocenózy (Ekosystému) spôsobené vonkajšími alebo vnútornými faktormi, \\ t vyzvala ekologickej postupnosti alebo len postupnosť (Sekvencia).
Klasickým príkladom sukcesie je prerastanie jazera a jeho premena na močiare.
Ak biogeocenóza nie je v stave rýchleho alebo stredného sledu, potom produkcia, biomasa a druhové bohatstvo v nej kolíše okolo určitej priemernej hodnoty v dôsledku samoregulačných procesov na základe negatívnej spätnej väzby. Takáto biogeocenóza je v stave dynamickej rovnováhy alebo stavu homeostázy.
Žiaľ, dnes človek takmer všade berie ekosystémy zo stabilného stavu, čím zvyšuje celkovú nestabilitu biosféry.
Dedičstvá sú pomalý(posledných tisíc rokov a desiatky tisíc rokov) priemerný(storočie) a rýchly(Desaťročia).
Často sa nazývajú samostatné fázy sériových fáz.Každé štádium sukcesie je charakterizované určitou komunitou s prevahou určitých druhov alebo skupín živých bytostí.
Proces tvorby ekologických systémov trvá dlho. Ekologická sukcesia zvyčajne pokračuje, kým sa komunita nestane stabilnou a sebestačnou. Vyžaduje sa zmena niekoľkých generácií, až kým sa nevytvorí rovnovážna charakteristika stabilného ekosystému. Tento stav konečnej rovnováhy sa nazýva menopauza a komunita, ktorá obsadila narušenú oblasť, sa volá zrelé spoločenstvo.
V rôznych abiotických podmienkach sa vytvárajú nerovnaké finálne klimatické ekosystémy. V suchom a horúcom podnebí to bude púšť; v horúcom, ale vlhkom tropickom lese atď. Na planéte existuje niekoľko veľkých suchozemských klimatických ekosystémov, ktoré sa nazývajú biomes: tundra, ihličnaté lesy (tajga), mierne lesy, stepi, púšte, savany, tropické dažďové lesy.
Takže hlavný b zemské iomy sú klimatické ekosystémy zodpovedajúcich geografických zón.
Ekologické sukcesie, v ktorých sa bežne zvyšuje biologická produktivita a diverzita druhov progressive.Ak sa tieto parametre znížia - regresívne (degresívne).Najčastejšie dochádza k úniku ekosystémov, keď na ne pôsobia nadmerné antropogénne vplyvy (nadmerné spásanie hospodárskych zvierat na lúkach atď.).
V každej lokalite sú ekosystémy postupne nerovnomerné. Stanovenie doby nástupu ekosystémov a biocenóz nie je ľahká úloha. V závislosti od histórie ich vzniku a trvania existencie sú niektoré biocenózy priekopník,iné - suktsesiynymi,tretí - vyvrcholenie.
Pri prechode fázou sukcesie existujú všeobecné zákony. Po prvé, sled fáz je pomerne pevne stanovený a je charakteristický pre určitú triedu ekosystémov. Bolo tiež zistené, že postupnosť spomalenia rýchlosti zmeny fáz je platná postupne. Vychádza zo skutočnosti, že čím bližšie je ekosystém k vrcholu, tým pomalší prechod z jednej fázy do druhej.
Ekológovia rozlišujú dva typy ekologických nástupcov: primárny a sekundárne, Ktorý typ je pozorovaný závisí od podmienok miesta na začiatku procesu.
Primárna postupnosť- ide o proces tvorby a rozvoja ekosystému v prázdnej oblasti: holé skaly, piesočné duny, skládky odpadu v baniach a lomoch, násypy.
