Schimbare ciclică și incrementală. Serie

22.11.2019 | Constructie

Apariția biocenozei începe cu apariția primelor organisme în zonele lipsite de viață ( curgeri de lavă, insule vulcanice, storuri, roci expuse, depozite nisipoase și fundul uscat al rezervoarelor). Așezarea începe cu o introducere accidentală a organismelor din teritoriile deja dezvoltate de acestea și depinde de proprietățile substratului. Acest site pentru multe semințe de plante și animale care au pătruns aici poate să nu fie potrivit pentru reproducere. Adesea, mai ales în zona umedă, primii coloniști sunt reprezentanți ai algelor, mușchilor și lichenilor.

De regulă, doar câteva dintre speciile de plante introduse se dezvoltă cu succes. Consumatorii de animale se stabilesc ceva mai târziu, deoarece existența lor fără hrană este imposibilă, dar o vizită accidentală a acestora în zonele dezvoltate este un eveniment destul de frecvent. Această etapă de dezvoltare a biocenozei se numește pionier. Deși comunitatea nu s-a format încă în această etapă, ea are deja un impact asupra mediului abiotic: solul începe să se formeze.

Etapa de pionier este înlocuită cu una nesaturată, când plantele încep să se reînnoiască (prin semințe sau vegetativ), iar animalele se înmulțesc. Nu toată lumea este angajată într-o biocenoză nesaturată nişe ecologice.

Treptat, rata de așezare a sitului crește datorită atât creșterii numărului de indivizi de vegetație pionier înainte de formarea desișurilor, cât și introducerii de noi specii. Compoziția de specii a unei astfel de comunități este încă instabilă, noi specii sunt introduse destul de ușor, deși competiția începe să joace un rol semnificativ. Această etapă de dezvoltare a biocenozei este o grupare.

Odată cu dezvoltarea ulterioară a comunității, învelișul de vegetație este diferențiat prin niveluri și sinuzie, iar structura sa mozaică, compoziția speciilor, lanțurile trofice și consorțiile dobândesc o constanță stabilă. În cele din urmă, toate nișele ecologice sunt ocupate, iar invazia ulterioară a organismelor devine posibilă numai după deplasarea sau distrugerea celor mai vechi. Această etapă finală a formării biocenozei se numește saturată. Cu toate acestea, dezvoltarea ulterioară a biocenozei nu oprește și abaterile aleatorii în compoziția speciilor și relațiile atât între organisme, cât și cu mediu inconjurator mai poate avea loc.

Abaterile aleatorii în structura biocenozei se numesc fluctuații. De regulă, acestea se datorează modificărilor aleatorii sau sezoniere ale abundenței speciilor incluse în biocenoză ca urmare a fenomenelor meteorologice nefavorabile, inundațiilor, cutremurelor etc.

Deși biocenoza este un sistem natural destul de conservator, totuși, sub presiunea circumstanțelor externe, poate face loc unei alte biocenoze. Schimbarea succesivă în timp a unor comunități de către altele într-o anumită zonă a mediului se numește succesiune. Ca urmare a succesiunii, o comunitate este înlocuită succesiv de alta fără a reveni la starea inițială. Interacțiunea organismelor, în principal rănilor, între ele și cu mediul duce la succesiune.

Succesiunile sunt împărțite în primar-istorice. Cele primare apar pe soluri care sunt în primul rând libere de sol - câmpuri de tuf vulcanic și de lavă, nisipuri afânate, placeri pietroși etc. Pe măsură ce fitocenoza se dezvoltă de la stadiul de pionier până la saturat, solul devine mai fertil și din ce în ce mai implicat în domeniul biologic. ciclu elemente chimiceîn număr tot mai mare. Odată cu creșterea fertilității, speciile de plante care se dezvoltă pe soluri bogate în nutrienți înlocuiesc speciile mai puțin solicitante în acest sens. În același timp, se modifică și populația de animale. Succesiunile secundare se desfășoară în habitatele comunităților distruse, unde s-au păstrat soluri și unele organisme vii. Succesiunile secundare sunt tipice pentru pășuni degradate, zone arse, defrișări, terenuri arabile și alte terenuri excluse de la folosirea agricolă. precum şi pentru plantaţiile forestiere artificiale. De exemplu, adesea sub baldachinul culturilor de pin de vârstă mijlocie pe soluri nisipoaseîncepe o reînnoire naturală abundentă a molidului, care va înlocui în cele din urmă pinul, cu condiția să nu se efectueze următoarea tăiere netă a arboretului de pin și lucrări de silvicultura.

Schimbarea unei biocenoze în alta în timpul succesiunii formează o serie succesională, sau serie. Studiul serielor succesorale are mare importanțăîn legătură cu creşterea influenţei antropice asupra biocenozelor. Rezultatul final al acestui gen de cercetare poate fi predicția formării peisajelor natural-antropice. Studiul succesiunilor secundare și a factorilor care le determină joacă un rol important în rezolvarea problemelor de protecție și utilizare rațională a resurselor biologice și funciare.

Dacă cursul natural al succesiunii nu este perturbat, comunitatea ajunge treptat la o stare relativ stabilă în care se menține un echilibru între organisme, precum și între acestea și mediu - până la un punct culminant. Fără intervenția omului, această biocenoză poate exista pe termen nelimitat, de exemplu, pădurea de pin afine, tundra lichenică pe soluri nisipoase.

Conceptul de menopauză a fost dezvoltat în detaliu de botanistul american X. Kauls și este utilizat pe scară largă în literatura botanică și geografică străină. Potrivit acestui concept, punctul culminant este stadiul terminal al evoluției comunitare, care corespunde unui sol de un anumit tip - pedoclimax. Succesiunile care conduc la această etapă se numesc progresive, iar cele care îndepărtează biocenoza din aceasta se numesc regresive.

Biocenozele care, atunci când sunt perturbate, revin la starea lor inițială, sunt numite indigene.

Biocenozele transformate nu revin la starea lor originală.

Relațiile dintre organisme într-o biocenoză

Există următoarele tipuri de consorții:

– individual (o plantă),

– cenopopulație (populații ale unei specii dintr-o comunitate de plante),

- regional,

- specie.

Relațiile dintre organismele dintr-o biocenoză sunt determinate și de timpul petrecut în comunitate.

Ele pot fi permanente (sesile) sau temporare (vagile). Constanța caracterizează în principal plantele, deoarece animalele în majoritatea cazurilor rămân temporar în comunitate în timpul zilei, sezonului sau în perioada de migrație.

Potrivit lui Beklemishev, relațiile interspecifice sunt împărțite în patru tipuri: trofice, topice, forice și de fabrică.

Legăturile trofice apar atunci când o specie se hrănește cu alta (fie indivizi vii, fie rămășițele și deșeurile acestora).

Pădurea este o biocenoză separată. Fotografie: Scott Wylie

Legăturile topice caracterizează orice modificare fizică sau chimică a condițiilor de viață ale unei specii ca urmare a activității de viață a alteia. Ele constau în crearea unui tip de mediu pentru altul, în formarea unui substrat, în influențarea mișcării apei, a aerului, în schimbarea temperaturii, saturarea mediului cu produse de excreție etc.

Conexiunile forice sunt participarea unei specii la distribuția alteia.

Conexiuni de fabrică - atunci când o specie folosește produsele excreției sau rămășițele, sau chiar indivizi vii ai unei alte specii, pentru a-și construi structurile.

