Динамика экосистем (виды динамики и сукцессия)

Динамика  экосистем (виды динамики и сукцессия)

Динамика экосистемы - развитие биоценоза во времени, изменение  его видовой структуры и протекающих  в нем процессов в результате:

• внутренних воздействий - отмирание или вытеснение одних видов другими, например, старые деревья отмирают, падают и перегнивают, а покоящиеся рядом до поры до времени в почве семена прорастают, давая новый цикл развития жизни

• внешних воздействий - факторы внешней среды, вырубка леса, влияние катастроф, например, урагана, пожара

Любая экосистема постоянно  находится в состоянии динамики (изменений), вызванной как изменением факторов среды, то есть внешними возмущениями, так и внутренними процессами. При этом удобно различать циклическую  динамику и поступательную. К разряду  циклической динамики можно отнести:

1) суточную динамику, связанную  с изменением активности растений  и животных в течение суток:  изменения в фотосинтезе, транспирации (испарение воды с поверхности  листьев), у животных это смена  периодов активности и сна  и т.п.; Наиболее четко суточная  динамика выражена в природных  зонах с резким колебанием  факторов среды на протяжении  суток. Например, в пустыне жизнь  летом в полуденные часы замирает, хотя некоторые животные и  проявляют определенную активность.

2) сезонную динамику (смена  периодов вегетации и покоя), связанную  с сезонными колебаниями: смена  времен года, периодов дождей  и засухи, муссонная периодичность  и т.п.; Это выражается в изменении  не только состояния и активности  организмов отдельных видов, но  и их соотношения. В первую  очередь сезонная динамика затрагивает  видовой состав.

3) многолетнюю цикличность,  вызванную, например, периодичностью  солнечной активности (период порядка  10-11 лет), или же какими-то другими  колебаниями с многолетним периодом, например, цикл Эль-Ниньо, который  приводит к усилению ураганов, обрушивающихся на Южную Америку  с периодичностью 5-7 лет, и т.п.

Особого внимания заслуживает  поступательная динамика экосистем, или  развитие. Обычно развитие сопровождается последовательным рядом изменений  видовой и трофической структур экосистемы, всей ее организации, что  позволяет даже говорить о последовательной смене экосистем, поэтому данный процесс называется сукцессией (от латинского слова сукцессио - преемственность, наследование). В зависимости от причин сукцессии различают экзодинамические (от греческого слова эксо - снаружи) сукцессии, вызванные внешними по отношению к данной экосистеме факторами, и эндодинамические (от греческого слова эндон - внутри) сукцессии, вызванные внутренними механизмами экосистемы (в теории управления различают вынужденную и свободную составляющие динамического процесса, которые соответствуют двум видам сукцессии экосистем).

Экзодинамические сукцессии могут быть вызваны изменениями климата, понижением уровня грунтовых вод, подъемом уровня мирового океана и т.п.

Эндодинамические сукцессии  приводятся в действие особыми законами, механизмы которых до сих пор  во многом непонятны. Известно, что  на любом, даже абсолютно безжизненном, субстрате типа песчаных дюн или  затвердевшей лавы, рано или поздно расцветает жизнь.

Так же различают сукцессию:

-первичную - развитие сообществ идет на вновь образовавшихся, ранее никем и ничем не заселенных местообитаниях, - на песчаных дюнах, застывших потоках лавы, породах, обнажившихся в результате эрозии или отступления льдов. Жить на таком грунте способны лишь немногие растения, их называют пионерами сукцессий. Типичные пионеры - мхи и лишайники.

-вторичную - развитие сообществ  идет на местности, где ранее  существовала растительность, но  по каким-либо причинам она  была уничтожена. Примером вторичной  сукцессии является, например, зарастание  заброшенного поля. К таким сукцессиям  может привести, например, частичное  уничтожение леса болезнями, ураганом, землетрясением либо пожаром.  Вторичная сукцессия длится несколько  десятков лет. Она начинается  с того, что на освобожденном  участке почвы появляются однолетние  травянистые растения.

Следует различать автотрофные  и гетеротрофные сукцессии. Например, пастбищная дигрессия, когда вместо леса, на данном пространстве формируется  обширная луговая экосистема, относятся  к автотрофным сукцессиям, так  как они протекает в экосистемах, где центральным звеном является растительность (фитоценоз). Динамика гетеротрофов целиком подчинена  динамике автотрофов - смена животных сообществ зависит от смены растительных сообществ. Автотрофные сукцессии  могут длиться теоретически вечно, так как они постоянно подпитываются  энергией Солнца.