Holý kameň nie je veľmi vhodný pre život. Semená sotva nájdu miesto vhodné na fixáciu a klíčenie, a aj keď klíčia, sadenice pravdepodobne zomrú v dôsledku pôsobenia vetra a slnka, kvôli nedostatku vody. V takýchto podmienkach môže rásť iba mach. Jeho malé spóry sú fixované v najmenších trhlinách. Zachytáva častice horniny a humusu, ktoré prináša voda alebo vietor. V prípade sucha ide mach do neaktívneho stavu odpočinku: nevyvíja sa, ale neumiera. Najmenšie zvlhčenie vedie k jeho rastu a na povrchu skaly rastie mechový koberec. Postupne sa začína akumulovať pôda. Spolu s krytom machu poskytuje miesto na usadzovanie semenných rastlín a mach si zachováva vodu potrebnú na klíčenie semien. Veľké rastliny sa potom hromadia a tvoria pôduzničenie skaly s koreňmi. Nakoniec, pôdna vrstva postačuje na rozvoj kríkov a stromov. Ich padajúce listy a konáre nedovoľujú rast machov a iných malých druhov, ktoré začali primárnu sukcesiu. Na pôvodne holej skale sú machy nahradené trávami a potom lesom. Primárna sukcesia - od štádia holého kameňa po menopauzu (zrelý les) môže trvať mnoho stoviek rokov.
Bežnejším typom dedenia je sekundárnej postupnosti tj obnovenie ekosystému, ktorý kedysi existoval., Príkladom je transformácia opustených polí na listnaté lesy.
Pozemky, na ktorých je možné pozorovať druhotnú sukcesiu, môžu byť opustené poľnohospodárske plochy, vyhorené alebo porezané lesné plochy, pozemky, v ktorých bola zničená vegetácia v dôsledku banských prác, silne znečistených vodných zdrojov, predtým zaplavených oblastí atď. Keďže je k dispozícii určitá vrstva pôdy, nová vegetácia sa môže objaviť v priebehu niekoľkých týždňov.
Po prvé, na opustenom poli (nádrž), trávy, ktoré sú dobre prispôsobené kolonizácii holej pôdy. Ich semená klíčia na jar, a počas leta sa rýchlo zachytiť priestor s pomocou plazivej výhonky. Okrem toho tieto bylinky dobre znášajú sucho. Avšak, oni sú ľahko nahradené vyššími druhmi obilnín a iných bylín, ktoré tieň, ktoré vyžadujú dlhší čas na rozvoj. Potom sa do trávneho porastu zavedú mladé borovice, ktoré dobre odolávajú priamemu slnečnému žiareniu a horúčave otvorených priestorov. Tieni nízko rastúco, čo vyžaduje dobré osvetlenie trávy. Pole je nahradené borovicou. Ale pod borovicovým baldachýnom, borovicové výhonky už nemôžu rásť - tiež chýba svetlo. Namiesto toho sa vytvára podrast dreva z tvrdého dreva, ktorý odoláva chladným tieňovaným podmienkam. Nakoniec, keď borovice vymiznú (za 40-100 rokov), nahradia ich listnaté lesy. Výhonky listnatých rastlín sa normálne vyvíjajú pod materským baldachýnom, čím sa zabezpečuje zmena generácií a stabilita populácií, je ukončená sukcesia - dochádza k menopauze.
Postupnosť akéhokoľvek rozsahu končí tvorbou zrelej komunity a v ekosystéme sa všetky populácie dostanú do stavu dynamická rovnováha, Okrem toho tieto ekosystémy existujú v súlade s predtým preskúmanými zákonmi a zásadami fungovania ekosystémov.
Postupy akéhokoľvek rozsahu sú charakterizované množstvom všeobecných zákonov, z ktorých mnohé sú dôležité pre praktickú ľudskú činnosť.:
V priebehu postupnosti sa druhová diverzita postupne zvyšuje. To vedie k komplikáciám spojov v rámci spoločenstva, rozvetveniu potravinových reťazcov a komplikáciám potravinovej siete, posilneniu regulačných schopností v rámci systému a jeho stabilite.
Existujú veľké zmeny v energetickej bilancii systému. Z energetického hľadiska je sukcesia nestabilným stavom komunity, ktorá sa vyznačuje nesúladom dvoch ukazovateľov: hrubá produktivita a energetický výdaj celého systému na udržanie životnej aktivity - dýchanie.