Dinamica biocenozelor

În general, comunitatea se caracterizează prin dinamici diurne, sezoniere (anuale) și pe termen lung, care sunt caracteristice atât plantelor, cât și animalelor. Ciclul zilnic, cauzat de schimbarea părților luminoase și întunecate ale zilei, la plante se manifestă în intensitatea fotosintezei, respirație, deschiderea și închiderea florilor, la animale - în diferite activități zilnice (zi, amurg și noapte).

Adesea, animalele schimbă comunitatea în timpul zilei. Astfel, stârcul se hrănește în apele puțin adânci ale rezervoarelor, cuibărește și petrece noaptea în coroanele copacilor, insectele polenizatoare (de exemplu, albinele) pot zbura din comunitatea forestieră în comunitatea de luncă.

Dinamica sezonieră a biocenozei depinde de starea fenologică a fitocenozei, de compoziția speciei și de numărul de animale care trăiesc în aceasta. Fiecare tip de organisme vegetale în timpul sezonului de creștere trece prin anumite etape de dezvoltare (începutul sezonului de creștere, înflorire, fructificare și moarte). Într-o fitocenoză formată din mai multe specii, fazele dezvoltării plantelor pot coincide sau nu.

Apariția unei fitocenoze, care se modifică de-a lungul anului cu faze alternative de dezvoltare, se numește aspect. De regulă, aspectul se repetă de la an la an cu aceeași succesiune, reflectând schema de culori a comunității de plante (verde strălucitoare de primăvară, culori de vară și variația de toamnă a pădurilor). Aspectul este numit de obicei după plantele care dau fitocenozei culoarea cea mai vizibilă, de exemplu, aspectul albastru al mlaștinii nu-mă-uita, aspectul alb al ierbii de bumbac, aspectul maro al frunzelor de rogoz etc.

Dinamica sezonieră a animalelor reprezentanți ai biocenozei este asociată cu reproducerea, activitatea vitală și migrația acestora. Sosirea primăverii și plecarea în toamnă a păsărilor, depunerea peștilor, apariția animalelor tinere, activitatea insectelor polenizatoare în pajiști, hibernarea de iarnă a ursului sunt doar o parte neglijabilă a exemplelor de dinamică sezonieră a populației animale din biocenoza.

Dinamica pe termen lung a comunității este cauzată de modificările sale repetate de-a lungul mai multor ani, în absența unei schimbări bruște a compoziției speciilor. Modificările afectează în principal numărul de indivizi ai speciilor care formează biocenoza. Ca exemplu, putem cita schimbările în pădurile unor rezervații din Belarus și Rusia, ca urmare a creșterii numărului de elan, principalul consumator de nutreț pentru arbori și arbuști. Timp de un an, un elan mănâncă aproximativ 7 tone de furaje, iar mai mult de jumătate sunt lăstari de foioase și conifere. Odată cu creșterea densității animalului, daunele aduse tufăturii cresc. Vine o perioadă în care tânăra generație a arboretului forestier este aproape complet distrusă în plantația forestieră. Din cauza foametei, elanii sunt nevoiți să părăsească astfel de zone ale pădurii.

Etapele formării biocenozelor

Apariția biocenozei începe cu apariția primelor organisme în zonele lipsite de viață (curgeri de lavă, insule vulcanice, talus, roci expuse, depozite nisipoase și fundul uscat al rezervoarelor). Așezarea începe cu o introducere accidentală a organismelor din teritoriile deja dezvoltate de acestea și depinde de proprietățile substratului. Acest site pentru multe semințe de plante și animale care au pătruns aici poate să nu fie potrivit pentru reproducere. Adesea, mai ales în zona umedă, primii coloniști sunt reprezentanți ai algelor, mușchilor și lichenilor.

De regulă, doar câteva dintre speciile de plante introduse se dezvoltă cu succes. Consumatorii de animale se stabilesc ceva mai târziu, deoarece existența lor fără hrană este imposibilă, dar o vizită accidentală a acestora în zonele dezvoltate este un eveniment destul de frecvent. Această etapă de dezvoltare a biocenozei se numește pionier. Deși comunitatea nu s-a format încă în această etapă (compoziție inconsecventă a speciilor, vegetație rară), ea are deja un impact asupra mediului abiotic: solul începe să se formeze.

Etapa de pionier este înlocuită cu una nesaturată, când plantele încep să se reînnoiască (prin semințe sau vegetativ), iar animalele se înmulțesc. Într-o biocenoză nesaturată, nu toate nișele ecologice sunt ocupate.

Odată cu dezvoltarea ulterioară a comunității, învelișul de vegetație este diferențiat prin niveluri și sinuzie, iar structura sa mozaică, compoziția speciilor, lanțurile trofice și consorțiile dobândesc o constanță stabilă. În cele din urmă, toate nișele ecologice sunt ocupate, iar introducerea ulterioară a organismelor devine posibilă numai după deplasarea sau distrugerea celor mai vechi. Această etapă finală a formării biocenozei se numește saturată. Cu toate acestea, dezvoltarea ulterioară a biocenozei nu se oprește și încă pot apărea abateri aleatorii în compoziția speciei și relațiile atât între organisme, cât și cu mediul.

Abaterile aleatorii în structura biocenozei se numesc fluctuații. De regulă, ele sunt cauzate de modificări aleatorii sau sezoniere ale numărului de specii incluse în biocenoză ca urmare a fenomenelor meteorologice nefavorabile, inundațiilor, cutremurelor etc. Ninsorile abundente și bruma, de exemplu, duc la subțierea coroanei și în cereale de primăvară. Înghețurile de primăvară și acoperirea cu zăpadă de primăvară târzie nu numai că dăunează plantelor cu flori, ceea ce afectează rodirea acestora, dar provoacă adesea moartea în masă a păsărilor migratoare. Vânturile puternice, inundațiile și cutremurele provoacă perturbări în biocenoze, după care este nevoie de mult timp pentru refacerea comunității.

Deși biocenoza este un sistem natural destul de conservator, totuși, sub presiunea circumstanțelor externe, poate face loc unei alte biocenoze. Schimbarea succesivă în timp a unor comunități de către altele într-o anumită zonă a mediului se numește succesiune (din lat. succesia succesiune, moștenire). Ca urmare a succesiunii, o comunitate este înlocuită succesiv de alta fără a reveni la starea inițială. Interacțiunea organismelor, în principal rănilor, între ele și cu mediul duce la succesiune.

Succesiunile sunt împărțite în primare - istorice. Cele primare apar pe soluri care sunt în primul rând libere de sol - tuf vulcanic și câmpuri de lavă, nisipuri afânate, placeri pietroși, etc. Pe măsură ce fitocenoza se dezvoltă de la stadiul de pionier până la saturat, solul devine mai fertil și sunt implicate tot mai multe elemente chimice. în ciclul biologic în cantităţi tot mai mari. Odată cu creșterea fertilității, speciile de plante care se dezvoltă pe soluri bogate în nutrienți înlocuiesc speciile mai puțin solicitante în acest sens. În același timp, se modifică și populația de animale. Succesiunile secundare se desfășoară în habitatele comunităților distruse, unde s-au păstrat soluri și unele organisme vii. Distrugerea biocenozelor poate fi cauzată de procese naturale (uragane, averse, inundații, alunecări de teren, secete prelungite, erupții vulcanice etc.). precum și modificări ale habitatului de către organisme (de exemplu, atunci când un rezervor este suprapus mediu de apăînlocuite cu depozite de turbă). Succesiunile secundare sunt tipice pentru pășuni degradate, zone arse, defrișări, terenuri arabile și alte terenuri excluse de la folosirea agricolă. precum şi pentru plantaţiile forestiere artificiale. De exemplu, adesea sub coronamentul culturilor de pin de vârstă mijlocie pe soluri nisipoase, începe o reînnoire naturală abundentă a molidului, care în cele din urmă va înlocui pinul, cu condiția să nu se efectueze tăierea regulată a arboretelor de pin și lucrările silvice. Pe zonele arse cu soluri nisipoase și lutoase, vegetația de pionierat de salcie-iarbă și mesteacăn negru cedează în cele din urmă loc plantațiilor de molid.

