A másodlagos szukcesszió időtartama a lombhullató erdők helyreállítása során. Utódások: autogén és allogén; elsődleges és másodlagos

Az endogenetikai változások a közösségen belüli folyamatok eredményeként jönnek létre. A közösségekben az élő szervezetek egymással és az őket körülvevő abiotikus környezettel való kölcsönhatás eredményeként létrejövő természetes, irányított változási folyamatot szukcessziónak nevezzük.

Az utódlás okai

Az utódlás (latin successio - folytonosság, öröklődés) a közösségek önfejlődésének folyamata. Az utódlás azon alapul, hogy egy adott cenózisban a biológiai ciklus nem teljes. Minden élő szervezet létfontosságú tevékenysége következtében megváltoztatja maga körül a környezetet, eltávolítja belőle az anyagok egy részét, és anyagcseretermékekkel telíti. A populációk többé-kevésbé hosszú távú fennállásával kedvezőtlen irányba változtatják környezetüket, és ennek következtében más fajok populációi által kiszorulnak, amelyek számára az ebből eredő környezeti átalakulások ökológiailag előnyösnek bizonyulnak. Így a közösségben a domináns faj változása következik be. A biocenózis hosszú távú fennállása csak akkor lehetséges, ha az egyes szervezetek tevékenysége által okozott környezeti változásokat mások tevékenysége pontosan ellensúlyozza, ellentétes ökológiai követelmények mellett.

A szukcesszió során, a fajok kompetitív kölcsönhatásaira alapozva, fokozatosan kialakulnak az adott abiotikus környezeti feltételeknek megfelelő, stabilabb kombinációk.

Okokból az utódlás a következőkre oszlik:

autogén - a fitocenózisok változását a fitocenózison belüli okok okozzák (a növények kapcsolata, a növények viszonya a környezeti feltételekhez stb.)

· allogén – a fitocenózisok változásait a fitocenózison kívüli okok okozzák.

Ráadásul V.N. javaslatára. Sukachev kétféle autogén és allogén szukcessziót különböztet meg.

Az allogén szukcessziót hologenezisre és heitogenezisre osztják. A hologenezis olyan szukcesszió, amely mind természetes, mind antropogén okok által okozott tájfejlődési folyamatok következménye (például ártér kialakulása, tározók építése stb.). A heitogenezis olyan külső tényezők által okozott szukcesszió, amelyek nem kapcsolódnak a tájfejlődés általános tendenciáihoz, és főként antropogén jellegűek.

A közösségek egymást követő sorozatát, amelyek fokozatosan és természetesen egymás után váltják fel egymást, szukcessziós sorozatnak nevezzük.

A természetben az utódlás rendkívül változatos léptékű. Megfigyelhetők szénainfúziós kémcsövekben, ahol különböző típusú mikroorganizmusok és protozoonok helyettesítik egymást, tócsákban és tavakban, az erdőben az avar azonos részében, ahol a szaprofiták és szaprofágok rendszeres változásai vannak. haldokló fák törzsei, tuskókban, vakondtúrákon, mormota lyukak, benőtt sekélyek, mállott sziklák, felhagyott szántók, töltések, mocsarak, rétek, erdők stb. A közösségek szerveződésének hierarchiája a szukcessziós folyamatok hierarchiájában is megnyilvánul: a biocenózisok nagyobb átalakulásai kisebbekből épülnek fel. Még a stabil ökoszisztémákban is, jól szabályozott anyagkörrel, folyamatosan sok lokális szukcessziós változás megy végbe, amelyek támogatják a közösségek bonyolult belső szerkezetét.

A szukcessziós változások típusai

A szukcessziós változásoknak két fő típusa van: 1) autotróf és heterotróf populációk részvételével és 2) csak heterotrófok részvételével. A második típus utódlása csak olyan körülmények között következik be, ahol előzetes vagy állandó szerves vegyületek utánpótlás jön létre, aminek következtében a közösség fennáll: szervesanyaggal erősen szennyezett tározókban, bomló növényi anyagok felhalmozódásában, trágyakupacokban, trágyakupacokban. , komposztok, barlangokban guanó denevérekkel stb.

A növényzet változásával járó szukcesszió lehet elsődleges és másodlagos.

Elsődleges utódlásélettől mentes helyeken kezdődik - sziklákon, sziklákon, folyó üledékeken, változó homokon stb. Amikor az ilyen területeket kolonizálják, az élő szervezetek visszafordíthatatlanul megváltoztatják élőhelyüket, és helyettesítik egymást. A főszerep az elhalt növényi maradványok vagy bomlástermékek felhalmozódása, amely mind a növényzet természetétől, mind az elhalt növényi tömeg pusztítóinak - állatok, gombák és mikroorganizmusok - komplexumától függ. Fokozatosan alakul ki a talajszelvény, a lelőhely hidrológiai berendezkedése és mikroklímája. Az ilyen szukcessziókat a geobotanikában ökogenetikusnak nevezzük, mivel magának az élőhelynek az átalakulásához vezetnek.

Az Urál erdeiben a sziklákon előforduló elsődleges szukcesszióban négy szakaszt különböztetnek meg.

1. Endolit és kérges zuzmók megtelepedése, amelyek teljesen beborítják a sziklás felszínt. A kérges zuzmók egyedülálló mikroflórát hordoznak, és gazdag protozoonokat, rotifereket és fonálférgeket tartalmaznak. Kis szaprofág atkák és elsősorban szárnyatlan rovarok kezdetben csak a repedésekben találhatók meg. A teljes populáció aktivitása időszakos, főként azután, hogy a sziklákat eső vagy köd átnedvesíti.

2. A lombos zuzmók túlsúlya, fokozatosan összefüggő szőnyeget alkotva. A parmelia zuzmók körei alatt az általuk kiválasztott savak hatása és a thalli mechanikai összehúzódása a szárítás során horpadások képződnek, a thalli elhal, és törmelék halmozódik fel. A zuzmók alatt nagy számban élnek kis ízeltlábúak: rugófarkúak, oribatida atkák, szénabogarak, tolószúnyog lárvái és mások, ezek ürülékéből mikrohorizont alakul ki.

3. Hedwigia ciliata és Pleurozium schreberi litofil mohák megtelepedése. Eltemetik a zuzmókat és a szublichen filmtalajokat. A moha rizoidok nem kőhöz, hanem finom földhöz kötődnek, amelynek vastagsága eléri a 3 cm-t. A mohák alatt a hőmérséklet és a páratartalom ingadozása már többszöröse, mint a zuzmók alatt. Növekszik a mikroorganizmusok aktivitása és nő az állatcsoportok sokfélesége.

4. Hypnum mohák és edényes növények megjelenése. A növényi maradványok lebontásában és a talajszelvény kialakításában fokozatosan csökken a kis ízeltlábúak szerepe, és megnő a nagyobb szaprofág gerinctelenek: enchytraeidák, giliszták, rovarlárvák részvétele.

Másodlagos utódlás helyreállítási műszakok. Akkor kezdődnek, amikor a már kialakult közösségekben az élőlények kialakult kapcsolatai részben felborulnak, például egy vagy több réteg növényzetét eltávolítják (kivágás, tűz, szántás stb. következtében). A cenózis korábbi összetételének helyreállításához vezető eltolódásokat a geobotanikában demutációsnak nevezik. Példa erre az abakani sztyeppék ugarának demutációja, amely négy fő szakaszban megy végbe: 1) az egynyári gyomnövények túlsúlya - a szántás utáni 1-2. évben; 2) a „nagy gyomok”, elsősorban a különféle ürömök dominanciája - a 3-4. évben; 3) a rizómafüvek (búzafű stb.) általi kiszorítása és nagyszámú hüvelyes megjelenése - az 5. évtől kezdve; 4) a sztyeppei gyepek dominanciájának megállapítása tollfű megjelenésével - a szántás utáni 11-12. évben.

A helyreállító változások gyorsabban és könnyebben mennek végbe, mint az ökogenetikusak, mivel egy bolygatott élőhelyen megmarad a talajszelvény, a magvak, a rudimentumok, valamint a korábbi populáció egy része, a korábbi kapcsolatok. A demutációk nem ismétlődnek meg az elsődleges szukcesszió egyetlen szakaszáról sem.

A szukcesszió sajátos változatai azok a műszakok, amelyek időtartama pontosan egybeesik bármely évszakkal, és a következő évben újrakezdődik. Ezek a „szezonális” szukcessziók hétköznapi fenológiai alakváltozásoknak tűnnek, de természetük más. Például az északi tengerek planktonjában tavasszal az algák tömeges szaporodását felváltja a calanus rákfélék szaporodási hulláma, ekkor jelennek meg nagy számban a ctenoforok, és utánuk néhány halfaj. Ezek a változások az élőlények egyetlen óriási trofikus láncolatának rövid, északi nyarán történő fokozatos kibontakozásaként következnek be, mivel minden következő csoport az előzőből táplálkozik. Ha egy kedvezőtlen helyzet miatt a fitoplankton tömeges szaporodása nem következik be, például tavasszal, akkor minden további csoport elnyomódik, annak ellenére, hogy a csoport normális megjelenésének időszakában bármilyen más tényező kedvező kombinációja van.

Az eltolások egy egyedülálló változatát az áramlási vagy szállítószalag egymásutáni képviselik. Mozgó környezetben fejlődnek: folyók, patakok, vízkeringés az óceánokban. A víz által elhordott planktonközösségek fejlődésük különböző szakaszaiban más-más földrajzi helyre kerülnek, de ugyanabban a régióban összetételükben állandóak. Ugyanez a szállítószalag típusú átalakulás figyelhető meg például az erdő talajában. Különböző alhorizontjaiban: a felső laza alomrétegben, a középső préselt „erjedő” alhorizontban és az alsó, teljesen feldolgozott mularétegben állandó jelentős különbség mutatkozik a számos mikropopulációban. De a felülről érkező alom minden egyes részében a mikroorganizmusok, protozoonok, fonálférgek és kis ízeltlábúak egymás utáni változása következik be, ami biztosítja a növényi maradványok egyre mélyebb lebomlását. Az alom a teljes populációval együtt fokozatosan mélyebb pozíciót foglal el, új jövevények alá temetkezik, és az alom általános rétegződése változatlannak tűnik.

Utódlási folyamat

Az utódlás folyamata F. Clements szerint több szakaszból áll:

1) élettől meg nem lakott terület megjelenése;

2) különféle organizmusok vagy alapelemeik vándorlása oda;

3) adott területen való letelepedésük;

4) versenyük egymással és bizonyos fajok kiszorítása;

5) az élőhelyek élő szervezetek általi átalakítása, a feltételek és kapcsolatok fokozatos stabilizálása.

Jelenleg szinte az egész élet számára hozzáférhető földfelületet különböző közösségek foglalják el, ezért az élőlényektől mentes területek kialakulása lokális jellegű. Ezek vagy a gleccserek visszahúzódása, a tározók vízperemének visszahúzódása, a földcsuszamlások, az erózió stb. következtében felszabaduló helyek, vagy olyan helyek, amelyek emberi tevékenység következtében keletkeztek, például nagy tömegek eltávolítása miatt. mélyen fekvő kőzetek az ásványkincsek fejlődése során.

A spórák, növényi magvak behurcolása és az állatok behatolása a kiürített területre többnyire véletlenszerű, és attól függ, hogy milyen fajok találhatók a környező biotópokban. Az új élőhelyre kerülő fajok közül csak azok gyökereznek meg, amelyek ökológiai vegyértéke megfelel egy adott abiotikus feltételrendszernek. A kialakult fajok fokozatosan elfoglalják a teljes új biotópot, versenybe szállva egymással. Ennek eredményeként a fajösszetétel és a különböző formák mennyiségi kapcsolatai átstrukturálódnak. Ezzel párhuzamosan maga az élőhely átalakulási folyamata zajlik a fejlődő közösség hatására. A folyamat egy többé-kevésbé stabil rendszer kialakulásával ér véget, kiegyensúlyozott típusú biológiai ciklussal.