V priebehu postupnosti sa celková biomasa Spoločenstva najprv zvýši, ale potom sa rýchlosť rastu zníži av štádiu vyvrcholenia sa biomasa systému stabilizuje.
V počiatočných štádiách sukcesie je čistá produktivita spoločenstva relatívne vysoká. Vo vyspelých, udržateľných ekosystémoch prichádza takmer celý rast vegetácie a spotrebuje sa v heterotrofných potravinových reťazcoch, takže čistá produktivita komunity sa blíži nule.
Všetky ekosystémy polí, záhrad, pasienkových lúk, záhrad, skleníkov, to znamená všetky agrocenózy, umelo vytvorené v poľnohospodárskej praxi, sú systémy, ktoré sú v počiatočných štádiách sukcesie špecificky podporované ľuďmi. V agrocenózach je ich vlastnosťou vyrábať vysoko čisté produkty, pretože všetky konkurenčné účinky na pestované rastliny z burín sú brzdené agrotechnickými opatreniami a tvorba potravinových reťazcov v dôsledku škodcov je potlačovaná rôznymi opatreniami, napríklad chemickou a biologickou kontrolou. Tieto komunity sú však nestabilné, neschopné samoliečenia a samoregulácie, sú vystavené hrozbe smrti z masovej reprodukcie škodcov alebo chorôb. Na ich udržanie je potrebná neustála aktivita ľudí.
Prirodzené nahradenie niektorých druhov spoločenstiev inými, ktoré súvisia s transformáciami ekosystémov, sa nazýva successions (od lat. successions - kontinuita, dedičnosť).
Primárne postupnosti (obr. 135) sa objavujú na miestach, kde život nejaký čas úplne zmizol, napríklad na svahoch sopiek, pozdĺž ktorých láva láva. Lišajníky sú prvými osadníkmi takýchto lokalít. Pre svoju existenciu nie sú potrebné žiadne iné organizmy, ale len pevný substrát, ku ktorému sú pripojené. Potom, ako sa objavujú pôdne vetra, machy a trávnaté rastliny. Ďalšia etapa - spoločenstvá krovín s účasťou rôznych druhov vŕb. Počas tohto obdobia vývoja ekosystému sa objavujú populácie rôznych bezstavovcov a časom, keď sa začínajú tvoriť ihličnaté lesy, prenikajú sem aj stavovce.
Sekundárne nástupníctvo (Obr. 136) môže byť výsledkom prírodných katastrof, klimatických zmien alebo deštruktívneho vplyvu ľudí. Typickým príkladom sekundárnej sukcesie je obnova ekosystému borovicového lesa po požiari. Súčasne sa radikálne menia aj abi-otické podmienky: v prvom rade spôsob osvetlenia, teplota a vlhkosť. Preto sa najprv zo semien zachovaných v pôde vyrastajú svetlomilné a suchomilné bylinné rastliny a požiar rastie s ročnými a trvalými trávami. Potom na tomto mieste postupne tvorili nepriechodné maliny, v ktorých sa v miestach rozprestierajú mladé brezy. Postupom času sa vytvára brezový les, pod baldachýnom, z ktorého sa obnovuje borovicový les - borovica začína rásť a po 100-150 rokoch sa na tomto mieste môže opäť objaviť skutočný borovicový les. Okrem toho je to pod podmienkou, že sa nevyskytnú žiadne nové požiare alebo po päťdesiatich rokoch sa tento les nezníži.
| Obr. 135. Primárna sukcesná schéma |
 |
| Obr. 136. Schéma sekundárnej sukcesie |
Vzhľadom k tomu, že postupnosť - v prvom rade ide o zmeny vo fytocenózach a priemerná dĺžka života väčšiny trvalých rastlín je najmenej niekoľko desaťročí, potom obnova ekosystémov zničených prvkami alebo človekom trvá stovky rokov. V prirodzených podmienkach Ukrajiny sú v tomto ohľade majiteľom záznamov dubové lesy, ktorých obdobie obnovy pokrýva viac ako sto rokov. Preto niet pochýb o tom, že so súčasným postojom k ochrane lesov je už takmer nemožné obnoviť zapísané dubové lesy.