În ultimele decenii, lucrările de drenaj și irigații la scară largă au căpătat o importanță deosebită în schimbarea acoperirii vegetației. În pădurile de mlaștină care se află în zona de influență a canalelor de drenaj, plantele higrofite dispar (de exemplu, roșiile sunt transformate în urzici). Transformarea compoziției speciilor, inclusiv a populației animale, afectează și pădurile care ajung în mlaștinile drenate. Recuperarea prin irigare, dimpotrivă, contribuie la pătrunderea activă a plantelor din grupele higrofile și mezofile în zonele îmbibate cu apă ca urmare a acumulării de apă folosită pentru irigare. Poluarea industrială are, de asemenea, un efect vizibil asupra biocenozelor. Toate aceste modificări sunt succesiuni secundare.

Schimbarea unei biocenoze în alta în timpul succesiunii formează o serie succesională, sau serie. Studiul serii succesorale este de mare importanță în legătură cu influența antropică în creștere asupra biocenozelor. Rezultatul final al acestui gen de cercetare poate fi predicția formării peisajelor natural-antropice. Studiul succesiunilor secundare și a factorilor care le determină joacă un rol important în rezolvarea problemelor de protecție și utilizare rațională a resurselor biologice și funciare.

Dacă cursul natural al succesiunii nu este perturbat, comunitatea ajunge treptat la o stare relativ stabilă în care se menține un echilibru între organisme, precum și între acestea și mediu - până la punctul culminant. Fără intervenția omului, această biocenoză poate exista pe termen nelimitat, de exemplu, pădurea de pin afine, tundra lichenică pe soluri nisipoase.

Conceptul de menopauză a fost dezvoltat în detaliu de botanistul american X. Kauls și este utilizat pe scară largă în literatura botanică și geografică străină. Potrivit acestui concept, climaxul este stadiul terminal al evoluției comunitare, care corespunde unui sol de un anumit tip - pedoclimax. Succesiunile care conduc la această etapă se numesc progresive, iar cele care îndepărtează biocenoza din aceasta se numesc regresive. Este imposibil, însă, să dai conceptului de „climax” un sens absolut și să crezi că atunci când se ajunge la el, comunitatea oprește dezvoltarea.

Biocenozele care, atunci când sunt perturbate, revin la starea lor inițială, sunt numite indigene. O pădure de mesteacăn va crește pe locul tăierii pădurii de pin afine sau a pădurii de molid acru și, la rândul său, va fi din nou înlocuită cu pădure de pin afine sau pădure de molid acru. În acest caz, vorbim despre tipuri de păduri indigene.

Biocenozele transformate nu revin la starea lor originală. Astfel, o mlaștină joasă de rogoz drenată și dezvoltată pentru culturi, după epuizarea zăcământului de turbă și distrugerea rețelei de reabilitare, cu încetarea utilizării agricole din anumite motive, se dezvoltă în direcția formării mesteacănului sau arinului. tufăr. Zoocenoza acestei păduri mici diferă de comunitatea de specii de animale din mlaștina ierboasă deschisă.

Clasificarea biocenozelor

În scopul cunoașterii științifice a biocenozelor și al aplicării practice a cunoștințelor despre acestea, comunitățile de organisme trebuie clasificate în funcție de dimensiunea lor relativă și complexitatea organizării.

Clasificarea este concepută pentru a pune în ordine toată diversitatea lor cu ajutorul unui sistem de categorii taxonomice, adică taxoni, unind în acest caz grupuri de biocenoze cu diferite grade de comunalitate a proprietăților și caracteristicilor individuale, precum și a structurii și originii. În același timp, trebuie observată o anumită subordonare a taxonilor simpli față de taxoni complecși, a taxonilor de dimensiune mică (locală) față de taxonii de dimensiune planetară și o complicare treptată a organizării acestora. În plus, atunci când se clasifică biocenozele, ar trebui să se țină seama de prezența unor posibile limite între ele.

Nu există dificultăți deosebite în stabilirea limitelor atunci când biocenozele învecinate au caracteristici indicative clare. De exemplu, o mlaștină înălțată cu acoperire de rozmarin-mușchi și un arboret de pini cu creștere joasă contrastează cu comunitatea de pădure de pini din jur pe soluri nisipoase. Limita dintre pădure și poiană este, de asemenea, clar vizibilă. Cu toate acestea, deoarece condițiile de existență a comunităților se schimbă mai treptat decât comunitățile în sine, granițele biocenozelor sunt de obicei estompate. Trecerea treptată de la o fitocenoză la alta cu proximitatea lor și schimbarea în timp a unei fitocenoze cu alta se reflectă în conceptul de continuum (din latină continuum - continuu) de vegetație dezvoltat de geobotanistul sovietic L. G. Ramensky, ecologistul american P. X. Whittaker. .

Limitele dintre comunități apar mai accentuat în cazurile în care edificatorii au cel mai mare efect transformator asupra mediului, de exemplu, granițele dintre pădurile formate din diferite specii de arbori - pin, molid, stejar și altele. În stepe, semi-deșerturi și deșerturi, granițele dintre comunități sunt mai graduale, întrucât rolul transformator al mediului. specii erbacee pare a fi mai puțin contrastantă.

Clasificarea comunităților folosește categorii taxonomice adoptate în geografia plantelor și bazate pe identificarea dominantelor și edificatorilor, ceea ce indică recunoașterea fitocenozei ca cadru ecologic care determină structura biocenozei. Sistemul taxonomic al comunităților construite pe baza dominantelor și edificatorilor poate fi exprimat astfel: asociere - grup de asociații formare grup de formațiuni clasa de formațiuni tip de biom - înveliș biocenotic.

Cea mai joasă categorie taxonomică este asocierea. Este o colecție de microbiocenoze omogene cu aceeași structură, compoziție de specii și relații similare atât între organisme, cât și între acestea și mediu. În condiții de teren, principalele trăsături ale identificării sale sunt aceeași structură de strat, un mozaic similar (pătat, împrăștiat), coincidența dintre dominante și edificatori, precum și uniformitatea relativă a habitatului. Denumirea unei asociații pentru comunități cu mai multe niveluri constă din denumirile generice ale nivelului dominant (condominant) și ale edificatorilor din fiecare nivel, de exemplu, pădure de ienupăr-pini mușchi, pădure de mesteacăn-molid etc. Denumirea de luncă complexă asociațiile se formează prin enumerarea dominantelor și subdominanților, dominanta fiind numită ultima, de exemplu, o asociere caustic-lunca-bluegrass. De obicei, asociațiile de luncă sunt desemnate în latină: Ranunculus + Poa pratensis.

Grupul de asociații biocenotice este format din asociații care diferă prin compoziția unuia dintre niveluri. Pădurea de pini afine, de exemplu, combină asocieri cu un strat de tufă de ienupăr, cătină și tufă de mesteacăn. Grupul de asociații iarbă–roz–forb include comunități de luncă cu un set de grupuri denumite de ierburi de luncă (ierburi, rogoz mic, plantă).