Bármilyen léptékű és rangú utódlást számos általános minta jellemzi, amelyek közül sok rendkívül fontos a gyakorlati emberi tevékenység szempontjából.

Bármely egymást követő sorozatban a változás üteme fokozatosan lelassul. A végeredmény egy viszonylag stabil stádium kialakulása - a klimax közösség vagy a csúcspont. A kezdeti, úttörő fajcsoportokat a legnagyobb dinamizmus és instabilitás jellemzi. A Climax ökoszisztémák megfelelő körülmények között képesek hosszú távú önfenntartásra, mivel a biocenózisok szerveződésének olyan jellemzőit sajátítják el, amelyek lehetővé teszik az anyagok kiegyensúlyozott keringésének fenntartását.

A szukcesszió során a fajdiverzitás fokozatosan növekszik. Ez a cenózison belüli összetettebb kapcsolatokhoz, a táplálékláncok elágazásához és a trofikus hálózatok komplikációjához, a szimbiotikus kapcsolatok megsokszorozódásához és a rendszeren belüli szabályozási képességek erősödéséhez vezet. Ez csökkenti az egyes fajok túlzott szaporodásának valószínűségét, és csökkenti a legelterjedtebb formák dominanciájának mértékét.

Az egyes fajok számának rendkívüli növekedése leggyakrabban a szukcessziós sorozatok fejlődésének kezdeti szakaszában lehetséges, amikor a kölcsönös szabályozási rendszer még nem alakult ki kellően. Az éretlen közösségekben pl. a szukcessziós sorozatok elején található, kisméretű, rövid életciklusú, nagy szaporodási potenciállal rendelkező, a felszabaduló tér gyors elfoglalására specializálódott fajok dominálnak. Általában széles eloszlási képességekkel rendelkeznek, lehetővé téve számukra, hogy elsőként hatoljanak be a lakatlan területekre, de kevéssé képesek a versenyre és a hosszú távú térmegtartásra.

A fejlődő közösségekben fokozatosan megjelennek és meghonosodnak a nagyobb, hosszú és összetett fejlődési ciklusú formák. Az ökológiai diverzitás növekedése a szervezetcsoportok világosabb eloszlásához vezet az ökológiai résekbe. A növénytakaró rétegesebbé, mozaikosabbá válik, megalapozva a szárazföldi ökoszisztémák térszerkezetét. Egyes fajok sikeres létezésének függősége mások biokémiai váladékától, növekedésétől vagy viselkedésétől növekszik: a kompetitív kapcsolatok túlsúlyát felváltja a kölcsönös és trofikus függőségek túlsúlya. Ennek eredményeként a közösségek bizonyos fokú autonómiát és függetlenséget szereznek a környezeti feltételektől, életüket nem rendelik alá a külső környezet ingadozásainak, hanem kialakítják saját endogén ritmusukat.

Nem kevesebb átalakulás történik a rendszer energiamérlegében. Energetikai szempontból a szukcesszió egy közösség instabil állapota, amelyet két mutató egyenlőtlensége jellemez: az általános termelékenység és a teljes rendszer energiafelhasználása az anyagcsere fenntartására.

A szukcesszió során először növekszik a közösség teljes biomasszája, majd ennek mértéke csökken, és a csúcsponti szakaszban a rendszer biomassza stabilizálódik. Ez azért van így, mert a szukcesszió első szakaszaiban, amikor a közösségek fajösszetétele még rossz, a táplálékláncok pedig rövidek, a növénytömegnövekedést nem fogyasztják el a heterotrófok. Így a közösség nettó termelése viszonylag magas, ami a biomassza növelésére irányul. Mind az élő szervezetek össztömege, mind az elhalt, le nem bomlott szerves anyagok tartalékai felhalmozódnak. Az érett, stabil ökoszisztémákban a vegetáció szinte teljes éves növekedését a táplálékláncokban a heterotrófok látják el és fogyasztják el, így a biocenózis nettó termelése, „betakarítása” megközelíti a nullát.

A növények először a talaj tartalékaiból nyernek tápanyagot, de fokozatosan, ahogy ezek a készletek kimerülnek, és az elhalt szerves anyagok felhalmozódnak a rendszerben, ennek bomlása válik a növények ásványi táplálékának fő forrásává, és a tápanyagciklusok nyitottból zárttá alakulnak.

Az energiafelhasználás egyenlőtlensége az elsődleges termelés és a közösség teljes anyagcseréje (légzése) kialakulásában azokban a sorozatokban nyilvánul meg, amelyekben csak heterotróf szervezetek vesznek részt. Ebben az esetben az elsődleges termelés nulla, és ha az elhalt szerves anyag beáramlása, amelyen a közösség létezik, nem tölti fel a rendszer tartalékait, akkor a közösség hamar kimeríti energiabázisát.

Az áramkörök meghosszabbodásával növekszik a bejövő energia felhasználásának hatékonysága, ellenkező esetben - a teljes rendszer hatékonysága, mivel ugyanazt az energiarészt nagy mennyiségű biomassza fenntartására fordítják. Ezen minták ismerete nagy jelentőséggel bír a gyakorlati emberi tevékenységben.

Azáltal, hogy a szukcessziós sorozatok elején található biocenózisokból eltávolítjuk a nettó többlettermelést, késleltetjük a szukcessziót, de nem ássuk alá a közösség létezésének alapjait. A stabil, csúcspontos rendszerekbe való beavatkozás, amelyek nagy teljességgel „a saját” szükségleteikre fordítják az energiát, óhatatlanul zavarokat okoz a meglévő egyensúlyban. Amíg a zavarok nem haladják meg a cenózis öngyógyító képességét, az ebből adódó demutációs változások visszaállíthatják eredeti állapotába. Ezt használják például az erdőkivágások ésszerű tervezésénél. Ám ha a hatás ereje és gyakorisága meghaladja ezeket a lehetőségeket, akkor az eredetileg stabil, fajgazdag közösség fokozatosan lebomlik, és felváltják az önmegújulásra csekély képességű származékok.

A helyi területeken végzett erdőirtás, amely a terület egy részét őshonos erdőnövény-típusok alá hagyja, felgyorsítja a szukcessziót, az eredeti fitocenózisok viszonylag rövid idő alatt - néhány évtized alatt - helyreállnak. A nagy területeken végzett tarvágás, különösen, ha nagy teljesítményű gyökeresítő berendezéseket használnak, nemcsak az erdőközösséget, hanem a teljes talajtakarót is teljesen tönkreteszi, melynek fejlődése évezredek óta tart. Ebben az esetben a szukcesszió más, leegyszerűsített típusú közösségekhez vezet, és az erdők helyén fenyők, mocsarak vagy egyéb terméketlen ökoszisztémák jelennek meg.

Így egy közösség nem tud egyszerre két egymással ellentétes tulajdonságot ötvözni: rendkívül stabilnak lenni és nagy mennyiségű tiszta terméket biztosítani, amely a cenózis sérelme nélkül kivonható.

A biológiai körforgás hátterében a talaj szervesanyag-bomlása során fellépő szukcessziók állnak. Ezek természetes szabályozási folyamatok, amelyek visszaállítják a bolygatott talajok normál állapotát. Az évszázad olyan problémái, mint a természetes termékenység aláásása a humuszképződési folyamatok megzavarása miatt, a növényvédő szerekkel és szerves hulladékokkal történő környezetszennyezés, az erózió, a „talajfáradtság” és más negatív jelenségek a termőföld gyengülése következtében merültek fel. a talajok szabályozó képességei.

Az ökoszisztémák stabilitása és az anyagok biológiai körforgásának megbízhatósága a fajok sokféleségén és a szukcesszió teljességén alapszik.

Küldje el a jó munkát a tudásbázis egyszerű. Használja az alábbi űrlapot

Diákok, végzős hallgatók, fiatal tudósok, akik a tudásbázist tanulmányaikban és munkájukban használják, nagyon hálásak lesznek Önnek.

Közzétéve: http://www.allbest.ru/

Bevezetés

Az ökoszisztémák változásai stresszhatások hatására

Természetes, antropogén, autogén és allogén szukcesszió

Osztályozás

A fejlesztés utódlása (elsődleges)

Regeneratív szekvenciák (másodlagos)

Antropogén szukcesszió

Az utódlás hatásmechanizmusai

Következtetés

Bibliográfia

Bevezetés

ökoszisztéma stressz biocenózis szukcesszió

Az ökológiai szukcesszió egy ökoszisztéma által megbomlott egyensúly helyreállítása, amely egyértelműen meghatározott szakaszokon megy keresztül.

A szukcesszió a biocenózisok (ökoszisztémák) szekvenciális változása, amely a fajösszetétel és a közösségszerkezet változásában fejeződik ki.

Egymást egymást követő közösségek sorozatát szukcessziós sorozatnak nevezzük. Az utódlások közé tartozik a sztyeppék elsivatagosodása, a tavak túlburjánzása, mocsarak kialakulása stb.

Egy ökoszisztémát sokféleképpen lehet kibillenteni az egyensúlyból. Ennek oka általában tűz, árvíz vagy szárazság. Egy ilyen egyensúlyhiány után az új ökoszisztéma helyreállítja önmagát, és ez a folyamat rendszeres, és számos helyzetben megismétlődik. Mi történik egy megzavart ökoszisztémában!?

A zavarás helyén egyes fajok és a teljes ökoszisztéma úgy fejlődik, hogy ezeknek a fajoknak a megjelenési sorrendje hasonló zavarások és hasonló élőhelyek esetén azonos. Egyes fajok szekvenciális helyettesítése másokkal az ökológiai szukcesszió lényege. Az ökoszisztéma által megbomlott egyensúly helyreállítása egyértelműen meghatározott szakaszokon megy keresztül.

Az ökoszisztémák változásai stresszhatások hatására

A közösségekben végbemenő változás lehet ciklikus és fokozatos.

Ciklikus változtatások -- a biocenózis időszakos változásai (napi, szezonális, hosszú távú), amelyek során a biocenózis visszatér eredeti állapotába.

A napi ciklusok a megvilágítás, a hőmérséklet, a páratartalom és más környezeti tényezők napközbeni változásaihoz kapcsolódnak, és a kontinentális éghajlaton a legkifejezettebbek. A cirkadián ritmus az élő szervezetek állapotának és aktivitásának változásaiban nyilvánul meg.

A szezonális ciklikusság a környezeti tényezők egész évben bekövetkező változásaihoz kapcsolódik, és a legkifejezettebb a magas szélességi körökben, ahol nagy a kontraszt a tél és a nyár között. Az évszakos változékonyság nemcsak az állapot és az aktivitás változásában nyilvánul meg, hanem az egyes fajok mennyiségi arányában is. Egy bizonyos ideig sok faj ki van zárva a közösség életéből, téli álmot alszik, toporzékol, vándorol vagy más területekre repül.

A hosszú távú változékonyság az éghajlati ingadozásokkal vagy más külső tényezőkkel (a folyók elöntésének mértéke), vagy belső okokkal (az építészeti növények életciklusának sajátosságai, az állatok tömeges szaporodásának megismétlődése) társul.

Haladó változtatások - a biocenózis változásai, amelyek végső soron ennek a közösségnek egy másikkal, más domináns fajjal való felváltásához vezetnek. Az ilyen változások okai lehetnek a biocenózison kívüli, hosszú ideig egy irányba ható tényezők, például a víztestek növekvő szennyeződése, a rekultiváció következtében a mocsaras talajok kiszáradása, a legeltetés növekedése stb. egyik biocenózisból a másikba exogenetikusnak nevezzük. Abban az esetben, ha egy tényező növekvő befolyása a biocenózis szerkezetének fokozatos egyszerűsödéséhez, összetételük kimerüléséhez és a termelékenység csökkenéséhez vezet, az ilyen eltolódásokat digresszívnek vagy digresszívnek nevezik.