V žiadnom prípade by sa nemali brať postupnosť Iba ako ekologicko-logický pokrok - transformácia jednoduchého ekosystému na komplexný, viacúrovňový, menej produktívny a produktívnejší. Tam sú tzv regresívna postupnosť . Sú spojené so zjednodušením ekosystémov, poklesom vrstvenia, poklesom počtu organizmov a znížením produktivity. Sú spôsobené deštruktívnym vplyvom človeka na životné prostredie. Materiál z lokality
typický príklad regresívnej postupnosti je moderný ekosystém Azovského mora. To bolo kedysi najproduktívnejšia morská nádrž na svete. Odsoľovaná voda sa dobre zohriala, preto sa tu našli morské a sladkovodné organizmy, morské, sladkovodné a sťahovavé ryby. Regulácia riek Don a Kuban znížila prietok sladkej vody do Azovského mora, stala sa slanou a nie je vhodná pre mnohé cenné druhy. Okrem toho, početné rybárske siete jednoducho vyčerpali početné rybárske siete. Teraz je v Azovskom mori takmer žiadny jeseter, Čierne more sleďa, je tam veľmi málo šprotov, hamsa, šťukovník a baran. Dokonca aj zásoby gobies sa znížili 10-krát. Taktiež zaniklo množstvo druhov mäkkýšov a kôrovcov. Ale ich miesto zaujali medúzy a ctenofóry - primitívne bezstavovce, patriace do samostatného typu, navonok pripomínajúce medúzy. V dôsledku toho sa Azovské more od najproduktívnejšieho stalo miestom ekologickej katastrofy.
Na ilustráciu, koľko rýb bolo v Azovskom mori, môžeme uviesť príklad. Severné pobrežie Azovského mora je stepou, a preto tu bolo palivové drevo vždy veľkým deficitom. Preto sa na začiatku XX storočia. v chladných zimách miestni obyvatelia ohrievali pece so sušeným sudakom!
Táto stránka obsahuje materiál o témach:
Regresívna postupnosť je
Čo je sekundárna definícia krátkej definície
Príklad regresívnej postupnosti
Laboratórne práce na sekundárnej sukcesii
Ekológia regresívna
Otázky týkajúce sa tohto materiálu:
Dedenie a jeho typy
2.1. Koncepcia nástupníctva
Obnovenie nerovnováhy ekosystémom prechádza presne vymedzenými etapami.
Ekosystém môže byť v mnohých smeroch vyvedený z rovnováhy. To je zvyčajne oheň, povodeň alebo sucho. Po takejto nerovnováhe sa nový ekosystém obnovuje a tento proces je pravidelný a opakovaný v rôznych situáciách. Čo sa deje v poškodenom ekosystéme? V mieste poruchy sa určité druhy a celý ekosystém vyvíjajú tak, že poradie výskytu týchto druhov je rovnaké pre podobné poruchy a podobné biotopy. Táto sekvenčná zmena niektorých druhov inými je podstatou ekologickej postupnosti.
postupnosť (z latinčiny: postupnosť - kontinuita, dedičnosť), postupné nahrádzanie niektorých fytocenóz (biocenózy, biogeocenózy) inými v určitej časti životného prostredia.
successions - Ide o postupné, nezvratné, smerované zmeny v ekosystémoch, ktoré vznikajú v dôsledku vonkajších a vnútorných príčin na tom istom území pod vplyvom prírodných faktorov alebo ľudských vplyvov.
Existuje mnoho foriem nástupníctva: pyrogénne, katastrofické, antropogénne atď. Príčinou pyrogénnych sukcesií sú požiare; katastrofické - sopečné výbuchy, hurikány, nezvyčajná povodeň, masová reprodukcia škodcov atď.; antropogénna - ľudská ekonomická činnosť.
