Сукцессия связана с развитием и изменениями в экосистемах. Экологические сукцсссии наблюдаются повсюду вокруг нас; во вторжении сорняков на заброшенные ‘ поля, в обрастании корпуса затопленных кораблей, в изменениях сообщества растений после прекращения выпаса и др. Сукцессия четко проявляется в захвате новой, ранее не заселенной среды обитания, а в зрелых экосистемах в восстановлении поврежденных участков. В процессе сукцессии происходит самоорганизация сообщества экосистемы.[ ...]
Нарушения сообществ на конкретных территориях определяются более крупными системами и не имеют общих правил. Серьезные нарушения происходят не столь часто, как более скромные, это объясняется, по-видимому, тем, что любая система находится внутри других, более крупных систем в цепочке иерархических структур. Так, самая сильная пертурбация - создание Вселенной -уникальное явление, которой можно приписывать почти нулевую вероятность. Столкновения с крупными астероидами могли иметь место несколько раз; предполагают, что одно из них произошло, по-видимому, при переходе от мелового периода к кайнозою. Далее, в сторону уменьшения пертурбаций, располагаются изменения уровня моря, оледенения, циклы солнечных пятен, атмосферные и океанские флуктуации с периодом 4-8 лет и годовые ритмы.[ ...]
Любая экосистема обладает определенной устойчивостью против внешнего воздействия направленного ка нарушение ее природного равновесия. Под понятием устоичивосгь экосистемы подразумевается ее способность противостоять нарушению естественного равновесия и нейтрализовать поступающие загрязнения (и другие стрессоры), т.е. ее способность восстанавливать свое природное состояние.[ ...]
Экологи различают два типа устойчивости экосистемы. Резистентная устойчивость - это способность экосистемы сопротивляться нарушениям, поддерживая неизменной свото структуру и функцию. Упругая устойчивость - способность системы восстанавливаться после того, как се структура и функции были нарушены. Как правило, экосистемы, характеризующиеся высокой резистентной устойчивостью. обладают плохой упругой устойчивостью (например, почва) и, наоборот, экосистемы с плохой резистентной устойчивостью показывают высокую упругую устойчивость (например, лес).[ ...]
Устойчивость экосистем к внешним воздействиям определяется компенсаторными возможностями природы, ее способностью к самовосстановлению, в основе которой лежат различные физические, химические и биологические процессы, протекающие под воздействием солнечных лучей, физико-химических факторов среды, атмосферных явлений, жизнедеятельности многочисленных видов флоры и фауны. Под воздействием всех этих факторов снижаются концентрации вредных загрязнений, из токсичных веществ образуются более простые и менее вредные соединения, хотя не исключаются и обратные случаи (например, образование кислоты из сернистого газа и воды). Вероятные пути превращения химических загрязнений в процессе самоочищения в различных элементах экосистемы показаны в табл.[ ...]
Атмосфера Водоемы Почва Диффузия в верхние слои, осаждающияея на почву и в водоем, фотохимическое разложение, нейтрализация, рассеивание в атмосфере, вымывание с атмосферными осадками, гидролиз, окисление кислородом и озоном. Поглощение гидробионтами, фотохимическое разложение, метаболическое разложение гидробионтами, осаждение на дно водоема, нейтрализация, гидролиз, рассеивание в водоеме. Минерализация органических веществ, синтез новых органических веществ, физикохимическое разложение, биохимическое разложение, испарение в атмосферу, просачивание в подземные воды, вымывание в поверхностные водоемы, транслокация в растения.[ ...]
Благодаря протеканию указанных химических и физикохимических процессов элементы биосферы ассимилируют поступающие загрязнения и восстанавливают круговорот веществ и равновесие в природе.[ ...]
При сукцессии существует тенденция как можно быстрее использовать доступные ресурсы. Поэтому в начальных стадиях сукцессии развиваются организмы, способные быстро расходовать запасы биогенных элементов и показывающие высокую продуктивность. Только недостаток и конкуренция стимулируют более эффективное использование ресурсов. По этой причине с течением времени по мере расходования питательных веществ сообщество вынуждено вести себя более экономично. Можно считать, что система развивается, стремясь к минимизации рассеивания энергии (или производства энтропии) в расчете на одну клетку. В процессе сукцессии система асимптотически приближается к уровню нулевой активности, т.е. приближается к стабильному состоянию. В процессе сукцессии существует тенденция к минимизации энергетического обмена. При этом в начале сукцессии максимизируется энергетическая мощность (за счет высокой продуктивности), а в конце максимизируется сложность ситуации (за счет разнообразия организмов), при которой выживанию способствует экономичность. В конце сукцессии в зрелых экосистемах наблюдается ниименыизя скорость кг? то в ог) отд бсхдсстб, что проявляется в замедлении внешних изменений в системе. В начальных стадиях сукцессий экосистема находится в состоянии изменения с высоким обменом энергии и управляется в основном внешней средой, в конце сукцессии экосистема внешне длительное время остается в неизменном состоянии, расходуя меньшее количество энергии и в большей степени контролируется изнутри. В процессе сукцессии в системе возрастает как плотность популяции организмов, так и концентрация питательных веществ в окружающей среде. В общем виде изменения продукции и биомассы в процессе сукцессии можно представить в виде, показанном на рис. 17. В начальный период сукцессии в нарушенной экосистеме присутствует определенное количество свободных биогенных элементов, поэтому происходит быстрый рост продукции к наблюдается пик продуктивности. С течением времени свободные биогенные элементы оказываются утилизированными, что приводит к падению уровня продукции.[ ...]
Неизбежность смерти всех живых организмов обусловливает необходимость разложения органических веществ, содержащихся в мертвых телах, другими живыми организмами. Конкурентное взаимодействие организмов приводит к развитию специализации и разделению всех организмов на разные виды с различными способами питания. В результате, для поддержания жизни образовались скоррелированные сообщества различных организмов и осуществляемый ими круговорот веществ в биосфере.[ ...]
При отсутствии внешних потоков биогенных соединений, биосфера может существовать стабильно лишь при существовании замкнутого круговорота веществ, в процессе которого биогенные элементы совершают замкнутые циклы, попеременно переходя из неорганической части биосферы в органическую и. наоборот. Т акой круговорот осуществляется живыми организмами биосферы. Предполагают, что в биосфере содержится около 1027 нескоррелиро-ванных между собой живых организмов. В процессе эволюционного развития биосферы сформировались следующие три группы организмов, различающиеся по своему функциональному назначению и участию в круговороте биогенных элементов: продуценты, редуценты и консументы.[ ...]
Вернуться к оглавлению