Formaţiunea biocenotică cuprinde grupuri de asociaţii. Formația se distinge în funcție de dominantă, după care se numește: formarea de pin silvestru, arin negru, stejar englezesc, saxaul alb, ranuncul caustic, pelin etc. Aceasta este unitatea principală de rang mediu, utilizată pe scară largă. în cartografierea vegetaţiei forestiere.

Un grup de formațiuni sunt toate formațiunile ale căror dominante aparțin aceleiași forme de viață. Întrucât formele de viață ale plantelor sunt extrem de diverse, volumul grupelor de formațiuni este eterogen: păduri de conifere întunecate, conifere deschise, foioase, veșnic verzi, cu frunze mici și late; iarbă mare, iarbă mică, iarbă joasă, iarbă mică și alte grupuri de formațiuni de luncă.

Clasa de formațiuni este formată din toate grupurile de formațiuni, ale căror dominante au forme de viață apropiate din punct de vedere ecologic, de exemplu păduri de conifere(cu placă de ac), păduri de foioase etc.

Tipul de biom (tip biocenotic) combină clase de formațiuni. Tipurile de biome sunt tundra, tundra forestieră, taiga, pajiști, stepe, deșerturi, prerii, umede junglă etc.

Acoperirea biocenotică este cea mai înaltă unitate taxonomică, incluzând toate tipurile de biomi terestre.

În literatura botanică și geografică există și alte clasificări ale fitocenozelor. Pentru mediul acvatic, în care rolul vegetaţiei este limitat, repartizarea categoriilor taxonomice de biocenoze se face pe baza populaţiei animale.

Fiecare biogeocenoză are propria sa structură spațială, care este exprimată în niveluri în direcția verticală și în sinuzie în direcția orizontală. Interacțiunile și schimburile continue ale componentelor biogeocenozei (atmosfera, sol și roci, apă, animale și florăși microorganisme) determină dezvoltarea lui continuă, ceea ce duce la înlocuirea unor biogeocenoze cu altele – la succesiuni. În cele din urmă, distrugerea unor comunități și crearea altora noi determină dezvoltarea continuă a învelișului biogeocenotic al Pământului. În timp, schimbarea continuă într-o biogeocenoză separată încetinește, pe măsură ce procesul de introducere a noilor organisme slăbește și începe etapa de climax.

Autodezvoltarea biogeocenozei, determinată de procese interne (endogene), este perturbată de influențe externe (exogene), în urma cărora apar noi serii succesorale. Printre cei mai importanți factori exogeni se numără activitatea umană, dar persoana în sine nu se numără printre componentele biogeocenozei.

Biogeocenozele sunt celule elementare ale biogeosferei (acoperirea biogeocenotică) - învelișul Pământului, în care este concentrată materia vie a planetei. Biogeosfera este singura înveliș a Pământului în care sunt posibile o prezență permanentă și o activitate umană normală.

Deși biocenoza este un sistem natural destul de conservator, totuși, sub presiunea circumstanțelor externe, poate face loc unei alte biocenoze. Schimbarea succesivă în timp a unor comunități de către altele într-o anumită zonă a mediului se numește succesiune (din lat. succesia succesiune, moștenire). Ca urmare a succesiunii, o comunitate este înlocuită succesiv de alta fără a reveni la starea inițială. Interacțiunea organismelor, în principal rănilor, între ele și cu mediul duce la succesiune.

Succesiunile sunt împărțite în primare - istorice. Cele primare apar pe soluri care sunt în primul rând libere de sol - tuf vulcanic și câmpuri de lavă, nisipuri afânate, placeri pietroși, etc. Pe măsură ce fitocenoza se dezvoltă de la stadiul de pionier până la saturat, solul devine mai fertil și sunt implicate tot mai multe elemente chimice. în ciclul biologic în cantităţi tot mai mari. Odată cu creșterea fertilității, speciile de plante care se dezvoltă pe soluri bogate în nutrienți înlocuiesc speciile mai puțin solicitante în acest sens. În același timp, se modifică și populația de animale. Succesiunile secundare se desfășoară în habitatele comunităților distruse, unde s-au păstrat soluri și unele organisme vii. Distrugerea biocenozelor poate fi cauzată de procese naturale (uragane, averse, inundații, alunecări de teren, secete prelungite, erupții vulcanice etc.). precum și o schimbare a habitatului de către Organisme (de exemplu, atunci când un rezervor crește excesiv, mediul acvatic este înlocuit cu depozite de turbă). Succesiunile secundare sunt tipice pentru pășuni degradate, zone arse, defrișări, terenuri arabile și alte terenuri excluse de la folosirea agricolă. precum şi pentru plantaţiile forestiere artificiale. De exemplu, adesea sub coronamentul culturilor de pin de vârstă mijlocie pe soluri nisipoase, începe o reînnoire naturală abundentă a molidului, care în cele din urmă va înlocui pinul, cu condiția să nu se efectueze tăierea regulată a arboretelor de pin și lucrările silvice. Pe zonele arse cu soluri nisipoase și lutoase, vegetația de pionierat de salcie-iarbă și mesteacăn negru cedează în cele din urmă loc plantațiilor de molid.

Dacă cursul natural al succesiunii nu este perturbat, comunitatea ajunge treptat la o stare relativ stabilă în care se menține un echilibru între organisme, precum și între acestea și mediu - până la punctul culminant. Fără intervenția omului, această biocenoză poate exista pe termen nelimitat, de exemplu, pădurea de pin afine, tundra lichenică pe soluri nisipoase.

Conceptul de climax a fost dezvoltat în detaliu de botanistul american X. Kauls și este utilizat pe scară largă în literatura botanică și geografică străină. Potrivit acestui concept, climaxul este stadiul terminal al evoluției comunitare, care corespunde unui sol de un anumit tip - pedoclimax. Succesiunile care conduc la această etapă se numesc progresive, iar cele care îndepărtează biocenoza din aceasta se numesc regresive. Este imposibil, însă, să dai conceptului de „climax” un sens absolut și să crezi că atunci când se ajunge la el, comunitatea oprește dezvoltarea.

1.6 Clasificare

Pentru a cunoștințe științifice biocenozele și aplicarea practică a cunoștințelor despre acestea, comunitățile de organisme trebuie clasificate în funcție de dimensiunea lor relativă și complexitatea organizării.

Limitele dintre comunități apar mai accentuat în cazurile în care edificatorii au cel mai mare efect transformator asupra mediului, de exemplu, granițele dintre pădurile formate din diferite specii de arbori - pin, molid, stejar și altele. În stepe, semi-deșerturi și deșerturi, granițele dintre comunități sunt mai graduale, deoarece rolul speciilor erbacee în transformarea mediului este mai puțin contrastant.

Nicio comunitate nu există pentru totdeauna, mai devreme sau mai târziu este înlocuită de o altă comunitate. Aceasta se întâmplă atunci când sunt expuse unor cauze externe sau ca urmare a schimbărilor din mediu datorită activității vitale a organismelor care formează biocenoze, inclusiv atunci când noi specii sunt introduse în comunități. Dintre diversele forme de comunități măturate, se disting succesiunile primare și secundare. Succesiunile primare reprezintă o succesiune naturală de comunități în zone neocupate anterior de vegetație, de exemplu, pe bancurile de nisip din luncile inundabile ale râurilor, în locurile eliberate după retragerea ghețarilor etc. În funcție de substrat (proprietățile fizice și chimice ale acestuia), fie numai bacterii, alge și licheni, sau plante vasculare împreună cu acestea.[ ...]

Astfel de schimbări în comunități se numesc succesiuni. În procesul succesiunilor primare, și comunități naturale, și sol.[ ...]

