Динамика экосистемы. Цикличность, сукцессии экосистем. Понятие климакса
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.
Суточная, сезонная и многолетняя периодичность внешних условий и проявление внутренних (эндогенных) ритмов организмов, флуктуации популяций достаточно синхронно отражаются в цикличности всего сообщества - биоценоза.
· Суточные циклы наиболее резко выражены в условиях климата высокой континентальности, где значительная разница между дневными и ночными температурами. Например, в песчаных пустынях Средней Азии в жаркий полдень многие животные прячутся в норы или ведут ночной образ жизни летом, а некоторые зимой переходят на дневной (змеи, пауки и др.). Однако суточные ритмы наблюдаются во всех географических зонах, и даже в тундре в полярный день растения закрывают и открывают свои цветки в соответствии с этими ритмами.
· Сезонная цикличность выражается в том, что на определенный период из биоценоза «выпадают» группы животных и даже целые популяции, впадающие в спячку, в период диапауз или оцепенений, при исчезновении однолетних трав, опаде листвы и т. п. Это в слабой форме выражено даже во влажных тропических лесах.
· Многолетняя цикличность проявляется благодаря флуктуациям климата. Многолетняя периодичность в изменении численности биоценоза, вызванная резко неравномерным выпадением осадков по годам, с периодическим повторением засух, хорошо иллюстрируется повторением массовых размножений животных, например саранчевых (налеты саранчи).
· Многолетняя цикличность может быть связана с особенностями развития растений - эдификаторов. Например, в буковых лесах сомкнутые кроны многолетних деревьев угнетает растительность нижних ярусов, но как только бук упадет, начинают бурно расти молодые деревья и крона восстанавливается. Так происходит обновление букового леса, на которое в естественных условиях требуется цикл в 250 лет.
Изменения экосистем под действием внутренних факторов, в основном в результате жизнедеятельности составляющих их организмов, принято называтьсуксессией. Таким образом,сукцессия – это последовательная смена сообществ в данном районе (внутри одной экосистемы), вызванная внутренними для экосистемы факторами. Ю.Одум (1975) указывает на три параметра, характеризующих сукцессию:
1. это упорядоченный процесс развития сообщества, связанный с изменениями во времени видовой структуры и протекающих в сообществе процессов; он определенным образом направлен и, таким образом, предсказуем;
2. сукцессия происходит в результате изменения физической среды под действием сообщества, т.е. сукцессия контролируется сообществом, не смотря на то, что физическая среда определяет характер сукцессии, скорость изменения, а часто и устанавливает пределы, до которых может дойти развитое;
3. кульминацией развития является стабилизированная экосистема, в которой на единицу имеющегося потока энергии приходится максимальная биомасса (или высокое содержание информации) и максимальное количество симбиотических связей между организмами.
«Целесообразно понимать климакс как «финальную» , относительно устойчивую (не изменяющуюся в течение многих десятилетий) фазу естественной биогеоценотической сукцессии, наиболее соответствующую экологическим характеристикам данной местности в определенный период геологического времени»
27. Понятие экологического кризиса и экологической катастрофы. Антропогенные экологические кризисы и революции. Экологическая катастрофа - это природная аномалия (длительная засуха, массовый мор, например, скота и т.д.), зачастую возникающая на основе прямого или косвенного воздействия человеческой деятельности на природные процессы и ведущая к остронеблагоприятным экономическим последствиям или массовой гибели населения определенного региона; авария технического устройства (атомной электростанции, танкера и т.п.), приведшая к остронеблагоприятным изменениям в среде и повлекшей за собой массовую гибель живых организмов и экономический ущерб; одно из состояний природы. Экологическая катастрофа отличается от экологического кризиса тем, что кризис - это обратимое состояние, где человек выступает активно действующей стороной, а катастрофа - необратимое явление, человек здесь вынужденно пассивная, страдающая сторона. В более широком понимании экологические катастрофы - это фазы развития биосферы, где происходит качественное обновление живого вещества, например вымирание одних видов и возникновение других. ----------------------------------------------------------------------------------------
Понятие экологического кризиса – ситуация, когда в природной среде возникают значительные и слабокомпенсируемые изменения, происходит быстрое истощение природных ресурсов, уникальных природных объектов, наблюдается рост числа заболеваний у населения, из-за ухудшения качества природной среды.
Основная причина данных явлений в общественном устройстве: предполагается, что при критической (кризисной) ситуации возможно хотя бы частичное восстановление природной среды через определенное время при условии снятия техногенной нагрузки.
-------------------------------------------------------------------------- Экологический кризис - это обратимое изменение равновесного состояния природных комплексов. Он характеризуется не столько усилением воздействия человека на природу, сколько резким увеличением влияния измененной людьми природы на общественное развитие. Проявление экологического кризиса нередко называют "эффектом бумеранга". Известен ряд экологических кризисов: относительного обеднения доступных примитивному человеку ресурсов промысла и собирательства, обусловивший стихийные биотехнические мероприятия типа выжигания растительности для ее лучшего и более раннего роста (с наступлением весны, влажного периода года); перепромысла крупных позвоночных животных (50-10 тыс. лет назад); современный кризис глобального загрязнения, которому, по мнению ученых, соответствует высший этап научно-технической революции. Человек выступает при экологическом кризисе активно действующей стороной. История цивилизации доказывает, что вслед за экологическим кризисом следует революционное изменение во взаимоотношениях общества и природы.