2.2. Dôvod nástupníctva (súkromné)
Posuny nástupníctva sa zvyčajne pripisujú skutočnosti, že existujúci ekosystém (spoločenstvo) vytvára nepriaznivé podmienky pre organizmy, ktoré ho zaplňujú (únava pôdy, neúplná cirkulácia látok, samo-otrava produktmi izolácie alebo rozkladu atď.). Takéto javy sú reálne, ale nevysvetľujú všetky prípady zmien ekosystémov. Napríklad v severných lesoch bolo zavedenie smrekových lesných spoločenstiev pod baldachýnom spôsobené predovšetkým skutočnosťou, že tieto využívajú biologické vlastnosti pôvodného územia slabým zastieraním pôdy. Samotné pôdne podmienky zostávajú nielen priaznivé pre listnaté porasty, ale postupne sa pre ne tiež zlepšujú (živiny sa akumulujú, znižuje kyslosť, atď.). Preto nie je dôvod hovoriť o otrave alebo iných podobných príčinách zmien.
Vzhľadom na to, že výskyt smreka pod baldachýnom listnatých lesov a porastov stromov nie je bezpodmienečne potvrdený, vzhľadom na to, že v mladom veku tento druh vyžaduje tieňovanie. Je napríklad známe, že smrek rastie dobre v mladom veku s plným osvetlením (oveľa lepšie ako pod baldachýnom iných druhov stromov). Dôkazom toho sú najmä mnohé príklady tvorby kultivovaných fytocenóz smreka (výsadba mladých rastlín alebo výsev semien) v otvorených priestoroch.
2.3. Ľudský faktor
Spolu s prírodnými faktormi sú príčiny dynamiky ekosystémov čoraz častejšie ľudia. K dnešnému dňu zničili väčšinu pôvodných (vrcholných) ekosystémov. Napríklad step je takmer úplne zoraná (zachovaná len v chránených oblastiach). Prevažujúcimi lesnými plochami sú prechodné (dočasné) ekosystémy listnatých drevín (breza, osika, menej často vŕba, jelša a iné). Tieto lesy sa zvyčajne nazývajú odvodené alebo sekundárne. Ako je uvedené vyššie, ide o prechodné stupne postupnosti. Ľudské činnosti, ako napríklad odvodňovanie mokradí a nadmerné zaťaženie lesov, vedú aj k zmenám v ekosystémoch. Napríklad v dôsledku rekreácie obyvateľstva (rekreácia), chemického znečistenia životného prostredia, zvýšeného pasenia dobytka, požiarov atď. Vplyv ľudí často vedie k zjednodušeniu ekosystémov. Takéto javy sa bežne označujú ako degresia. Existujú napríklad pasienky, rekreačné a iné degradácie. Zmeny tohto typu zvyčajne dopĺňajú klimatické ekosystémy, ktoré sú charakterizované komplikáciou štruktúry, ale stupňami kaktózy, ktoré často končia úplným rozpadom ekosystémov. Ekosystémy Climax sú zvyčajne citlivé na rôzne zásahy do ich života. Na podobné vplyvy sú okrem ihličnatých lesov citlivé aj iné pôvodné komunity, napríklad dubové lesy. Je to jedna z príčin katastrofickej smrti dubových lesov v modernom období a ich nahradenia, ako aj ihličnatých lesov s menej hodnotnými, ale udržateľnejšími dočasnými ekosystémami z brezy, osiky, kríkov alebo tráv. Tento druh je typický najmä pri ničení stepných a lesostepových dubových lesov.
2.4. Druhy dedení
Dedenia, s ktorými sme sa zoznámili s príkladom lesnej zóny, sa nazývajú primárne, pretože začínajú pôvodne neživým priestorom (substrátom). Okrem skalných skládok sa takéto dedenia môžu začať na piesčitých východoch, produktoch sopečných erupcií (mrazená láva, popolček) atď.