Schimbarea descrisă a comunităților are loc în decurs de 60-80 de ani. Stabilitatea unor astfel de comunități este determinată de o serie de motive: în primul rând, de compoziția comunității de plante cu proprietăți puternice de formare a mediului, care limitează posibilitatea introducerii de noi specii în ea. În același timp, sunt suficiente condițiile de reînnoire a acelor specii care alcătuiesc comunitatea. În al doilea rând, ecosistemele durabile au un set bine echilibrat și divers de specii de animale. Interacțiunile populațiilor din astfel de comunități sunt diverse, bine adaptate viata impreuna. Practic nu există oportunități pentru introducerea de noi specii. Toate aceste proprietăți ale unei comunități stabile îi asigură existența îndelungată.[ ...]

Un exemplu clasic de schimbare a comunităților sub influența activității vitale a organismelor este procesul de creștere excesivă a lacurilor. În apa oricărui lac, mai ales dacă este bogat în elemente de azot și cenușă, trăiesc un număr imens de organisme microscopice (alge, protozoare etc.). Când mor, ei cad la fund împreună cu pământul fin adus în lac de pe versanți. Acest proces, care se repetă de la an la an, duce la formarea sapropelului pe fundul lacului, la scăderea adâncimii lacului, la pătrunderea razelor solare în fundul lacului. Ca urmare, se creează condiții pentru așezarea mușchilor și alge pluricelulare, ceea ce determină o accelerare a acumulării de reziduuri organice (turbă sapropel) pe fundul lacului și duce la o adâncime și mai mare a rezervorului. Și aceasta este însoțită de așezarea plantelor vasculare cu lăstari scufundați în apă sau cu frunze care plutesc la suprafața apei (buruieni, nuferi, capsule de ouă etc.). Următoarea etapă a creșterii excesive a lacului este așezarea stufului de lac și a stufului comun, care dezvoltă o masă imensă de lăstari supraterane, din care, după moartea lor, se formează stuf sau turbă de stuf. Odată cu umplerea ulterioară a lacului cu rămășițe moarte de plante și cu adâncimea sa, rogozele se instalează. Lacul se transformă treptat într-o mlaștină. Observând centuri individuale de vegetație acvatică pe un lac supraîncărcat, se pot restabili principalele etape ale creșterii excesive a acestuia - transformarea într-o mlaștină.[ ...]

În mod similar, comunitățile se schimbă pe depozitele glaciare sub formă de sol foarte subțire, sărac în nutrienți. Observațiile din Alaska au arătat că formarea fitocenozei începe cu mușchi și rogoz; în urma lor, în comunitate sunt incluse forme de sălcii târâtoare și apoi arbuști. Mai târziu (după aproximativ 20-25 de ani) apar zmeura; După ele apare molid, care formează baza comunității finale sub forma unei păduri mixte, care se formează la aproximativ 100 de ani de la începerea succesiunii.[ ...]

Schimbările progresive în comunitate duc la înlocuirea unei comunități cu alta. Motivul pentru astfel de schimbări ar putea fi factori perioadă lungă de timp acţionând într-o singură direcţie, de exemplu, uscarea mlaştinilor, creşterea poluării antropice a corpurilor de apă, creşterea păşunatului ca urmare a reabilitării terenurilor. Modificarea rezultată a unei biocenoze la alta se numește exogenetică. Dacă în același timp structura comunității este simplificată, compoziția speciei este epuizată, iar productivitatea scade, atunci o astfel de schimbare în comunitate se numește digresiune. Cu toate acestea, înlocuirea unei biocenoze cu alta poate avea loc ca urmare a proceselor care au loc în cadrul comunității în sine, ca urmare a interacțiunii organismelor vii între ele.[ ...]

Aceasta este o formă specifică de schimbare a comunității, care constă în utilizarea consecventă tipuri variate materie organică în descompunere. Particularitățile unor astfel de succesiuni sunt că comunitățile constau numai din organisme heterotrofe, iar cursul succesiunilor este îndreptat către o simplificare structurală și chimică tot mai mare a acumulărilor de materie organică.[ ...]

Deci, succesiunea este o schimbare firească, consistentă a comunităților din ecosisteme, datorită influenței unui complex de factori interni și externi. Schimbările în timp sunt o proprietate naturală a comunităților ecologice. Influența unui complex de factori determină succesiunea în ecosisteme ca răspuns adaptativ. F. Clements credea că succesiunea se încheie cu formarea unei comunități care este cea mai adaptată în raport cu complexul condiții climatice, pe care l-a numit „climax - formație” sau pur și simplu „climax”; în prezent, această formațiune este considerată o stare temporară: în procesul schimbărilor seculare ale condițiilor (climă și alți factori de mediu), au loc schimbări la scară completă ale ecosistemelor. Se disting succesiuni progresive, în care diversitatea speciilor crește treptat, dar există și digresiuni – succesiuni regresive care vizează unirea și simplificarea comunităților. Mai ales adesea, acesta din urmă a început să se manifeste în prezența unor impacturi adaptate la scară largă asupra biocenozelor care încalcă condițiile optime.[ ...]

Dezvoltarea biocenozelor, în care are loc înlocuirea în timp a unei comunități cu alta, se numește succesiune ecologică1. În cele mai multe cazuri, procesele de succesiune iau intervale de timp măsurate în ani și decenii, deși în unele cazuri, schimbările comunității urmează într-un ritm mai rapid (de exemplu, în rezervoarele temporare). Alături de aceasta, sunt cunoscute schimbări seculare în ecosisteme, reflectând căile generale de evoluție ale biosferei.[ ...]

Pentru a evalua aceste măsuri de diversitate, Wilson și Schmida au ales patru criterii: numărul de schimbări ale comunității, aditivitatea, independența față de diversitatea alfa și independența față de dimensiunea excesivă a eșantionului. Gradul de măsurare de către fiecare indice de modificare a speciilor a fost estimat prin calcularea diversității pentru doi gradienți ipotetici, dintre care unul este omogen (adică […]

Când vegetația este distrusă fără modificarea solului și a condițiilor solului, comunitățile se schimbă în direcția revenirii la starea care caracterizează tipul original de rădăcină. De exemplu, atunci când pădurile de conifere sunt distruse în poieni sau zone arse, mai întâi cresc ierburi (iarbă de stuf, iarbă de salcie etc.), apoi se formează treptat plantații de specii cu frunze mici (mesteacăn, aspen), sub coronamentul cărora. molid sau alte conifere se stabilesc, care ulterior ies în primul nivel și formează comunități de plante similare cu cele care existau înainte de perturbare.[ ...]

Problema succesiunii a fost rezolvată cel mai profund în fitocenoze, în primul rând pentru că schimbările comunitare se bazează pe funcțiile autotrofelor, în timp ce modificările heterotrofe sunt secundare și urmează autotrofelor.[ ...]

La vest de Munții Stâncoși, zone mari de câmpie sunt acoperite cu desișuri de semi-arbuști semi-deșertici. Comunitățile de sagebrush se ridică în părțile inferioare ale poalelor dealurilor; Mai sus, pe versanți, sunt împrăștiate tufe individuale de ienupăr cu creștere joasă. Chiar și mai sus în munți, unde ienupărul devine mai mare și mai numeros și crește împreună cu pinul comestibil, se formează păduri luminoase deschise cu tulpină joasă, cu o acoperire de ierburi și arbuști în nivelul inferior. Odată cu ascensiunea în continuare spre munți, pădurile ușoare sunt din ce în ce mai închise, iar în ea apar pini galbeni individuali. În plus, numărul de pin și ienupăr comestibili scade, iar pinul galben crește și se formează o pădure de pini. Treptat, pinul galben face loc douglas și brad argintiu, care la rândul lor sunt înlocuiți cu păduri de molid Engelmann și brad alpin. Apoi, la trecerea prin centura superioară a pădurilor de munte, copacii scad în dimensiuni și se transformă în arbuști, formând pâlcuri printre vegetația de luncă. Luncile alpine ale munților înalți sunt situate deasupra liniei pădurii. Ele se extind în sus, dar nu formează o acoperire continuă cu înălțimea și în cele din urmă lasă loc comunităților de licheni cu câteva ierburi cuibărite printre stânci.[ ...]