Természetes,antropogén,autogénÉsallogénutódlás

A biocenózis változását okozó okoktól függően a szukcessziót természetes és antropogén, autogén és allogén szekvenciákra osztják.

A természetes szukcesszió olyan természetes okok hatására jön létre, amelyek nem kapcsolódnak az emberi tevékenységhez.

Az antropogén szukcessziót emberi tevékenység okozza. Ezeket vagy egy folyamatosan ható külső tényező okozza (állatlegeltetés, taposás, környezetszennyezés), vagy az ökoszisztémák emberi megzavarása utáni helyreállítási folyamatát jelentik (ugarnövekedés, legelők helyreállítása az intenzív legeltetés megszűnése után, az erdők irtása utáni helyreállítása, a lecsapolt területek elmocsarasodása stb.).

Az autogén szukcessziók (öngeneráló) belső okok miatt jönnek létre (közösség hatására bekövetkező környezetváltozások).

Az allogén szukcessziót (kívülről keletkezett) külső tényezők (például klímaváltozás) okozzák.

Fejlődésében az ökoszisztéma stabil állapotra törekszik. Az egymást követő változások mindaddig következnek be, amíg egy stabil ökoszisztéma nem jön létre, amely maximális biomasszát termel egységnyi energiaáramlásra. A környezettel egyensúlyban lévő közösséget csúcspontnak nevezzük.

Osztályozás

Az utódlásnak számos osztályozása létezik, a mutatók szerint, amelyek az utódlás során vagy a változás okai miatt változhatnak:

· időskálán (gyors, közepes, lassú, nagyon lassú),

reverzibilitás alapján (reverzibilis és irreverzibilis),

· a folyamat állandóságának mértéke szerint (állandó és nem állandó),

· származás szerint (elsődleges és másodlagos),

· a termelékenység változásának trendjei szerint (progresszív és regresszív),

· a fajgazdagság változásának trendje szerint (progresszív és regresszív),

· antropogenitás szerint (antropogén és természetes),

· a szukcesszió során fellépő változások jellege szerint (autotróf és heterotróf).

Ha a szukcessziókat a folyamatban lévő folyamatok alapján osztályozzuk, akkor két fő csoportot különböztethetünk meg: az endogén, a közösségek működése következtében fellépő és az exogén, a külső hatások következtében fellépő. Az endogén utódlás hajtóereje a közösségek kiegyensúlyozatlan cseréje.

Megkülönböztetni endogénÉs exogén utódlás.

Az elsőt intracoenotikus okok határozzák meg. Két kategóriába sorolhatók:

1) utódlás fejlesztés, primer, melynek kezdete egy még nem foglalt szubsztrát biota általi fejlődése (sziklákon, sziklákon, laza homokban, új tározókban stb.).

2) utódlás helyreállító, másodlagos. A külső tényezők által okozott exogén szukcesszió kategóriájába tartoznak a hosszú távú, például klimatogén és katasztrofálisak - spontán természeti jelenségek (erdőirtás, tűz, szántás, vulkánkitörés stb.) eredményeként.

utódlásfejlesztés(elsődleges)

Az elsődleges autogén szukcesszió olyan területek fejlődésének a következménye, ahol nem volt élet. Ugyanakkor a növények és heterotróf élőlények élettevékenységének hatására új élőhelyek kialakulása következtében az elhalt szubsztrátumból talaj képződik, és gazdagodik az ökoszisztéma fajösszetétele.

Szukcesszió a sziklák túlnövekedése során: a sziklákon az ökoszisztémák kialakulásának folyamatát a bolygó különböző területein leírták.

Az utódlás során számos szakaszt különböztetnek meg.

1. A kéregzuzmók megtelepedése (előzheti meg a cianobaktériumok stádiuma, amely egyesíti a fotoszintézis és a nitrogénkötés funkcióit, és ezáltal a leghatékonyabban kolonizálja az új „talajtalan” élőhelyeket). A zuzmóközösségekben a heterotróf komponenseket a zuzmó gombás komponense mellett protozoák, rotiferek és fonálférgek képviselik. A sziklahasadékokban atkák és apró rovarok rejtőzhetnek. Az ilyen szélsőséges élőhelyeken az élet „pulzál”, eső után minden élőlény aktívvá válik, száraz időben pedig élesen csökkenti élettevékenységét.

2. A levélzuzmók stádiumai, melyek telepét a kéregzuzmók tevékenysége készíti elő. Ezek a szervezetek aktívabban alakítják át a környezetet, és az általuk kiválasztott savak elpusztítják a kőzet felszínét, amelyen vékony törmelékréteg jelenik meg. Az új körülmények jóval nagyobb számú heterotróf életet tesznek lehetővé - rugófarkúak, oribatida atkák, szénaevők, tolószúnyogok lárvái stb. Az állati ürüléket és azok elhullott maradványait feldolgozó lebontók mikroflórájának változatossága is megnő.

3. Miután a „talaj” vastagsága eléri a több millimétert, a mohák helyettesítik a levélzuzmót. Rizoidjaik egy finom földrétegbe hatolnak be, melynek vastagsága fokozatosan 3 cm-re nő.A mohák csökkentik a hőmérséklet-ingadozásokat az aljzat felszínén, ami növeli a heterotróf élőlények diverzitását és aktivitását.

4. A mohák és edényes petrofit növények közösségeinek kialakulási stádiuma a kakukkfű, alyssum, sziklafű stb. nemzetségből. A talajréteg vastagodik, és megnő a nagy gerinctelen szaprofágok - enchytraeidák, giliszták, rovarlárvák stb. a heterotróf állatok összetételében.

5. Ezt követően az edényes növények diverzitása egyre növekszik, és cserjék, majd fák, elsősorban fenyő kerülnek a füvek közé. Ez megteremti a feltételeket a madarak és a kisemlősök megjelenéséhez a biótában.

Szukcesszió a homok túlnövése során. A sziklákon a szukcesszióhoz hasonló változások következnek be, amikor a laza homok benőtt. Például a Karakum-sivatagban a szukcesszió az évelő pázsitfű megtelepedésével kezdődik, amely változó homokviszonyok között is képes megélni. Ennek a növénynek a gyökerei zsinórszerűek, és cementezett homokszemek borításában vannak. Ez megvédi a gyökereket a kiszáradástól és a mechanikai sérülésektől, ha a felszínre kerülnek. Az aristida rovására néhány rovar már létezhet, ezért a gyíkok elkezdenek berohanni a dűnékbe táplálékot keresve. Az aristida nyomán megtelepszik a rizómás homoki sás, amely biztosítja a homok mozgó felületét. A sás nyomán megtelepednek a juzgun és a fehér szászcserjék, valamint számos tünékeny faj.

A növényzet fajösszetételének gazdagodása lehetővé teszi a karcsúujjú ürge, a gyapjaslábú jerboa és a déli futóegér jelenlétét. A gyíkok táplálékául szolgáló rovarok sokfélesége növekszik. Megjelennek a madarak - a szajkó és a túzok, a kígyók és a kis táplálkozású ragadozók.

A közelmúltban érdekes adatok születtek az Aralkum-sivatag új homokos élőhelyeinek elsődleges szukcessziójáról, amely az Aral-tó vízszintjének csökkenése következtében alakult ki. Az új sivatag területe már meghaladta a 40 ezer km-t, mivel az Amu-Darja és a Szir-darja folyók nagy vízbevétele miatt a tengerszint 20 méterrel csökkent, és az Aral-tó kiszáradási folyamata nem tudott le kell állítani. Az elsődleges szukcesszió jellege attól függ, hogy a kitett tengerfenék területei mennyire sósak. Mindazonáltal minden esetben a következő sorrend követhető nyomon: egynyári explerentsek - aristida - fajgazdag közösségek cserjék és szaxaulok részvételével. A cserjék és fák megtelepedése 30 év után kezdődik.

Successzió a tavak túlburjánzása során. Elsődleges szukcessziónak számít a sekély tavak benőttsége, fokozatos füves mocsarakká alakulása. Az első szakaszban a vízoszlopot tavifű népesíti be, és a vízfelszínt borító békalencse film járul hozzá a szukcesszióhoz. A szapropel lerakódás miatt a fenékszint fokozatosan emelkedik, és a part menti vízi kétéltű növények - nád, gyékény, zsurló - a tó közepére rohannak, majd helyükre sás - karcsú, parti, hólyagos. Amikor a tó teljesen füves mocsárrá változik, fás szárú növények - fekete éger és kőrisfűz - telepednek meg rajta.

Egymás után fagyott lávafolyamokon. Ezek a szukcessziók az ökológusok kedvenc tárgyai, ezért nagyon jól tanulmányozták őket. A szukcesszió általában a hüvelyes növények megtelepedésével kezdődik, leggyakrabban a csillagfürt nemzetségéből. A hüvelyesek nitrogénnel gazdagítják az aljzatot. Ezt követően a gabonafüvek, cserjék és fák megtelepednek. A szukcesszió több tízszer gyorsabban megy végbe, mint a túlnövő kőzetek vagy a gleccserek olvadása után keletkezett szubsztrátok egymásutánisága. Ennek oka a meleg éghajlat azokon a területeken, ahol a legtöbb vulkán előfordul. Ezenkívül a lávafolyamok szubsztrátja meglehetősen gazdag ásványi tápanyagokban.

A primer autogén szukcesszió ismertetett lehetőségeihez hasonlóan a bányatelepen a fedőhányók túlnövekedésének folyamata megy végbe. A szukcesszió a kedvező éghajlattól és a talajrétegben lévő tápanyagok jelenlététől függően eltérő ütemben halad. A Dél-Urálban már 30 év elteltével nyírfák nőnek a szemétlerakókon, és zárt talajtakaró füvek alakulnak ki. Jakutföldön az aranybányászat során kialakult kőbányák rendkívül lassan benőnek, és az első fák legkorábban 100 évvel később jelennek meg.

utódláshelyreállító(másodlagose)

Másodlagos utódlás olyan szubsztrátumon fejlődnek ki, amelyet kezdetben egy élő szervezet komplex tevékenysége módosított. Az ilyen sorozatok leggyakrabban helyreállító (demutációs) jellegűek.

Másodlagos utódlás mindenhova megy. Ennek elterjedt példája a legelők cserjével való benőttsége, a felhagyott táblákon parlagos területek kialakulása, az erdők irtást követő regenerációja. Ha az emberi beavatkozás egy, a csúcsponttól eltérő stabil közösség kialakulásához vezetett, akkor ezt plagioklimaxnak nevezik, és a szukcesszió nyomás alatt áll.

Példa másodlagos utódlás belső tényezők hatására bekövetkezhet a tó túlburjánzási folyamata. A benne lakó élőlények élettevékenységének hatására a tó lassan megtelik elhalt szerves anyagokkal. Ezenkívül üledékes anyagok is bejuthatnak a tóba. Fokozatosan csökken a tó mélysége, és végül mocsárrá alakul (helytől függően felfelé vagy lefelé), majd szárazfölddé.

NAK NEK másodlagos utódlások Vannak olyanok is, amelyekben a közösségekben változást okozó kezdeti erő a biocenózisban a stabil kölcsönhatások megzavarásának bizonyul.

Amint látod, másodlagos utódlás gyorsabban fejlődnek, mint az elsődlegesek. A csoport technogén hatásának megszűnése utáni harmadik évben másodlagos utódlás fedje le a sérült felület 40-60%-át. 10-15 éven belül szinte teljesen helyreáll a bolygatott mocsarak természetes megjelenése.