Spolu s primárnym emitovaním sekundárnej postupnosti. Tieto sa odlišujú od primárnych v tom, že zvyčajne nevychádzajú z nulových hodnôt, ale vznikajú na mieste narušených alebo zničených ekosystémov. Napríklad po odlesňovaní lesných požiarov, keď sa pestujú plochy pod poľnohospodárskou pôdou. Hlavným rozdielom medzi týmito postupnosťami je, že sa vyskytujú neporovnateľne rýchlejšie ako primárne, pretože začínajú v prechodnom štádiu (trávy, kríky, alebo drevité priekopnícke rastliny) a na pozadí bohatších pôd. Sekundárna sukcesia je samozrejme možná len v tých prípadoch, keď osoba nemá silný a trvalý vplyv na rozvoj ekosystémov. V druhom prípade, ako je uvedené vyššie, proces bude nasledovať postup degresie a skončí fázou katocenózy a dezertifikácie území.
Existujú tiež autotrofné a heterotrofné nástupníctva. Vyššie uvedené príklady sukcesií sú autotrofné, pretože všetky sa odohrávajú v ekosystémoch, kde je centrálnou väzbou vegetácia. Zmeny v heterotrofných zložkách sú spojené s jeho vývojom. Takéto sukcesie sú potenciálne nesmrteľné, pretože sú neustále doplňované energiou a hmotou, ktoré sa vytvárajú alebo fixujú v organizmoch počas fotosyntézy alebo chemosyntézy. Dokončujú sa, ako už bolo povedané, vrcholná fáza vývoja ekosystémov.
Heterotrofné sú tie sukcesie, ktoré sa vyskytujú v substrátoch, kde nie sú žiadne živé rastliny (producenti), a zúčastňujú sa len zvieratá (heterotrofy) alebo mŕtve rastliny. Tento typ sukcesie sa uskutočňuje len dovtedy, kým existuje zásoba hotovej organickej hmoty, v ktorej sú nahradené rôzne druhy organizmov ničiacich organizmy. Keď sa organická hmota zničí a energia sa z nej uvoľní, postupnosť končí a systém sa rozpadne. Táto postupnosť je teda deštruktívna. Príklady heterotrofných sú postupnosti, ktoré sa vyskytujú napríklad pri rozklade mŕtveho stromu alebo mŕtveho zvieraťa. Takže pri rozklade mŕtveho stromu možno rozlíšiť niekoľko fáz heterotrofných posunov. Prvý z nich je mŕtvy, často oslabený strom, hmyzová kôra sa usadí. Ďalej sú nahradené hmyzom, ktorý sa živí drevom (xylofágy). Patrí medzi ne larvy barbel, zlatá rybka a ďalšie. Súčasne dochádza k zmenám v populácii húb. Majú približne nasledujúcu postupnosť: pionierske huby (zvyčajne maľujú drevo v rôznych farbách), huby destruktora, ktoré prispievajú k vzniku mäkkej hniloby a zvlhčovačov, ktoré menia časť zhnitého dreva na humus. Baktérie sú tiež prítomné vo všetkých štádiách postupnosti. Nakoniec sa organická hmota vo veľkom rozkladá na konečné produkty: minerály a oxid uhličitý. Heterotrofné sukcesie sú široko implementované v rozklade detritu (v lesoch je to lesný vrh). Vyskytujú sa aj v živočíšnych výlučkoch, v znečistených vodách, najmä intenzívne pokračujú v biologickom čistení vôd pomocou aktivovaného kalu nasýteného veľkým množstvom organizmov.
2.5. Všeobecné zákony procesu dedenia
Pre všetky sukcesie, najmä primárne, charakterizované nasledujúcimi všeobecnými vzormi procesu:
1. V počiatočných štádiách je druhová diverzita zanedbateľná, produktivita a biomasa sú nízke. ale s rozvojom nástupníctva sa tieto čísla zvyšujú.