În acele cazuri în care speciile principale - speciile care formează mediul - ies din compoziția biocenozei, aceasta duce la distrugerea întregului sistem și la schimbarea comunităților. Uneori, astfel de schimbări în natură sunt produse de nimeni altul decât de om, tăierea pădurilor, pescuitul excesiv în rezervoare etc.[ ...]

Nici afirmația lui F. Clements despre importanța excepțională a climei ca forță motrice a succesiunilor nu a rezistat timpului. Modificările în comunități pot apărea și sub influența altor factori – precum modificări ale topografiei, solului, regimului hidrologic etc., condițiile de viață pentru alte specii, „pregătindu-se astfel terenul” pentru etapa ulterioară de succesiune.[ ...]

Resurse energetice în ecosistemele în curs de dezvoltare și mature. Pe măsură ce succesiunea progresează, o proporție tot mai mare de nutrienți disponibili se acumulează în biomasa comunității și, în consecință, conținutul acestora în componenta abiotică a ecosistemului (sol sau apă) scade. Într-o pădure tânără se produce un exces de biomasă, care se acumulează sub formă de lemn (respirația nu distruge toată producția și se formează mai repede decât oxidează). În pădure, acest lucru poate fi observat cu ochii tăi: în cursul succesiunii, trunchiurile copacilor se îngroașă de la an la an. Limita superioară a acumulării de biomasă este atinsă atunci când pierderea totală de respirație (R) devine aproape egală cu productivitatea primară totală (R), adică raportul R/R se apropie de unitate. Pe măsură ce comunitățile se schimbă în etapele târzii ale succesiunii, productivitatea crește, dar atunci când se trece la o comunitate culminală, are loc de obicei o scădere a productivității generale (Fig. 2.33).[ ...]

Seria trofogenă este o serie de bogății crescânde a substratului de la nisipuri cuarțoase și turbă apigotrofă la diverse depozite lutoase și carbonatice cu o schimbare regulată corespunzătoare a comunităților de la păduri sărace la păduri bogate de stejar, bucăți, brad și molid ramen cu un amestec de pori lemnos cu frunze de creveți. De-a lungul acestei serii, pe măsură ce troficitatea depozitelor crește, deplasarea succesivă a oligo-mezotrofelor iubitoare de lumină de către mezotrofe și megatrofe tolerante la umbră are loc cu o creștere constantă a productivității globale a grupelor de plante.[ ...]

Dinamica ecosistemului - o schimbare a ecosistemului (biogeocenoza) sub influența forțelor din exterior și procese interne dezvoltarea acestuia. Se distinge dinamica seculară a ecosistemului - schimbări relativ reversibile sau ireversibile în comunități cauzate de diverși factori (periodici) care apar pe un interval de timp foarte lung (multe secole). Dinamica sezonieră a ecosistemelor, de regulă, este asociată cu schimbarea anotimpurilor și reprezintă una dintre formele schimbărilor ciclice (periodice) în comunitate (zilnic, sezonier, vreme-temperatură etc.). Ele disting, de asemenea, dinamica antropogenă a ecosistemului, adică schimbarea comunităților sub influența activității umane (succesiune).[ ...]

Concepte generale despre succesiuni. Dezvoltarea problemei succesiunilor a început în botanică, iar până astăzi principalele prevederi ale acestui concept se bazează pe studiul fitocenozelor. Acest lucru este determinat nu numai de motive istorice, ci și de faptul că schimbările comunității se bazează pe funcțiile autotrofilor. Componenta heterotrofică a biocenozelor se formează pe baza fitocenozei și numai secundar începe să influențeze compoziția și proprietățile acesteia.[ ...]

În rezervoare Volga, valorile indicelui de pigment E48o/E664 variază în același interval, valorile medii sunt apropiate de unitate (Tabelul 19), indicând faptul că fitoplanctonul funcționează în cadrul normei lor fiziologice. În ciclul sezonier, predominanța carotenoidelor asupra clorofilei se observă la începutul verii (E480/E664 >1), ceea ce este tipic pentru perioadele de scădere a dezvoltării algelor când comunitățile se schimbă. În august, indicele de pigment scade și fluctuează în jurul unu. În octombrie, valorile E480/Ebb4 au rămas neschimbate în rezervoarele Gorki și Ceboksary, dar au crescut semnificativ în rezervoarele Kuibyshev, Saratov și Volgograd. După cum sa menționat mai sus, indicele de pigment este caracterizat de aceleași tendințe ca și procentul de derivați de clorofilă. Modificarea ambilor indicatori corespunde gradului de dezvoltare a fitoplanctonului. În timpul maximelor sezoniere, în rezervor sunt prezente celule active viabile, semne de bunăstare fiziologică ale cărora sunt valori reduse ale caracteristicilor pigmentului: predominanța pigmenților verzi asupra celor galbeni (E480 / E664 sub sau puțin peste unitate), ca precum și prezența formei active a clorofilei (conținut relativ scăzut de feopigmenți) . La concentrații scăzute de clorofilă, indicând o scădere a dezvoltării comunității, ambii indicatori cresc.[ ...]

Dacă factorul perturbator, după care începe dezvoltarea biocenozelor, se manifestă cu o anumită periodicitate, atunci se vorbește de succesiune ciclică. Este o consecință biologică a influenței unui factor natural și climatic extern biocenozei. În succesiunile ciclice, nu biocenozele modifică habitatul, ci variabilitatea mediului fizic este factorul care determină schimbarea comunităților în biocenoze în diferite faze ale ciclului natural.

Serie. Exemple de succesiune a ecosistemelor

Serie

Tipuri de succesiuni

succesiune secundară

Tipuri de modificări succesorale

Durata succesiunii

Exemple de succesiune a ecosistemelor

Comunitățile sunt în continuă schimbare. Compoziția lor de specii, numărul anumitor organisme, structura trofică și alți indicatori ai comunității se schimbă.

Comunitatea se schimbă în timp.

Succesiunea este o schimbare consistentă, regulată, a unor comunități de către altele într-o anumită zonă a teritoriului, datorită factorilor interni în dezvoltarea ecosistemelor.

Pentru a înțelege natura succesiunii ecologice, imaginați-vă o comunitate IDEALĂ (adică producția totală de autotrofe în termeni energetici corespunde exact costurilor energetice care merg pentru a asigura activitatea vitală a organismelor sale constitutive).

În ecologie, consumul total de energie se numește - suflarea comună a comunității.

Este clar că într-un astfel de caz ideal, procesele de producție sunt echilibrate de procesele de respirație.

În consecință, biomasa organismelor dintr-un astfel de sistem rămâne constantă, în timp ce sistemul în sine rămâne neschimbat sau în echilibru.

Dacă „respirația totală” este mai mică decât producția brută primară, se va produce acumularea de materie organică în ecosistem;

Dacă mai mult, reduceți-l.