Az elsődleges és másodlagos szukcesszióhoz magvak, növényi spórák és élőhelyek megtelepedésére képes állatok forrása szükséges. Mert másodlagos utódlás Fontos tényező a termékeny talajréteg jelenléte. Ha a föld termékeny rétege megsemmisül, akkor a szukcesszió az elsődlegeshez hasonlóan folytatódhat. A szukcessziós folyamat abban a szakaszban ér véget, amikor az ökoszisztémát alkotó összes faj viszonylag állandó egyedszámot tart fenn minden trofikus szinten. Ezt az egyensúlyi állapotot csúcspontnak, az ökoszisztémát pedig csúcspontnak nevezzük.

Aantropogénutódlás

Manapság különösen elterjedtek antropogén utódlás, az emberi gazdasági tevékenység eredményeként keletkezett. Előfordulnak tüzek, állatlegeltetés, rekreáció stb. hatására. A talaj és a növénytakaró mély átalakulását építési munkák, bányászat stb. okozzák. A levegő-, víz- és talajszennyezés hatására változik a növényborítás és az állatvilág.

A farm biótára gyakorolt ​​negatív hatás mellett az emberi tevékenység építő jellegű lehet. Természetes rendszerek, amelyekben rekultivációs intézkedéseket hajtanak végre, amelyek célja a termelékenység növelése: erdő, rét, hal. A vadászat és egyéb munkák átkerülnek a féltermészetes kategóriába.

Végül pedig antropogén ökológiai komplexumokat hoznak létre: a mezőgazdasági, kertészeti, vízgazdálkodási és egyéb költségek ezeknek a komplexeknek a kezelésével teljes mértékben az embereket terhelik.

Az alapvető különbség ezek között a rendszerek között az, hogy a természetes ökoszisztémákban az élő anyag szaporodása és környezetformáló funkciói önmagukban látják el, míg a természetes gazdasági rendszerek nem képesek önmagukat újratermelni. Fenntartható létük fenntartásához költségekre van szükség, és minél természetellenesebbek a természetes gazdasági rendszerek, annál magasabb árat kell fizetnie az embernek. Magukra hagyva igyekeznek visszatérni természetes állapotukba egy sor helyreállító szukcesszió révén.

Az állandó zavarok miatt a modern biogeocenotikus talajtakaró gyakorlatilag nélkülözi azokat az ökoszisztémákat, amelyek természetes fejlődésükben elérték a csúcspontot – ez az utolsó szakasz, amikor az ökoszisztémák a legteljesebb egységben vannak a környezeti tényezőkkel. Ez azonban nem szolgálhat arra a következtetésre, hogy a bioszféra pusztulás alatt áll.

A modern koncepciók szerint az érett klimax közösségek kevésbé ellenállnak a külső tényezőknek. Ez a klimaxközösségek szűk specializációjának és jellemző funkcionális folyamataik nagyfokú egyensúlyának a következménye. A szubklimax közösségek, amelyek úton vannak a terminális szakaszok felé, kevésbé specializálódtak, ezért nagyobb a képességük a szerkezetük helyreállítására.

Jelenleg, amikor az antropogén tényezők hatása szinte mindenütt jelen van, az ökoszisztémáknak ez a kategóriája a legelterjedtebb alkalmazkodóképessége miatt.

A dinamika változatos formái között alapvetően különböző dinamikai kategóriák különböztethetők meg: az ökoszisztémák fluktuációja, egymásutánisága és átalakulása az ember által.

Alatt ingadozások a fitocenózisok alatt évről évre irányítatlan változásokat értünk, amelyek a fitocenózis eredeti, pontosabban az eredeti állapothoz való visszatérésével végződnek. A növénytársulások fluktuációja bizonyos fokig megegyezik a gazdasági tevékenységek – szénatermelés, legeltetés és erdészeti tevékenységek – által okozott változásokkal.

Egymást követő a folyamatok, szemben a fluktuációkkal, egy bizonyos irányba fejlődnek. Soha nem jellemzőek valamilyen átlagos állapot körüli oszcillációra.

Mechanizmusokakciókatutódlás

Az ökoszisztémák szukcesszióját tanulmányozva az ökológusok három hatásmechanizmusát azonosították:

Támogatás. Az új ökoszisztémában megjelenő úttörő fajok megkönnyítik más fajok későbbi megtelepedését. Például egy gleccser visszahúzódása után először a zuzmók és néhány sekély gyökerű növény jelennek meg – vagyis olyan fajok, amelyek kopár, tápanyagban szegény talajban is túlélnek. Ahogy ezek a növények elpusztulnak, a talajréteg felhalmozódik, ami lehetővé teszi a késői szukcessziós fajok gyökeresedését. Hasonlóképpen, a korai szukcessziós fák árnyékot és menedéket nyújtanak a késői szukcessziós fák növekedéséhez.

Elzárás. Néha az úttörő fajok olyan körülményeket teremtenek, amelyek megnehezítik vagy akár lehetetlenné teszik a későbbi szukcessziós növények megjelenését. Amikor új felszínek jelennek meg az óceán közelében (például betonmólók vagy hullámtörők építése következtében), gyorsan benőnek az úttörő algafajokkal, és a többi növényfaj egyszerűen kiszorul. Ez az elmozdulás nagyon könnyen megtörténik, mivel az úttörő fajok rendkívül gyorsan szaporodnak, és hamarosan lefedik az összes elérhető felületet, nem hagyva teret a következő fajoknak. Az aktív elszigetelésre példa a keserűfű megjelenése, egy ázsiai növény, amely elterjedt az egész Amerika nyugati részén. A Gorchak jelentősen lúgosítja a talajt, amelyben nő, így sok vadon élő gyógynövény számára alkalmatlan.

Együttélés. Végül, az úttörő fajok egyáltalán nincsenek hatással a következő növényekre – sem előnyös, sem káros. Ez különösen akkor fordul elő, ha a különböző fajok különböző erőforrásokat használnak, és egymástól függetlenül nőnek

Példa

Az utódlás nem figyelhető meg közvetlenül, amíg a közösség egyensúlyi állapota valamilyen módon meg nem bomlik. Ha egy erdőt mezőgazdasági célból vágnak ki, általában a mezőgazdasági munka megszűnése után újra helyreállítják. A feltárt sziklák vagy felhagyott utak felszínét először moha- és zuzmótelepek, majd fű és cserje, később pedig kedvező körülmények között évelő fás szárú növények borítják. A folyó folyásának megváltoztatása egyik helyen fokozott eróziót, máshol pedig iszap lerakódást okozhat. Az iszapot a sótűrő mocsári növényzet horgonyozza le, majd a talajréteg vastagodásával a só kimosódik, lehetővé téve a füvek és cserjék növekedését a területen. Mindezek a példák azt mutatják, hogy a közösség szerkezete változik, és egy érettebb szakasz felé halad, változás kora, bizonyos környezeti feltételekre jellemző (és ezért előre látható).

Határozott kapcsolat van a közösség élőlényei és az élőhely fizikai és kémiai tulajdonságai között. Kedvező feltételek mellett a közösség fejlődni fog; különben egyszerűen eltűnik vagy leromlik. Az iszaplerakódás serkenti a közösségek változását a mocsári növényzetben, míg az erózió ellentétes irányban befolyásolja ezt a folyamatot. A tavak eutrofizációja külső ásványi elemforrás jelenlétében végül a tó teljes elmocsarasodásához vezet, és ezeknek az anyagoknak a talajból való kimosódása korlátozhatja a növénytársulás fejlődését, például a hanga bozótosban. Az ilyen változásokat ún allogén utódlás.

Autogén utódlás akkor fordul elő, ha a közösségen belül pozitív visszacsatolás (endogén változások) következik be, mint például nitrogénkötés, megnövekedett szervesanyag-tartalom a tóban (tó elmocsarasodása), vagy a transzspiráció következtében a talaj lecsapolása.

Az autogén szukcesszió nagyon hosszú folyamat. Van egy jól ismert példa a posztglaciális szukcesszióra, amelyet az alaszkai Glacier Bayben figyeltek meg. 1750 óta a Glacier-öbölben a gleccserek több mint 100 km-t visszahúzódtak, és a morénákat növényzet nélkül hagyták. A sziklákat mohák és két-három fajta, fejletlen gyökérrendszerű fű borította. Több mint 15 évvel később a füzek elkezdtek ott növekedni - először kúszó, majd cserjés formák. 50 év után megjelent az éger, és akár 10 méter magas bozótokat is kialakított. Az éger helyére a lucfenyő került, amely 150 év után sűrű erdőt alkotott, amely tovább fejlődött és elérte a kifejlettséget. 200 év elteltével a sphagnum mohák a túlzott nedvességtartalmú területeken megjelentek, visszatartották a vizet és elvizesedtek, ami a fák pusztulásához és mocsarak kialakulásához vezetett. Így ennek a területnek a csúcspontja a mocsár.

A fent leírt közösségek szukcessziójának és fejlődésének felgyorsulásához hozzájáruló egyik fő tényező a nagy mennyiségű nitrogén felhalmozódása. Az éger a talajt olyan állapotra oxidálja, hogy az alkalmassá válik a lucfenyő növekedésére, amely a felhalmozott nitrogénkészlet felhasználásával az égert helyettesíti. A szukcesszió érett szakaszaiban a talaj nitrogéntartalma csökken, ahogy a nitrogén belép a fa biomasszájába.

A domborzat és a talajtípus vagy a remetelakás változásai, valamint a tüzek egy adott régión belül rendkívül változatos növénytársulás kialakulásához vezethetnek. .

A növényfajok elterjedésének és számának változékonysága minden csúcsállapotú növénytársulásra jellemző. Földcsuszamlások, erdőirtás vagy magának a növényzetnek a ciklikus változásai okozzák. A hangaközösség változásainak leírása ( Calluna vulgaris), amely Észak-Európa fenyővidékén őshonos, a legteljesebb példa. Ha a hanga közösségeket nem pusztítja el a tűz vagy a legeltetés, vagy ha nem pótolják fák, akkor a hanga lassan degenerálódni kezd. A növények elpusztulnak, fokozatosan terjeszkedő pusztaságot képezve a terület közepén, amelyet a hanga mellett más növények is laknak. A fejlődés különböző szakaszaiban fokozatosan kialakul egy heterogén hangaközösség. Ebben az esetben a változékonyság a növények növekedési sajátosságaiból adódik, de a nagyobb térbeli és időbeli léptékű ciklikus változásokat éghajlati tényezők is okozhatják.

Következtetés

A közösségeket tanulmányozva arra a következtetésre jutunk, hogy a meggondolatlan emberi tevékenység elpusztíthatja őket. Például a trópusi hivatkozások változásai. De a közösségekben zajló elemi folyamatok ismerete lehetővé teszi számos ilyen környezeti katasztrófa elkerülését.

A környezeti ismeretek elsajátítása hozzájárul a természethez való körültekintő hozzáálláshoz, annak megóvására és kevesebb megtorló támadáshoz az emberiség ellen.

A szukcesszió mechanizmusa abban rejlik, hogy a sajátos biokörnyezet kialakításának és fenntartásának folyamatai, a lebomlásához szükséges feltételek fokozatos felhalmozódása, valamint az abiotikus környezet viszonyaival összeegyeztethető összetettebb vagy annál több közösség kialakulása egymás után következnek be a közösség. A kezdeti körülményektől függően szokás megkülönböztetni az elsődleges szukcessziót, amely teljesen élettelen szubsztrátumokon kezdődik, például dűnéken, és másodlagos szukcessziót, amely kedvezőbb kiindulási feltételekkel kezdődik, például tűz, erdőirtás után egy elhagyott mező.

Az utóbbi időben a bioszférát másodlagos szukcesszió jellemzi, amely elsősorban az emberi tevékenységhez kapcsolódik.