2. S vývojom sérií nástupníctva sa zvyšuje vzťah medzi organizmami. Obzvlášť rastie počet a úloha symbiotických vzťahov. Biotop sa rozvíja viac, reťazce a energetické siete sú čoraz zložitejšie.
3. Počet voľných ekologických výklenkov klesá av komunite vyvrcholenia sú buď neprítomné, alebo minimálne. V tomto ohľade, ako sa vyvíjajú sukcesie, sa znižuje pravdepodobnosť prepuknutia počtu jednotlivých druhov.
4. Zintenzívňujú sa procesy cirkulácie látok, tok energie a dýchanie ekosystémov.
5. Rýchlosť procesu procesu do značnej miery závisí od očakávanej dĺžky života organizmov, ktoré zohrávajú významnú úlohu v zložení a fungovaní ekosystémov. V tomto ohľade najdlhšia sukcesia v lesných ekosystémoch. Stručne povedané, sú v ekosystémoch, kde autotrofnú väzbu predstavujú bylinné rastliny, a ešte rýchlejšie vo vodných ekosystémoch.
6. Nemennosť konečných (vrcholových) stupňov postupnosti je relatívna.
Dynamické procesy však nie sú pozastavené, ale len spomalené.
Dynamické procesy pokračujú v dôsledku zmien v biotopoch, zmeny generácií organizmov a ďalších javov. Relatívne veľká časť je obsadená dynamickými procesmi cyklického (fluktuačného) plánu.
7. Vo vyspelej fáze spoločenstva vyvrcholenia dosahuje biomasa zvyčajne maximálne alebo takmer maximálne hodnoty. Produktivita jednotlivých spoločenstiev v štádiu menopauzy je nejednoznačná.
Zvyčajne sa uvažuje, že ako sa proces postupnosti vyvíja, produktivita sa zvyšuje a dosahuje maximum v medzistupňoch a potom prudko klesá v komunite vyvrcholenia. Na druhej strane sa pripisuje v prvom rade skutočnosti, že spotrebitelia v tomto čase spotrebúvajú maximum primárnej produkcie, a po druhé, ekosystém vyvíja mimoriadne veľkú hmotnosť asimilačného prístroja, čo vedie k nedostatku svetla, čo vedie k zníženiu intenzity fotosyntézy pri súčasnom zvyšovaní strát. produkty asimilácie na autotrofy dýchania.
Tieto ustanovenia nemožno rozšíriť na všetky spoločenstvá vyvrcholenia. Napríklad neexistujú skutočné predpoklady pre zvýšenie počtu heterotrofov v ihličnatých lesoch v porovnaní s listnatými. V druhom prípade je viac spotrebiteľov ekologických výrobkov a pravdepodobnejšie prepuknutie počtu jednotlivých druhov fytofágov, napríklad hmyzu.
Neexistujú ani teoretické predpoklady ani skutočné údaje, ktoré by naznačovali, že vo vyspelých klimatických systémoch, napríklad v smrekových lesoch, hmota ihiel dosahuje nadmerne vysoké hodnoty. To je v rozpore so zásadami adaptácie na zvýšenie biogénnej geochemickej energie organizmami ako podmienkou ich prežitia (druhý biogeochemický princíp VI Vernadského). Celá lesnícka skúsenosť tiež poukazuje na najvyššiu produktivitu lesov lesných vrchov (vo vzťahu k lesnej zóne ihličnatých alebo zmiešaných ihličnato-listnatých lesov). V opačnom prípade je z hľadiska získavania výrobkov (dreva) nevyhnutné dospieť k záveru, že je neexperentné zamerať sa na pestovanie a zachovanie vrcholových štádií lesov.
Čo sa týka iných ekosystémov, ako je napríklad lúka, môžeme súhlasiť s tým, že možnosti získania produktov v štádiu vyvrcholenia sú znížené, ale nie preto, že by sa jeho rast znížil (zvýšenie, produktivita), ale z dôvodu, že väčšia časť je odcudzená heterotrofami vznik stabilných reťazcov vydaniya.