Atât în primul, cât și în al doilea caz vor avea loc schimbări în comunitate

Cu un exces de resursă, vor exista întotdeauna specii care o pot stăpâni, iar cu o lipsă, unele dintre specii vor muri.

O astfel de schimbare este esența succesiunii ecologice.

Caracteristica principală a unui astfel de proces este că schimbările în comunitate au loc întotdeauna în direcția unei stări de echilibru.

1.1 Tipuri de succesiuni

O succesiune care începe într-un loc lipsit de viață (de exemplu, pe o dună de nisip nou formată) se numește succesiune primară.

În natură, succesiunile primare sunt relativ rare și durează mult mai mult decât cele secundare - până la câteva secole.

succesiune primară- este supra-creșterea unui loc anterior neocupat de vegetație: roci goale sau lavă vulcanică întărită.

Exemplu:

Formarea unei comunități pe o zonă expusă de rocă, o zonă de lavă vulcanică întărită, pe o dună de nisip nou formată sau după retragerea unui ghețar.

Doar câteva plante sunt capabile să trăiască pe un astfel de sol, ele sunt numite pionierii succesiunilor. Pionierii tipici sunt mușchii și lichenii. Ele schimbă solul, eliberând acid, care distruge și slăbește pietrele. Mușchii și lichenii muritori se descompun sub acțiunea bacteriilor descomponătoare, iar rămășițele lor sunt amestecate cu substrat pietros liber (nisip).

Acesta formează primul sol pe care pot crește deja alte plante. Necesitatea distrugerii rocii-mamă este motivul principal al progresului lent al succesiunilor primare; observaţi creşterea grosimii stratului de sol pe măsură ce succesiunea progresează.

Pe solul sărac în nutrienți, ierburile se așează, care sunt mai precis capabile să înlocuiască lichenii și mușchii. Rădăcinile ierburilor pătrund în crăpăturile stâncii, împingând aceste crăpături și distrugând din ce în ce mai mult piatra.

Ierburile sunt înlocuite cu plante perene și arbuști, cum ar fi arinul și salcia. Pe rădăcinile arinului se află noduli - organe speciale care conțin bacterii simbiotice care fixează azotul atmosferic și contribuie la acumularea de rezerve mari în sol, datorită cărora solul devine din ce în ce mai fertil.

Acum poate crește deja copaci, cum ar fi pinul, mesteacănul și molidul.

Astfel, forța motrice din spatele succesiunii este aceea că plantele schimbă solul de sub ele, afectându-i proprietățile fizice și compoziție chimică, astfel încât să devină potrivită speciilor concurente care înlocuiesc locuitorii originari, provocând o schimbare în comunitate - succesiune, din cauza competiției, plantele nu trăiesc întotdeauna acolo unde condițiile sunt mai bune pentru ele.

Cursul succesiunilor primare are loc în mai multe etape.

De exemplu, în zona pădurii: substrat uscat fără viață - licheni - mușchi - ierburi anuale - ierburi și plante perene ierburi - arbuști- arbori din prima generație - arbori din a doua generație; V zona de stepă succesiunea se termină la stadiul de iarbă etc.

1.2 Succesiunea secundară

Termenul „succesiune secundară” se referă la comunitățile care se dezvoltă pe locul unei comunități preexistente formate anterior.

În locurile unde activitate economică oamenii nu se amestecă în relația dintre organisme, se formează o comunitate culminală care poate exista la infinit pentru o lungă perioadă de timp- atâta timp cât orice impact din exterior (aratul terenului, tăierea pădurilor, incendiu, erupție vulcanică, inundație) nu îi încalcă structura naturală.

În cazul distrugerii comunității, succesiunea începe în ea - un proces lent de restabilire a stării inițiale.

Exemple de succesiuni secundare: creșterea excesivă a unui câmp abandonat, pajiște, zonă arsă sau poieniță.

Succesiunea secundară durează câteva decenii.

Începe cu faptul că pe terenul eliberat de sol apar plante erbacee anuale. Acestea sunt buruieni tipice: păpădie, ciulin, coltsfoot și altele. Avantajul lor este că cresc rapid și produc semințe adaptate să se răspândească pe distanțe lungi cu ajutorul vântului sau al animalelor.

Cu toate acestea, după doi sau trei ani sunt înlocuiți de concurenți - ierburi perene și apoi - arbuști și copaci, în primul rând aspen.

Aceste roci umbră pământul, iar sistemele lor extinse de rădăcină iau toată umezeala din sol, așa că devine dificil pentru răsadurile speciilor care au lovit prima dată câmpul.

Cu toate acestea, succesiunea nu se oprește aici; în spatele aspenului apare un pin; iar ultimul - specii tolerante la umbră cu creștere lentă, cum ar fi molid sau stejar. O sută de ani mai târziu, comunitatea care se afla pe locul câmpului înainte de defrișarea și arătura pământului este restaurată pe acest loc.

VEINIK- un gen de plante erbacee perene din familia Cereale, sau Bluegrass

Orez. 8.7. Succesiunea secundară a pădurii de conifere întunecate din Siberia (taiga brad-cedru) după un incendiu de pădure devastator.

1.4 Durata succesiunii

Durata succesiunii este în mare măsură determinată de structura comunității. Studiile de succesiune primară în locuri precum dunele de nisip sugerează că, în aceste condiții, este nevoie de multe sute de ani pentru ca un punct culminant să se dezvolte. Succesiunile secundare, de exemplu în tăieturi clare, se desfășoară mult mai rapid. Cu toate acestea, este nevoie de cel puțin 200 de ani pentru ca pădurea să se poată recupera într-un climat temperat umed.

Dacă clima este deosebit de severă (cum ar fi, de exemplu, în deșert, tundra sau stepă), durata seriei este mai scurtă, deoarece comunitatea nu poate schimba semnificativ mediul fizic nefavorabil. Succesiunea secundară în stepă, de exemplu, durează aproximativ 50 de ani.

Principalele etape ale succesiunii secundare în climat temperat:

· prima etapă a vegetaţiei erbacee durează aproximativ 10 ani;

· a doua etapă a arbuștilor? de la 10 la 25 de ani;

· a treia etapă de foioase? de la 25 la 100 de ani;

a patra etapă de conifere? peste 100 de ani.

Succesiunile pot fi de diferite dimensiuni. Pot merge încet, timp de mii de ani, sau pot merge rapid - în câteva zile.

Durata succesiunii este în mare măsură determinată de structura comunității.

În succesiune primară, este nevoie de multe sute de ani pentru a dezvolta o comunitate durabilă.

Fiţi atenți!

Necesitatea de a distruge roca-mamă este principalul motiv pentru progresul lent al succesiunilor primare.

Succesiunile secundare au loc mult mai repede. Acest lucru se datorează faptului că comunitatea primară lasă în urmă o cantitate suficientă de nutrienți, sol dezvoltat, care creează condiții pentru creșterea accelerată și dezvoltarea de noi coloniști.

Exemplu:

În Europa până la urmă pliocen (acum 3 milioane de ani) a venit perioada glaciară. Ghețarul a distrus toată viața sub acoperirea sa. A sfâșiat și netezit acoperirea solului, a prăbușit pietre. Odată cu retragerea sa și încălzirea climei, au fost expuse vaste întinderi de pământ gol, fără viață. Treptat, a fost locuit de diverse plante și animale. Desigur, aceste schimbări au avut loc foarte lent. Acolo unde ghețarul a distrus pădurile tropicale, restaurarea acestora continuă până în prezent. Aceste zone nu au atins încă o stare de echilibru. Așa că nu au avut suficient pentru a finaliza succesiunea și milioane de ani.