Listahasználtirodalom:

1. Reimers N.F. Természetgazdálkodás: Szótár-kézikönyv. -M.: Mysl, 1990. 485-486.

2. Kormilitsyn M. S. Az ökológia alapjai. M.: MPU, 1997. P.24.

3. J. M. Anderson Ökológia és Környezettudomány. L.: Gidrometeoizdat, 1985. P.96-101.

4. Marichenko A.V. Ökológia. 2. kiadás M.: 2008-328 p.

5. Stepanovskikh A.S. Általános ökológia. 2. kiadás M.: 2005-687 p.

6. Peredelsky L.V., Korokin V.I., Prikhodchenko O.E. Ökológia. M.: 2007-512 p.

Közzétéve a www.allbest.ru oldalon

Hasonló dokumentumok

A környezeti tényezők modern szintetikus osztályozása az A.S. elvei alapján. Monchadsky. Az alkalmazkodás fogalma, mechanizmusai, mintái, jelentősége. Tanításai V.N. Sukacheva a biogeocenózisokról. Utódások: autogén és allogén, primer és szekunder.

teszt, hozzáadva: 2011.12.16


Az ökológiai szukcesszió, mint az ökoszisztémák összetételének, szerkezetének és működésének fokozatos megváltozásának folyamata külső vagy belső tényezők hatására. Az ökoszisztémák változása az élőlények életének, az emberi tevékenységnek és az abiotikus tényezőknek a hatására.

absztrakt, hozzáadva: 2013.10.03


Az „ökoszisztéma termelékenység” fogalma, típusai, az ökoszisztémák termőképesség szerinti osztályozása. Négy egymást követő lépés (vagy szakasz) a szerves anyag előállításának folyamatában. A biocenózis fajösszetétele és gazdagsága. Környezetvédelmi szabványosítás.

teszt, hozzáadva: 2009.09.27


Az ökológiai rendszer és a külső környezet változásainak tanulmányozása. Egy ökoszisztéma irányított fejlődési folyamatának tanulmányozása. A szukcesszió jellemzői, fajai, típusai. Az ökoszisztémák fejlődésének okai. A bioszféra rendszer átalakítása. Az utódlási folyamat mintái.

bemutató, hozzáadva 2014.10.27


A geoökológiai rezsimet meghatározó természeti tényezők. A Kaszpi-tenger vízszintjének változása egy bizonyos történelmi idő alatt. A természeti környezet ökológiai destabilizálása. Növénytársulások szukcessziója természetes, antropogén tényezők hatására.

szakdolgozat, hozzáadva: 2012.09.11


Az erdőtüzek a természetes ökoszisztémák emberi tevékenység hatására bekövetkező degradációs folyamata. A szukcesszió meghatározása, osztályozása, az erdei csúcsközösségek fogalma. A fenyőerdők helyreállításának idősorai a Kandalaksha-öbölben keletkezett tüzek után.

tanfolyami munka, hozzáadva 2011.05.01


Bari Commoner elméletének alapelvei, a minimum, a szükségesség törvényei, az energia piramisa, az egymásutániság fogalma (közösségek egymás utáni változása az idő hatására), biocenózis, tolerancia, környezeti ellenállás, a természeti közösség fenntarthatósága.

teszt, hozzáadva: 2010.03.03


A bioszféra fogalma Vernadszkij tanításában. A tápáramkörök jellemzői. Az anyagok körforgása a természetben. Az ökoszisztéma stabilitása és a szukcesszió jellegzetes mintái. Az antropogén hatások iránya a bioszférára. Modern elképzelések a természetvédelemről.

absztrakt, hozzáadva: 2010.01.25


Az ökoszisztémák változásai, a biológiai ritmusok fogalma. Az utódlás fogalma, osztályozás. A védőerdősítés céljai. A víztestek eutrofizációja az emberi gazdasági tevékenység hatására. A fitoplankton és az eutróf tavak életciklusa.

teszt, hozzáadva: 2010.12.01


Fajok, trofikus és térbeli közösségstruktúrák. Fogyasztók és lebontók, szerepük a közösségben. Sorozat az erdőben. Szám- és biomassza piramisok. A termelékenység, mint a közösségek funkcionális mutatója. Az ökológiai szukcesszió jelentősége.

Bevezetés………………………………………………………………………………

1. Utódlás………………………………………………………………..

1.1 Az öröklés típusai……………………………………………………….

1.2 Másodlagos utódlás…………………………………………………

1.3 Az egymást követő változások típusai………………………………………………………

1.4 Az utódlás időtartama……………………………………….

1.5 Az utódlás jelentése………………………………………………………

2. Az egymást követő változások megfigyelése………………….………….

3. Példák az ökoszisztéma szukcessziójára……………………………..………………

Következtetés…………………………………………………………….….

Bibliográfia………………………………………………………..

Bevezetés

Az utódlás bizonyos közösségek következetes, természetes felváltása másokkal a terület egy bizonyos területén, amelyet az ökoszisztéma fejlődésének belső tényezői okoznak. Minden korábbi közösség előre meghatározza a következő létezésének és saját kihalásának feltételeit. Ennek az az oka, hogy a szukcessziós sorozatban átmeneti állapotú ökoszisztémákban anyag- és energiafelhalmozódás történik, amelyet már nem tudnak bevonni a körforgásba, a biotóp átalakulásába, a mikroklíma változásaiba és egyéb tényezőkbe. , és ezáltal létrejön az anyagi-energia bázis, valamint a későbbi közösségek kialakulásához szükséges környezeti feltételek. Van azonban egy másik modell is, amely a következőképpen magyarázza a szukcesszió mechanizmusát: az egyes korábbi közösségek fajait csak a következetes versengés szorítja ki, gátolva és „ellenállva” a következő fajok betelepítését. Ez az elmélet azonban csak a fajok közötti versengő kapcsolatokat veszi figyelembe, anélkül, hogy leírná az ökoszisztéma egészének képét. Természetesen ilyen folyamatok zajlanak, de a korábbi fajok kompetitív kiszorítása éppen azért lehetséges, mert átalakítják a biotópot. Így mindkét modell a folyamat különböző aspektusait írja le, és egyszerre érvényes.

Ahogy haladunk a szukcessziós sorozatban, a tápanyagok egyre nagyobb mértékben vesznek részt az ökoszisztémák körforgásában, lehetséges az olyan tápanyagok, mint a nitrogén és a kalcium (az egyik legmozgékonyabb tápanyag) áramlásának viszonylagos lezárása az ökoszisztémán belül. Ezért a végső szakaszban, amikor a legtöbb tápanyag részt vesz a körforgásban, az ökoszisztémák jobban függetlenek ezen elemek külső ellátásától. Az szukcessziós folyamat tanulmányozására különféle matematikai modelleket használnak, beleértve a sztochasztikus jellegűeket is.

1. Utódlás

1.1. Az öröklés típusai

Az élettől mentes helyen kezdődő szukcessziót (például egy újonnan kialakult homokdűnékben) elsődleges szukcessziónak nevezzük. A természetben az elsődleges szukcesszió viszonylag ritka, és sokkal hosszabb ideig tart, mint a másodlagos - akár több évszázadig. Az elsődleges szukcesszió olyan hely benőttsége, amelyet korábban nem foglalt el növényzet: csupasz sziklák vagy fagyott vulkáni láva. Csak néhány növény képes megélni ilyen talajon, ezeket a szukcesszió úttörőinek nevezik. Tipikus úttörők a mohák és a zuzmók. Megváltoztatják a talajt, sav szabadul fel, amely lebontja és fellazítja a sziklákat. A pusztuló mohák és zuzmók bontóbaktériumok hatására lebomlanak, maradványaik laza sziklás aljzattal (homokkal) keverednek. Ez képezi az első talajt, amelyen más növények növekedhetnek. Az elsődleges szukcesszió lassú előrehaladásának fő oka az anyakőzet elpusztításának szükségessége; vegye figyelembe a talajréteg vastagságának növekedését a szukcesszió előrehaladtával. A tápanyagban szegény talajon füvek telepednek meg, amelyek pontosabban a zuzmók és mohák kiszorítására képesek. A fű gyökerei behatolnak a szikla repedéseibe, szétnyomják ezeket a repedéseket, és egyre jobban tönkreteszik a követ. A füveket évelő növények és cserjék váltják fel, például éger és fűz. Az éger gyökerein csomók vannak - szimbiotikus baktériumokat tartalmazó speciális szervek, amelyek rögzítik a légköri nitrogént, és hozzájárulnak a nagy tartalékok felhalmozásához a talajban, aminek köszönhetően a talaj egyre termékenyebbé válik. Most már fák nőhetnek rajta, például fenyő, nyír és lucfenyő. A szukcesszió mozgatórugója tehát az, hogy a növények megváltoztatják az alattuk lévő talajt, befolyásolva annak fizikai tulajdonságait és kémiai összetételét, így az alkalmassá válik a versengő fajok számára, amelyek kiszorítják az eredeti lakókat, közösségbeli változást okozva - szukcesszió, a növény hatására. verseny Nem mindig ott élnek, ahol számukra jobbak a körülmények.

Az elsődleges szukcesszió több szakaszban zajlik. Például erdőzónában: száraz élettelen szubsztrátum - zuzmók - mohák - egynyári növények - gabonafélék és évelő füvek - cserjék - 1. generációs fák - 2. generációs fák; a sztyeppei zónában a szukcesszió a füves szakaszban ér véget stb.

1.2 Másodlagos utódlás

A „másodlagos szukcesszió” kifejezés olyan közösségekre utal, amelyek egy már létező, korábban kialakult közösség helyett alakulnak ki. Azokon a helyeken, ahol az emberi gazdasági tevékenység nem zavarja az élőlények közötti kapcsolatokat, olyan csúcsközösség alakul ki, amely korlátlan ideig fennállhat - egészen addig, amíg bármilyen külső hatás (szántás, fakitermelés, tűz, vulkánkitörés, árvíz) meg nem szakítja természetes szerkezetét. Ha egy közösség megsemmisül, szukcesszió kezdődik benne – az eredeti állapot visszaállításának lassú folyamata. Példák másodlagos szukcesszióra: felhagyott tábla, rét, leégett terület vagy tisztás benőttsége. A másodlagos utódlás több évtizedig tart. Az egynyári lágyszárú növények megjelenésével kezdődik a talaj megtisztított területén. Ezek tipikus gyomok: pitypang, koca bogáncs, csikósláb és mások. Előnyük, hogy gyorsan nőnek, és olyan magokat termelnek, amelyek alkalmasak a szél vagy az állatok nagy távolságra történő szétszórására. Két-három év elteltével azonban felváltják őket a versenytársak - évelő füvek, majd cserjék és fák, elsősorban nyárfa. Ezek a sziklák beárnyékolják a talajt, kiterjedt gyökérzetük pedig minden nedvességet kiszed a talajból, így az elsőként a táblára kerülő fajok palántái nehezen nőnek. Az utódlás azonban nem áll meg itt; fenyőfa jelenik meg a nyárfa mögött; az utolsók pedig a lassan növő árnyéktűrő fajok, mint a lucfenyő vagy a tölgy. Száz évvel később ezen a helyen állítják helyre azt a közösséget, amely az erdősítés és a föld szántása előtt a mező helyén volt.

1.3 Az egymást követő változások típusai

Tehát az utódlás során a közösség megjelenése folyamatosan változik. Az ökoszisztéma működése is változik. Mint már említettük, a szukcesszió természetes és irányított folyamat, ezért az egyik vagy másik szakaszban bekövetkező általános változások minden közösségre jellemzőek, és nem függnek a fajösszetételtől vagy a földrajzi elhelyezkedéstől. A következő négy típusú szukcessziós változást nevezhetjük főnek vagy főnek.