Inými slovami, produktivita ekosystémov v etapách vyvrcholenia je vysoká. Spravidla je to maximum kvôli úplnejšiemu rozvoju priestoru. Schopnosť osoby odstrániť prvovýrobu je však obmedzená (niekedy na nulové hodnoty) v dôsledku jej začlenenia do potravinového reťazca.
záver
Ekologický systém je akýkoľvek súhrn živých organizmov a ich biotopov, ktorý je prepojený metabolizmom, energiou a informáciami, ktoré môžu byť obmedzené v priestore av čase, aby boli dôležité pre konkrétne výskumné princípy.
V abstrakte sa uvažovala hierarchia ekologických systémov a na príkladoch sa ukázalo, že každý ekologický systém pozostáva zo subsystémov. Ich kvantita a kvalitatívny rozdiel nemôže byť striktne stanovený, ale je určený fyziografickými a inými podmienkami života. Alebo na základe pravidla úplnosti zložiek: počet funkčných zložiek ekosystému a vzťahy medzi nimi v kvázistacionárnom stave sú vždy optimálne.
Porušenie tohto pravidla, spôsobené vnútorným vlastným vývojom systému alebo jeho vonkajším vplyvom, prináša systém z rovnováhy a stimuluje jeho prechod na inú kvalitu.
V tomto príspevku sa uvažovalo aj o ekologickej postupnosti.
Postupnosť akéhokoľvek rozsahu končí tvorbou zrelej komunity a v ekosystéme všetky populácie prichádzajú do stavu dynamickej rovnováhy.
V priebehu postupnosti sa druhová diverzita postupne zvyšuje.
Z energetického hľadiska je sukcesia nestabilným stavom komunity, ktorá sa vyznačuje nesúladom dvoch ukazovateľov: hrubá produktivita a energetický výdaj celého systému na udržanie životnej aktivity - dýchanie.
Odstránenie nadbytku čistých produktov z komunít, ktoré sú na začiatku rozvoja dedičstva, meškáme ho, ale nenarušujeme základ existencie komunity.
Interferencia v stabilných, klimatických systémoch nevyhnutne spôsobuje nerovnováhu. Pokiaľ priestupok neprekročí schopnosť samohojenia systému, sekundárne následnosti ho môžu vrátiť do pôvodného stavu - používa sa napríklad pri plánovaní protokolovania.
Cieľ tejto práce tak bol dosiahnutý, všetky úlohy boli vyriešené.
Zoznam použitých zdrojov
Akimova, T.A. Ekológia: Učebnica pre univerzity / TA. Akimov, VLZ. Haskinově. - M: UNITY, 1998, - 445 s.
Ilina TA Ekológia a ochrana prírody [Elektronický zdroj] - Prístupový režim: http://revolution.allbest.ru/ecology/00074999_0.html.
Kormilitsin, V.I. Základy ekológie: Učebnica, manuál / V.TS. Kormilidin. - M: Interstil. 1997. - 368 s.
Mavrishchev, V.V. Základy všeobecnej ekológie: Učebnica. manuál / V.V., Mavrishchev. - Mn.: Vaša. škola, 2000, - 317 s.
Ochrana životného prostredia: Učebnica, pre tech. špeciálne, univerzity / ed. SZ . Belov. - M .: Vyššia škola, 1991. - 319 s.
Reimers, N.F. Ochrana prírody a ľudského prostredia: Slovník / NF. Reimers. - M: Osvietenie, 1992. - 320 s.
Shimova, O.S. Základy ekológie a ekonómie životného prostredia: Učebnica / O.S. Shimova, N.K. Sokolovská. - Minsk: BSEU, 2001 -367 s.
Ekológia a bezpečnosť života: Proc. príručka pre univerzity / ed. Los Angeles Ant. - M. UNITY-Dana, 2000. - 447 s.
Ekológia: Učebnica / General ed. SA Bogolyubov. - M: Znalosti, 1997. - 288 s.