Încet, schimbările care au adus păduri de foioase Miocen (acum 20 de milioane de ani) la actualele deșerturi din nordul Asiei Centrale.

Succesiunile trec mult mai repede după un incendiu de pădure, când, într-o anumită secvență, o biocenoză este înlocuită cu alta, ceea ce duce în final la refacerea unei comunități stabile.

Murdarea stâncilor goale are loc relativ rapid: secțiuni de rocă ca urmare a eroziunii sau alunecării de teren.

Cele mai rapide succesiuni se observă într-un rezervor temporar sau când comunitățile se schimbă într-un cadavru de animal în descompunere, într-un trunchi de copac putrezit, în infuzie de fân.

Modele generale de succesiune

ÎN vedere generala Fenomenul de succesiune ecologică poate fi caracterizat prin următoarele prevederi:

Succesiunea este un proces natural, al cărui curs poate fi prevăzut.

Succesiunea este rezultatul schimbărilor pe care comunitățile înseși le fac asupra habitatului, adică procesul nu este stabilit din exterior.

Succesiunea se încheie cu formarea unei biocenoze de climax, care se distinge prin cea mai mare diversitate și, în consecință, cele mai numeroase legături între organisme.

Astfel, biocenoza de climax este protejată maxim de eventualele perturbări de la factori externi și se află într-o stare de echilibru.

Caracteristica principală a succesiunii ecologice este că schimbările comunității apar întotdeauna în direcția unei stări de echilibru.

Atunci când un ecosistem se apropie de starea finală stabilă (starea de climax), în el, ca în toate sistemele de echilibru, toate procesele de dezvoltare încetinesc.

Observațiile succesiunilor arată că anumite proprietăți ale biocenozelor se modifică în aceeași direcție, indiferent de tipul succesiunii.

Să le formulăm.

Speciile de plante și animale sunt în continuă schimbare.

Diversitatea de specii a organismelor este în creștere.

Dimensiunea organismelor crește în cursul succesiunii.

Lanțurile trofice liniare dominate de ierbivore evoluează în rețele trofice complexe. Formele detritivore (consumatoare de materie organică moartă) încep să joace un rol din ce în ce mai important în ele.

Ciclurile biologice se prelungesc și devin din ce în ce mai complexe, organismele devin din ce în ce mai specializate ecologic.

Biomasa materiei organice este în creștere. Se observa o scadere a productiei nete a comunitatii si o crestere a intensitatii respiratiei.

1.5 Semnificația succesiunii

O comunitate matură, cu o mai mare diversitate, bogăție în organisme, structură trofică mai dezvoltată și fluxuri energetice echilibrate, este capabilă să reziste într-o măsură mult mai mare la schimbările factorilor fizici (cum ar fi temperatura, umiditatea) și chiar unele tipuri de poluare chimică. decât o comunitate tânără. Cu toate acestea, comunitatea tânără este capabilă să producă biomasă nouă în cantități mult mai mari decât cea veche. Rămășițele civilizațiilor și deșerturile, a căror apariție se datorează activității umane, sunt o dovadă excelentă că omul nu și-a dat seama niciodată de legătura sa strânsă cu natura, de nevoia de a se adapta la procesele naturale și de a nu le comanda. Cu toate acestea, chiar și cunoștințele acumulate în prezent sunt suficiente pentru a fi siguri că transformarea biosferei noastre într-un vast covor de pământ arabil este plină de pericol mare. Pentru propria noastră protecție, anumite peisaje trebuie prezentate comunităților naturale.

În acest fel, o persoană poate culege o recoltă bogată sub formă de produse pure, sprijinind în mod artificial comunitatea în primele etape ale succesiunii. La urma urmei, într-o comunitate matură aflată în stadiul de climax, producția anuală netă este cheltuită în principal pentru respirația plantelor și animalelor și poate fi chiar zero.

Pe de altă parte, din punct de vedere uman, stabilitatea unei comunități în stadiul de climax, capacitatea ei de a rezista la efectele factorilor fizici (și chiar de a le controla) este o proprietate foarte importantă și extrem de dorită. O persoană este interesată atât de productivitatea, cât și de stabilitatea comunității. Pentru a menține viața umană, este nevoie de un set echilibrat de stadii de succesiune timpurie și mature, care se află într-o stare de schimb de energie și materie. Surplusul de hrană creat în comunitățile tinere permite menținerea stadiilor mai vechi care ajută la rezistența influențelor externe.

Terenurile arabile, de exemplu, ar trebui considerate stadii succesive tinere. Ele se mențin în această stare datorită muncii continue a fermierului. Pădurile, pe de altă parte, sunt comunități mai vechi, mai diverse și mai stabile, cu producție netă scăzută. Este extrem de important ca oamenii să acorde o atenție egală ambelor tipuri de ecosisteme. Dacă pădurea este distrusă în căutarea unui venit temporar din lemn, rezervele de apă vor scădea și solul va fi aruncat de pe versanți. Acest lucru va reduce productivitatea raioanelor. Pădurile au valoare pentru oameni nu doar ca furnizor de lemn sau ca sursă de teren suplimentar care poate fi ocupat. plante cultivate.

Din păcate, oamenii sunt puțin conștienți de consecințele încălcărilor de mediu care apar în urmărirea câștigului economic. Acest lucru se datorează parțial faptului că nici măcar ecologistii nu pot oferi încă predicții precise cu privire la consecințele la care le conduc diversele perturbări ale ecosistemelor mature. Rămășițele civilizațiilor și deșerturile, a căror apariție se datorează activității umane, sunt o dovadă excelentă că omul nu și-a dat seama niciodată de legătura sa strânsă cu natura, de nevoia de a se adapta la procesele naturale și de a nu le comanda.

Cu toate acestea, chiar și cunoștințele acumulate în prezent sunt suficiente pentru a ne asigura că transformarea biosferei noastre într-un vast covor de pământ arabil este plină de un mare pericol. Pentru propria noastră protecție, anumite peisaje trebuie să fie reprezentate de comunități naturale.

FIXARE:

Indicați etapele de supracreștere a rezervorului din vegetația propusă: sphagnum, rogoz, pin de mlaștină, pădure mixtă, rozmarin sălbatic (roz, sphagnum, rozmarin sălbatic, pin de mlaștină, pădure mixtă).

Aranjați etapele succesiunii în ordinea corectă: anuale, arbuști, foioase, plante perene, conifere(plante anuale, plante perene, arbuști, foioase, conifere)

Aranjați în timp etapele de succesiune în curs: așezarea teritoriului cu mușchi. germinarea semințelor plantelor erbacee, colonizarea prin arbuști, formarea unei comunități stabile, colonizarea rocilor goale de către licheni

1. colonizarea rocilor goale de către licheni

2. aşezarea teritoriului cu muşchi

3. germinația semințelor plantelor erbacee

4. aşezare cu arbuşti

5. construirea unei comunități durabile

Cursul evoluției (dezvoltării) unei comunități nu poate fi prezis.

Cel mai tipare generale evolutia biocenozelor:

1. Pot fi prezise specii de plante și animale în cursul dezvoltării comunității

2.Reduce varietate de organisme.

3. Dimensiunile organismelor în cursul succesiunii sunt în scădere.

4, lanțuri alimentare scurtat și simplificat. Ei joacă un rol din ce în ce mai important detritofagi.

5. Cicluri biologice devin mai complicate organismele devin din ce în ce mai specializate din punct de vedere ecologic.

6. Biomasa materiei organice în timpul dezvoltării comunității crește. merge mai departe înălţime produse comunitare curate și încetini intensitatea respirației.