1 .Először: a növény- és állatfajok a szukcessziós folyamat során folyamatosan változnak.

2 .A fajösszetétel változásait gyakran a versengés határozza meg; hiszen az ökoszisztémában a szukcesszió során bekövetkező változások kedvező feltételeket teremtenek a közösség új fajok általi megtelepedéséhez. Emiatt a szukcessziós változások mindig az élőlények fajdiverzitásának növekedésével járnak. Ez a második fontos egymást követő változás.

3 .A harmadiknak tartalmaznia kell a szerves anyagok biomasszájának növelését. Ez mind a vízi, mind a szárazföldi környezetre vonatkozik. A szukcesszió során felhalmozódik a bomló szerves anyag, vagy humusz, amely törmelékmaradványokból és mikroorganizmusokból áll.

4 .Végül a negyedik változás a közösség nettó termelésének csökkentése és légzésének növelése. Ez az utódlás legfontosabb jelensége. Az elsődleges szukcesszió korai szakaszában a teljes primer termelés magas, de a következő szakaszokban az autotrófok termelékenysége csökken.

Az agronómusok tudják, hogy a széles levelű növények maximális termőképessége olyan esetekben figyelhető meg, amikor a levelek teljes megvilágított felülete 4-5-ször nagyobb, mint a talaj felszíne. A levélfelület ezen határokon túli növekedése nem jelenti a fotoszintézis sebességének növekedését, mivel a megnövekedett árnyékolás elfedi a fotoszintetikus szövetek területének növekedésével kapcsolatos előnyöket. Ezenkívül a nem elegendő fényt kapó további levelek fokozott légzése csökkenti a termés nettó termelését.

Az erdő fejlődésével a levelek felülete jelentősen meghaladja azt a határt, amelyen túl a nettó elsődleges termelés növekedése megszűnik. Egy öreg erdőben a levélfelület 10-szer vagy többször is nagyobb lehet, mint a talajfelszín. Ez csökkenti a termelékenységet, de növeli a közösség ellenálló képességét az aktív hőmérsékletszabályozás révén, amiben a teljes lombkoronaterület fontos szerepet játszik.

1.4 Az utódlás időtartama

Az utódlás időtartamát nagyban meghatározza a közösség szerkezete. Az elsődleges szukcessziós vizsgálatok olyan helyeken, mint például a homokdűnék azt mutatják, hogy ilyen körülmények között a csúcspont kialakulásához több száz év szükséges. A másodlagos utódlás, például a tisztásokon, sokkal gyorsabban halad. Ennek ellenére legalább 200 év kell ahhoz, hogy az erdő helyreálljon mérsékelt, párás éghajlaton.

Ha az éghajlat különösen zord (például sivatagban, tundrában vagy sztyeppén), az epizódok időtartama rövidebb, mivel a közösség nem tudja jelentősen megváltoztatni a kedvezőtlen fizikai környezetet. A másodlagos szukcesszió a sztyeppén például körülbelül 50 évig tart.

A másodlagos szukcesszió fő szakaszai mérsékelt éghajlaton:

· a lágyszárú vegetáció első szakasza körülbelül 10 évig tart;

· a bokrok második szakasza? 10-25 év;

· lombos fák harmadik stádiuma? 25-100 év;

· a tűlevelű fák negyedik stádiuma? több mint 100 éve.

Azokban az esetekben, amikor a sorozatos szakasz befejezéséhez hosszú időre van szükség, az időszakos éghajlati változások, viharok, aszályok, tüzek és gyakran véletlenszerű változások is óriási hatással lehetnek a szukcesszió lefolyására. Például a tűz nemcsak megszakíthatja az egymásutániságot, hanem vissza is állíthatja a rendszert a kezdeti állapotába.

Az utódlás érett szakaszai tartósabbak, mint a koraiak. A szárazság nagymértékben befolyásolhatja a korai szukcessziós szakaszokat, például a rozs vagy a búza termését. Sokkal kevésbé van hatással a menopauza állapotában lévő erdőre, kivéve persze, ha a szárazság évről évre megismétlődik. A menopauza stabilitása nem abszolút. Egy szervezet analógiájára a közösség fejlődésének ezt az időszakát öregedésnek nevezhetjük. A katasztrófák és a betegségek felgyorsíthatják egy közösség elöregedését, és egy fiatalabb és teljesen más közösséggel helyettesíthetik.

1.5 Az utódlás jelentése

Egy érett közösség nagyobb diverzitásával, gazdagabb élőlényeivel, fejlettebb trofikus szerkezetével és kiegyensúlyozott energiaáramlásával sokkal nagyobb mértékben képes ellenállni a fizikai tényezők (például hőmérséklet, páratartalom) változásainak, sőt bizonyos típusú kémiai szennyezéseknek is. mint egy fiatal közösség. Egy fiatal közösség azonban sokkal nagyobb mennyiségben képes új biomasszát termelni, mint a régi. A civilizációk és sivatagok maradványai, amelyek megjelenése az emberi tevékenységnek köszönhető, kiváló bizonyítéka annak, hogy az ember soha nem ismerte fel szoros kapcsolatát a természettel, a természeti folyamatokhoz való alkalmazkodás szükségességét, és nem parancsolását. Ennek ellenére a jelenleg felhalmozott tudás is elegendő ahhoz, hogy bioszféránk egyetlen hatalmas termőföldszőnyeggé alakulása óriási veszélyekkel járjon. Saját védelmünk érdekében bizonyos tájakat meg kell ismertetni a természeti közösségekkel.

Így az ember gazdag termést arathat tiszta termékek formájában, mesterségesen fenntartva a közösséget a szukcesszió korai szakaszában. Valójában egy érett közösségben a csúcsponti szakaszban az éves nettó termelést főként növények és állatok lélegeztetésére fordítják, és akár nulla is lehet.

Emberi szempontból viszont nagyon fontos és nagyon kívánatos tulajdonság egy közösségnek a klimax stádiumában lévő ellenálló képessége, a fizikai tényezők hatásainak ellenálló képessége (sőt azok kezelése). Az embert a közösség termelékenysége és stabilitása egyaránt érdekli. Az emberi élet fenntartásához szükséges a szukcesszió korai és érett szakaszainak kiegyensúlyozott halmaza, amelyek energia- és anyagcsere állapotban vannak. A fiatal közösségekben keletkező többlet táplálék lehetővé teszi az idősebb stádiumok fenntartását, amelyek segítenek ellenállni a külső hatásoknak.

A szántóföldeket például fiatal szukcessziós szakaszoknak kell tekinteni. A gazda folyamatos munkájának köszönhetően ilyen állapotban tartják őket. Az erdők viszont idősebb, változatosabb és stabilabb közösségek, alacsony nettó termeléssel. Rendkívül fontos, hogy az emberek egyenlő figyelmet fordítsanak mindkét típusú ökoszisztémára. Ha egy erdőt pusztítanak el, hogy átmeneti fajövedelemhez jussanak, a vízkészlet csökken, és a talaj elsöprődik a lejtőkről. Ez csökkenti a területek termelékenységét. Az erdők nem csak fa beszállítóiként vagy további, termesztett növények által elfoglalható területek forrásaként értékesek az emberek számára.

Sajnos az emberek kevesen vannak tisztában a gazdasági haszonszerzés céljából elkövetett környezeti jogsértések következményeivel. Ennek részben az az oka, hogy még a környezetvédelmi szakemberek sem tudnak pontos előrejelzést adni arról, milyen következményekkel járnak az érett ökoszisztémák különböző zavarai. A civilizációk és sivatagok maradványai, amelyek megjelenése az emberi tevékenységnek köszönhető, kiváló bizonyítéka annak, hogy az ember soha nem ismerte fel szoros kapcsolatát a természettel, a természeti folyamatokhoz való alkalmazkodás szükségességét, és nem parancsolását.

Ennek ellenére a jelenleg felhalmozott tudás is elegendő ahhoz, hogy bioszféránk egyetlen hatalmas termőföldszőnyeggé alakulása óriási veszélyekkel járjon. Saját védelmünk érdekében bizonyos tájakat természeti közösségeknek kell képviselniük

2. Az egymásutáni változások megfigyelése

A megművelt területek csökkenése miatt a mezőgazdasági területek egy része felhagyásra került. Így ott a másodlagos szukcesszió kialakulásának feltételei adottak. Mivel a táblák nem voltak tökéletesen tiszták, és a táblák szélén is sok gyom volt megfigyelhető, a felhagyott táblákon az első években a gyomok váltak a domináns fajokká.

Az első 1-3 évben a rózsabogáncs, a kocabogáncs, az üröm, a mályva és a zsurló volt a domináns faj savanyú talajon nagy mennyiségben.

A felhagyott táblán fokozatosan csökken a bogáncs, bogáncs mennyisége, kezd uralkodni a kúszó búzafű, nő az egeres bükköny aránya. Így, ha a táblát nem szántják fel, akkor a szukcessziós folyamat során csökkenni kezd az olyan káros gyomok száma, mint a különböző bogáncsfajták. Később megtelepednek a különböző típusú lóhere és más fűfajták (timutfű, kékfű, búzavirág). A lóhere egyrészt gyomnövény, másrészt a lóhere minden fajtája értékes takarmánynövény, a gócbaktériumok miatt a lóhere segít javítani a talaj termőképességét.

Egyes területeken, főleg a napos lejtőkön, megkezdődik az erdei szamóca helyreállítása.

Agyagos talajokon a szisztematikus agrotechnikai munka abbahagyása után gyakran a keskenylevelű fűz lesz az első uralkodó faj.

A fűfélék képződésének sebessége számos tényezőtől függ: a talaj típusától, a felhagyott mezőt körülvevő természetes komplexumoktól, a szélrózsától és az emberi tevékenység befolyásától. Fokozatosan változatosabbá válik a növények összetétele.

Ha egy felhagyott tábla mellett forb rétek találhatók, akkor a felhagyott táblán gyorsabban halad a forbok kialakulása, ha a közelben vannak erdőterületek, akkor gyorsabban kezdődik az erdő helyreállítása. Aginskoye falu környékén ezek leggyakrabban nyírfa, nyárfa, vörösfenyő és ritkábban fenyőerdők. A szélrózsa és a lejtő kitettsége is befolyásolja a szukcesszió jellemzőit. Tekintettel arra, hogy sok gyom és feltörekvő fűfélék (lóhere, tűzfű, bogáncs) jó mézelő növény, a méhészek széles körben használják fel a szukcesszió különböző szakaszaiban felhagyott területeket.

Sok felhagyott tábla a másodlagos szukcesszió 4-5. évétől kezdve jó legelővé, kaszászóvá, epergyűjtő hellyé válik.

Ha egy felhagyott tábla területe több száz hektár erdőterületek nélkül, akkor 7-12 év elteltével sem képződnek rajtuk palánták, és nem történik erdőfelújítás. Az ilyen területeken sokáig a kúszó búzafű és az egeres bükköny a domináns faj. Az ilyen mezők jó szénaföldekké válnak.

3. Példák az ökoszisztéma szukcessziójára

Példa az autotróf szukcesszió szakaszára - az ugar helyett erdő nő

A szukcesszió lehet autotróf (például erdőtűz utáni szukcesszió) vagy heterotróf (például lecsapolt mocsár). Az autotróf szukcessziós szekvencia korai szakaszában a P/R arány jóval nagyobb, mint egy, mivel az elsődleges közösségek általában magas termelékenységűek, de az ökoszisztéma szerkezete még nem alakult ki teljesen, és nincs mód a hasznosításra. ezt a biomasszát. Következetesen a közösségek bonyolódásával, az ökoszisztéma szerkezetének bonyolításával a légzési költségek (R) nőnek, ahogy egyre több heterotróf jelenik meg, amelyek felelősek az anyag- és energiaáramlások újraelosztásáért, a P/R arány az egység felé hajlik. és valójában ugyanaz a terminális közösség (ökoszisztéma) esetében. A heterotróf szukcesszió ellentétes tulajdonságokkal rendelkezik: benne a P/R arány a korai stádiumban jóval kisebb, mint egy (mivel sok a szerves anyag és nincs szükség szintézisére, azonnal felhasználható közösségépítésre ), és fokozatosan növekszik az egymást követő szakaszokon való haladással.

Példa a heterotróf szukcesszió szakaszára - vizes rét

A szukcesszió korai szakaszában a fajdiverzitás alacsony, de a fejlődés előrehaladtával a diverzitás növekszik, a közösség fajösszetétele megváltozik, a komplex és hosszú életciklusú fajok kezdenek uralkodni, általában egyre nagyobb élőlények jelennek meg, kölcsönösen előnyös együttműködés, ill. szimbiózisok alakulnak ki, és az ökoszisztéma trofikus szerkezete összetettebbé válik. Általában feltételezik, hogy a szukcesszió végső szakaszában a legnagyobb a fajok biológiai sokfélesége. Ez nem mindig igaz, de a trópusi erdők csúcsközösségeire ez az állítás igaz, a mérsékelt övi szélességi körök közösségei esetében pedig a diverzitás csúcsa a szukcessziós sorozat közepén, vagy közelebb a terminális szakaszhoz következik be. A korai stádiumban a közösségek viszonylag magas szaporodási és növekedési rátával rendelkező, de alacsony egyedtúlélési képességű fajokból állnak (r-stratégák). A végső szakaszban a természetes szelekció hatása az alacsony növekedési ütemű, de nagyobb túlélési képességű fajoknak kedvez (k-stratégiák).

Következtetés

Az egymást követő változások mindaddig következnek be, amíg egy stabil ökoszisztéma nem jön létre, amely maximális biomasszát termel egységnyi energiaáramlásra. Egy ökoszisztémában a szerves anyagokat autotrófok szintetizálják szervetlen anyagokból. Ezután a heterotrófok fogyasztják őket. Az élet során vagy az élőlények halála után felszabaduló szerves anyagok (mind az autotrófok, mind a heterotrófok) mineralizálódnak, azaz. átalakulása szervetlen anyagokká. Ezeket a szervetlen anyagokat az autotrófok újra felhasználhatják szerves anyagok szintézisére. Így megy végbe az anyagok biológiai körforgása. Ugyanakkor az energia nem keringhet az ökoszisztémán belül. Az élelmiszerekben található energiaáramlás (energiaátvitel) az ökoszisztémában egyirányú: az autotrófoktól a heterotrófokig. Ellentétben azokkal az anyagokkal, amelyek folyamatosan keringenek az ökoszisztéma különböző blokkjain, és mindig újra beléphetnek a körforgásba, a beérkező energia csak egyszer használható fel. Univerzális természeti jelenségként az energia egyirányú áramlását a termodinamika törvényei határozzák meg. Ezek közül az első szerint az energia átjuthat egyik formából (fényenergia) a másikba (potenciális táplálékenergia), de soha többé nem jön létre és nem tűnik el nyomtalanul. A termodinamika második főtétele szerint egyetlen folyamat sem járhat együtt az energia átalakulásával anélkül, hogy ne veszítene egy részét. Minden ökoszisztéma működését az állandó energiaáramlás határozza meg, amelyre minden élőlénynek szüksége van létének és önszaporodásának fenntartásához.

Bibliográfia

1. Akimova T.V. Ökológia. Human-Economy-Biota-Environment: Tankönyv egyetemistáknak / T.A. Akimova, V.V. Haskin; 2. kiadás, átdolgozva. és további - M.: EGYSÉG, 2006. - 556 p.

2. Akimova T.V. Ökológia. Természet-Ember-Technológia: Tankönyv műszaki hallgatóknak. irány és szakember egyetemek / T.A. Akimova, A.P. Kuzmin, V.V. Khaskin - M.: UNITY-DANA, 2006. - 343 p.

3. Brodsky A.K. Általános ökológia: Tankönyv egyetemisták számára. M.: Kiadó. Központ "Akadémia", 2006. - 256 p.

4. Voronkov N.A. Ökológia: általános, szociális, alkalmazott. Tankönyv egyetemistáknak. M.: Agar, 2006. – 424 p.

5. Korobkin V.I. Ökológia: Tankönyv egyetemistáknak / V.I. Korobkin, L. V. Peredelszkij. -6. kiadás, add. És átdolgozva - Roston n/d: Phoenix, 2007. - 575 p.

6. Nikolaikin N.I., Nikolaikina N.E., Melekhova O.P. Ökológia. 2. kiadás Tankönyv egyetemek számára. M.: Túzok, 2007. – 624 p.

7. Stadnitsky G.V., Rodionov A.I. Ökológia: Tanulmány. juttatás diákoknak kémiai-technológiai. és tech. sp. egyetemek/ Szerk. V.A. Solovjova, Yu.A. Krotova – 4. kiadás, átdolgozva. – Szentpétervár: Kémia, 2006. -238 p.

8. Odum Yu. Ökológia. - M.: Nauka, 2006.

9. Chernova N.M. Általános ökológia: Tankönyv pedagógiai egyetemek hallgatói számára / N.M. Chernova, A.M. Bylova. - M.: Túzok, 2008.-416 p.

10. Ökológia: Tankönyv felsős hallgatóknak. és szerda tankönyv intézmények, oktatás műszakiban szakember. and directions/L.I. Cvetkova, M.I. Alekseev, F.V. Karamzinov és mások; tábornok alatt szerk. L. I. Cvetkova. M.: ASBV; Szentpétervár: Himizdat, 2007. - 550 p.

11. Ökológia. Szerk. Prof. V.V. Denisova. Rostov-n/D.: ICC „MarT”, 2006. – 768 p.

Az „utódlás” kifejezés a közösség és a funkciók természetes és következetes változását jelenti, amely különböző tényezők hatására következik be. Az utódlást a természeti változások, valamint az emberi befolyás okozza. Minden ökoszisztéma előre meghatározza a következő ökológiai rendszer létezését és saját kipusztulását. Ez egy természetes folyamat, amely az ökoszisztémában az energia felhalmozódása, a mikroklíma változása és a biotóp átalakulások miatt következik be.

Az utódlás lényege

Az utódlás az ökoszisztéma fokozatos javulását jelenti. A szukcesszió legegyértelműbben egy példán keresztül követhető nyomon, a növényzet változásában, összetételük megváltozásában és egyes domináns növények másokkal való helyettesítésében nyilvánul meg. Mindegyik utódlás két fő csoportra osztható:

1. Elsődleges utódlás.
2. Másodlagos.

Az elsődleges szukcesszió a kezdeti kiindulópont, mivel élettelen területeken fordul elő. Napjainkban már szinte az egész területet különböző közösségek foglalják el, így az élőlényektől mentes területek kialakulása lokális jellegű. Példák az elsődleges utódlásra:

• közösségek általi letelepedés sziklákra;
• egyes területek betelepítése a sivatagban.

Manapság az elsődleges szukcesszió meglehetősen ritka, de valamikor minden szárazföld átment ezen a szakaszon.

Másodlagos utódlás

Másodlagos vagy helyreállító szukcesszió egy korábban elfoglalt területen történik. Az ilyen egymásutániság bárhol előfordulhat, és különböző léptékekben fordulhat elő. Példák másodlagos utódlásra:

• az erdő benépesítése tűz után;
• egy elhagyott mező túlburjánzása;
• a telep letelepedése egy lavina után, amely minden élőlényt elpusztított a talajon.

A másodlagos utódlás okai a következők:

• a föld szántása;
• árvizek;

A másodlagos utódlás teljes folyamata körülbelül 100-200 évig tart. Akkor kezdődik, amikor egynyári lágyszárú növények jelennek meg a parcellákon. 2-3 év elteltével évelő füvek, majd még erősebb versenytársak - cserjék - váltják fel őket. Az utolsó szakasz a fák megjelenése. A nyárfa, a lucfenyő, a fenyő és a tölgy nő, ami lezárja a szukcesszió folyamatát. Ez azt jelenti, hogy ezen a területen a természetes ökoszisztéma helyreállítása teljesen befejeződött.

Az utódlási folyamat főbb szakaszai

A szukcesszió időtartama az ökoszisztéma helyreállításának vagy létrehozásának folyamatában részt vevő szervezetek várható élettartamától függ. Az arány a legrövidebb a lágyszárúak által uralt ökoszisztémákban, és a leghosszabb a tűlevelű vagy tölgyes erdőkben. Az utódlás főbb mintái:

1. A kezdeti szakaszban a fajok sokfélesége jelentéktelen, idővel nő.
2. A folyamat fejlődésével az élőlények közötti kapcsolatok erősödnek. A szimbiózis is fokozódik, és a táplálékláncok összetettebbé válnak.
3. A szukcesszió megszilárdulása során az egyes szabad fajok száma csökken.
4. A fejlődés minden szakaszával megerősödik és gyökeret ereszt az élőlények összekapcsolódása a meglévő ökoszisztémában.

A teljesen kialakult ökoszisztéma-közösség előnye a fiatalokkal szemben, hogy képes ellenállni a negatív változásoknak a hőmérséklet és a páratartalom változása formájában. Egy ilyen kialakult közösség jobban bírja. Ez lehetővé teszi a természetes ökoszisztémák fontosságának és a mesterséges ökoszisztémák túlzott használatának veszélyeinek felismerését. Ahogy az érett közösség fizikai tényezőkkel szembeni ellenállása, úgy a mesterséges közösség produktivitása is fontos az emberi élet szempontjából, ezért is olyan fontos az egyensúly fenntartása közöttük.

utódlás(a lat. successio- folytonosság, öröklődés) - a közösségek önfejlődésének folyamata. Az utódlás azon alapul, hogy egy adott közösségben nem teljes a biológiai ciklus. Minden élő szervezet létfontosságú tevékenysége következtében megváltoztatja maga körül a környezetet, eltávolítja belőle az anyagok egy részét, és anyagcseretermékekkel telíti. A populációk többé-kevésbé hosszú távú fennállásával kedvezőtlen irányba változtatják környezetüket, és ennek következtében más fajok populációi által kiszorulnak, amelyek számára az ebből eredő környezeti átalakulások ökológiailag előnyösnek bizonyulnak.
nym. A szukcesszió során, a fajok kompetitív kölcsönhatásaira alapozva, fokozatosan kialakulnak az adott abiotikus környezeti feltételeknek megfelelő, stabilabb kombinációk.

Az egymást fokozatosan és természetesen egymást követő közösségek sorozatát nevezzük egymást követő sorozatok.

A természetben való utódlás különböző léptékű. A közösségek szerveződésének hierarchiája a szukcessziós folyamatok hierarchiájában is megnyilvánul: az ökoszisztémák nagyobb átalakulásai kisebbekből épülnek fel. Még a stabil ökoszisztémákban is, jól szabályozott anyagkörrel, folyamatosan sok lokális szukcessziós változás megy végbe, amelyek támogatják a közösségek bonyolult belső szerkezetét.

A szukcessziónak két fő típusa van: 1) autotróf és heterotróf populációk részvételével; 2) csak heterotrófok részvételével.

A növényzet változásával járó szukcesszió elsődleges lehet; élettől mentes helyeken kezdődnek, és másodlagos - helyreállító (8.7. ábra). Jelenleg szinte az egész élet számára hozzáférhető földfelületet különböző közösségek foglalják el, ezért az élőlényektől mentes területek kialakulása lokális jellegű.

Rizs. 8.7. A szibériai sötét tűlevelű erdők másodlagos szukcessziója (fenyő-cédrus tajga) pusztító erdőtűz után: a téglalapokban szereplő számok a másodlagos szukcessziós szakaszok időtartamának ingadozásait jelzik (zárójelben a befejezés időpontja). A biomassza és a biológiai termelékenység tetszőleges skálán látható (a görbék a folyamat minőségi és mennyiségi vonatkozásait tükrözik)

Bármilyen léptékű és rangú utódlásra számos jellemző jellemző általános minták amelyek közül sok rendkívül fontos a gyakorlati emberi tevékenység szempontjából. Minden egymást követő sorozatban a változások üteme fokozatosan lelassul, és egy stabil szakasz kialakulásával végződik - klimax közösség. Energetikai szempontból utódlás- a közösség instabil állapota, amelyet két mutató egyenlőtlensége jellemez: az össztermelékenység és a teljes rendszer energiafelhasználása az anyagcsere fenntartására.

A szukcesszió során először növekszik a közösség teljes biomasszája, majd ennek mértéke csökken, és a csúcsponti szakaszban a rendszer biomassza stabilizálódik.

Ha a szukcessziós sorozatok elején található ökoszisztémákból eltávolítjuk a nettó többlettermelést, csak a szukcesszió sebessége csökken. A stabil, csúcsponti rendszerekbe való beavatkozás, amelyek nagy teljességgel energiát fordítanak „szükségleteikre”, elkerülhetetlenül zavarokat okoz ebben az ökoszisztémában a meglévő egyensúlyban.

Mindaddig, amíg a zavarok nem haladják meg az ökoszisztéma helyreállítási képességét (az elvet betartják Le Chatelier), visszatérhet eredeti állapotába. Ezt használják például az erdőkivágások ésszerű tervezésénél. De ha a hatás intenzitása meghaladja ezeket a lehetőségeket, akkor az eredetileg stabil, fajgazdag közösség fokozatosan lebomlik, helyébe egy másik lép fel.

A helyi területeken bekövetkezett erdőirtás, amely a terület egy részét őshonos erdőnövény-típusok alá hagyja, felgyorsítja a szukcessziót, az eredeti fitocenózisok viszonylag rövid idő alatt – több évtized alatt – helyreállnak.

Így egy közösség nem tud egyszerre két egymással ellentétes tulajdonságot kombinálni: nagyon stabil legyen, és nagy mennyiségű tiszta terméket biztosítson, amely a közösség károsodása nélkül kivonható.

Ökológiai szukcesszió

A biocenózis viszonylag hosszú egy helyen (fenyves vagy lucfenyves, alföldi mocsár) fennállása úgy változtatja meg a biotópot (a biocenózis helyét), hogy az egyes fajok létére alkalmatlanná válik, de alkalmassá válik a fajok betelepítésére vagy fejlesztésére. mások. Ennek eredményeként ebben a biotópban fokozatosan egy eltérő, az új környezeti feltételekhez jobban alkalmazkodó biocenózis alakul ki. Egyes biocenózisok ilyen ismételt helyettesítését másokkal szukcessziónak nevezzük.

utódlás(a latin successio szóból - folytonosság, öröklődés) bizonyos biocenózisok fokozatos, visszafordíthatatlan, irányított felváltása ugyanazon a területen, természeti tényezők vagy emberi hatás hatására.

Az „utódlás” kifejezést először De Luc francia botanikus használta 1806-ban a növényzet változásaira. Ez a modern ökológia egyik kulcsfogalma.

A szukcesszióra példa a laza homok, sziklás terepek, sekélyek fokozatos túlburjánzása, a felhagyott mezőgazdasági területek (szántó), parlagon, tisztások növényi és állati szervezetek általi megtelepedése stb. növények. Ide tartoznak a fafajok magjai is: fenyő, lucfenyő, nyír, nyárfa. A szél és az állatok könnyen szállítják nagy távolságokra. Enyhén gyepszett talajban a magok csírázni kezdenek. A fénykedvelő kislevelű fajok (nyírfa, nyárfa) a legkedvezőbb helyzetben vannak.

A szukcesszió klasszikus példája egy tó vagy folyami holtág túlburjánzása, és először mocsárrá, majd hosszú idő után erdei biocenózissá alakulása. A vízfelszín eleinte sekély lesz, minden oldalról tutaj borítja, és a növény elhalt részei a fenékre süllyednek. A vízfelületet fokozatosan fű borítja. Ez a folyamat több évtizedig tart, majd a tó vagy holtág helyén magas tőzegláp képződik. A mocsarat még később is fokozatosan kezdi benőni a fás növényzet, valószínűleg fenyő. Egy bizonyos idő elteltével a tőzegképződési folyamatok az egykori tározó helyén túlzott nedvesség keletkezéséhez és az erdő pusztulásához vezetnek. Végül egy új mocsár jelenik meg, de más, mint azelőtt.

A növényzet változásával párhuzamosan változik a szukcessziós terület faunája is. A vízi gerinctelenek, halak, vízimadarak, kétéltűek és egyes emlősök – pézsmapocok, nyérc – jellemzőek a holtágra vagy a tóra. A szukcesszió eredménye egy sphagnum fenyőerdő. Most más madarak és emlősök élnek itt - nyírfajd, fogoly, jávorszarvas, medve, nyúl.

Bármilyen új élőhely – egy nyílt homokos folyópart, egy kialudt vulkán megszilárdult láva, eső utáni tócsa – azonnal az új fajok gyarmatosításának színterévé válik. A fejlődő növényzet jellege az aljzat tulajdonságaitól függ. Az újonnan letelepedett szervezetek fokozatosan változtatják élőhelyüket, például a felszín árnyékolásával vagy páratartalmának megváltoztatásával. Az ilyen környezeti változások következménye új, ellenálló fajok kialakulása és a korábbiak kiszorulása. Idővel új biocenózis alakul ki, amelynek fajösszetétele az eredetitől észrevehetően eltér (9. ábra).

Rizs. 9. Ökológiai szukcesszió a fitocenózisok változásának példáján a déli tajgában

Kezdetben a változások gyorsan mennek végbe. Ekkor csökken az utódlás aránya. A nyírfacsemeték sűrű, a talajt árnyékoló növekedést hoznak létre, és ha a lucfenyő magja a nyírrel együtt csírázik is, a nagyon kedvezőtlen körülmények közé kerülő csemeték messze elmaradnak a nyírfétől. A fénykedvelő nyír komoly vetélytársa a lucfenyőnek. Ezen túlmenően a nyírfaj sajátos biológiai jellemzői előnyöket biztosítanak a növekedésben. A nyírt az „erdő úttörőjének”, úttörő fajnak nevezik, mivel szinte mindig elsőként telepszik meg a bolygatott területeken, és sokféle alkalmazkodóképességgel rendelkezik.

A nyírfák 2-3 évesen elérhetik a 100-120 cm-es magasságot, míg a fenyők ekkora már alig érik el a 10 cm-t. Fokozatosan, 8-10 éves korig a nyírfák stabil nyírfaállományt alkotnak 10-ig. -12 m magas.A fejlődő alatt A lucfenyő a nyír lombkorona mentén kezd növekedni, változó sűrűségű aljnövényzetet képezve. Változások az alsó, füves-cserje rétegben is előfordulnak. A nyírfa koronája közeledtével fokozatosan eltűnnek a szukcesszió kezdeti szakaszára jellemző fénykedvelő fajok, és átadják helyét az árnyéktűrőknek.

A változások a biocenózis állati összetevőjét is érintik. Az első szakaszokban májusi bogarak és nyírmolyok telepednek meg, majd számos madár - pelyva, poszcsa, poszcsa, kisemlősök - cickány, vakond, sündisznó. A változó fényviszonyok jótékony hatást gyakorolnak a fiatal karácsonyfákra, amelyek felgyorsítják növekedésüket. Ha a szukcesszió korai szakaszában a fenyők növekedése évi 1-3 cm volt, akkor 10-15 év után már eléri a 40-60 cm-t.50 év körül a lucfenyő utoléri növekedésében a nyírt, luc-nyír vegyes állomány képződik. Az állatok közé tartoznak a nyulak, az erdei pocok, az egerek és a mókusok. A madárpopuláció körében is észrevehetőek a szukcessziós folyamatok: egy ilyen erdőben a hernyókkal táplálkozó oriolák telepednek meg.

A vegyes luc-nyírerdőt fokozatosan felváltja a lucfenyő. A lucfenyő növekedésben felülmúlja a nyírfát, jelentős árnyékot hoz létre, a nyír pedig, mivel nem bírja a versenyt, fokozatosan kihullik a faállományból.

Így jön létre a szukcesszió, amelyben először a nyír-, majd a vegyes luc-nyírerdőt felváltja a tiszta lucfenyő. A nyírerdő lucfenyővel való helyettesítésének természetes folyamata több mint 100 évig tart. Ezért nevezik az utódlás folyamatát néha szekuláris változásnak.

Ha a közösségek kialakulása újonnan kialakult, korábban lakatlan élőhelyeken (szubsztrátumokon) történik, ahol nem volt növényzet - homokdűnéken, fagyott lávafolyásokon, erózió vagy jégvisszahúzódás következtében feltárult sziklákon, akkor az ilyen egymásutániságot ún. elsődleges.

Az elsődleges szukcesszióra példa az újonnan kialakult homokdűnék kolonizációs folyamata, ahol korábban nem volt növényzet. Itt telepednek meg először a száraz körülményeket jól tűrő évelő növények, mint például a kúszó búzafű. A futóhomokon gyökeret ver és szaporodik, megerősítve a dűne felszínét, és szerves anyagokkal gazdagítva a homokot. Az évelő füvek közvetlen közelében lévő környezet fizikai feltételei megváltoznak. Az évelő növényeket követően megjelennek az egynyári növények. Növekedésük és fejlődésük gyakran hozzájárul az aljzat szerves anyaggal való dúsításához, így fokozatosan olyan növények növekedésére alkalmas feltételek jönnek létre, mint a fűz, a medveszőlő, a kakukkfű. Ezek a növények megelőzik a fenyőcsemeték megjelenését, amelyek itt megtelepednek, és felnőve sok generáció után fenyőerdőket alkotnak a homokdűnéken.

Ha egy területen korábban is létezett növényzet, de valamilyen oknál fogva elpusztult, akkor annak természetes helyreállítását ún. másodlagos utódlás. Ilyen szukcesszió következhet be például az erdő betegség, hurrikán, vulkánkitörés, földrengés vagy tűz által okozott részleges elpusztításából. Az erdei biocenózis helyreállítása ilyen katasztrofális hatások után hosszú ideig tart.

A másodlagos szukcesszióra példa a tőzegláp kialakulása, amikor a tó benőtt. A növényzet változása egy mocsárban azzal kezdődik, hogy a tározó széleit benőnek vízinövények. A nedvességkedvelő növények (nád, nád, sás) a partok közelében egy összefüggő szőnyegen kezdenek növekedni. A víz felszínén fokozatosan kialakul egy többé-kevésbé sűrű növényzetréteg. Az elhalt növényi maradványok felhalmozódnak a tározó alján. Az állóvizek alacsony oxigéntartalma miatt a növények lassan lebomlanak és fokozatosan tőzeggé alakulnak. Megkezdődik a mocsári biocenózis kialakulása. Megjelennek a sphagnum mohák, amelyek egybefüggő szőnyegén áfonya, vadrozmaring és áfonya nő. Itt fenyők is megtelepedhetnek, ritka növekedést képezve. Idővel kialakul a magaslápi ökoszisztéma.

A legtöbb jelenleg megfigyelt utódlás antropogén, azaz a természetes ökoszisztémákra gyakorolt ​​emberi hatás eredményeként fordulnak elő. Ez az állatállomány legeltetése, erdők kivágása, tüzek előfordulása, szántás, talajok elöntése, elsivatagosodás stb.