Dinamica Ecosistem și stabilitatea (subiectul 11)
Dinamica și stabilitatea ecosistemelor (note de curs și cititori)
Stabilitatea ecosistemelor naturale
Biogeocoenosis (sistem ecologic elementar) pentru a determina VN Sukachev - "<.> unitate contradictorii pe plan intern, dialectică, este în mișcare și dezvoltare constantă. " ecosisteme constanță relativă, ele variază în mod continuu. Vorbim despre stabilitate, constanță a ecosistemului în absența unor schimbări semnificative, fundamentale, cu o scurtă (în geologice scara) perioada de timp.
Stabilitatea ecosistemelor naturale (pentru NV Dylisu, 1978):
- Prin stabilitatea biogeocoenoses (ecosisteme elementare) trebuie înțeles păstrarea organizării structurale și funcționale a stării lor neschimbată sau sa modificat putin pentru un timp suficient de lung. Această proprietate este rezultatul biogeocenosis naturale un proces lung evolutiv. În cursul acesteia, pe de o parte, pentru a îmbunătăți organismele în sine, pe de altă parte - a fost fixarea reciprocă a organismelor și populațiilor la ele și la mediul inert (simplificat ca rezultat al selecției naturale s-au păstrat nu numai corpul cel mai perfect, dar, de asemenea, cele mai eficiente biocenozelor și ecosistemelor.) .
- Ca urmare a biogeocoenoses naturale moderne cunoscute achiziționate marjă de siguranță și cu ajutorul unor bucle de feedback negativ s-au dezvoltat abilitatea de a menține structura și tipul său de ritmuri de lucru, chiar și cu modificări semnificative ale condițiilor externe.
- Datorită format istoric puterea de organizare a biogeocoenoses naturale moderne sunt capabile de restaurare repetate a inerente „moștenit“ de tipul lor de organizare, cu diferite tipuri de influențe distructive ale factorilor externi. De exemplu, în loc de pene de stepa arătură la terminarea utilizării recuperate treptat printr-o serie de etape pornind de stepa tip pană.
- Stabilitatea ecosistemelor nu este totuși absolut; sisteme, întotdeauna egale, nu se schimba, nu există. Stabilitatea relativă și limitată la un anumit interval de timp, diferite pentru diferite biogeocenosis.
- Cele mai stabile biogeocoenoses - spațiu ocupantă habitatului înalt natural în care au evoluat în mod natural. Organizația lor modernă este mai bine adaptată la alte condiții climatice zonale, iar acestea sunt cele mai autonom în funcționarea lor. Aceste biogeocoenoses cele mai stabile (ecosisteme) sunt numite punctul culminant.
Yu Odum (1986) subliniază informațional, cibernetica - Natura stabilității ecosistemelor naturale (din kybernetike greacă arta de management.): „În plus față de fluxurile de energie și materie de cicluri. ecosistem caracterizat prin dezvoltarea rețelelor de informații, inclusiv fluxurile de semnale fizice și chimice, conectarea toate părțile sistemului și gestiona ca un singur întreg ". Toate varietate de mecanisme homeostatice în ecosisteme este împărțit în două tipuri principale:
1) mecanisme, bazate pe existența în sistemul de feedback negativ;
2) mecanisme asociate cu elemente funcționale redundante din sistem.
Feedback-ul negativ stabilizează ecosistemul: „Atunci când impactul extern asupra unui sistem în echilibru dinamic, sistemul răspunde în așa fel încât să atenueze efectele influenței externe“ - principiul Le Chatelier.
Odata cu efectul ecosistemelor de rezistență la mecanismele de feedback pot fi furnizate elemente funcționale sau duplicarea redundantă mediu (Odum, 1986). De exemplu, în cazul în care fotosinteza ecosistemului în plante transporta trei grupe având diferite valori maxime de temperatură, rata totală de fotosinteză, la ieșire poate rămâne relativ constantă chiar și la schimbarea temperaturii de intrare (figura 11.1).
Fig. 11.1. Menținerea stabilității în ecosistemul când redundanță elemente funcționale (pentru Odum 1986 cu modificări pentru explicații în text).
Bazat pe principiul redundanță, se poate presupune că stabilitatea ecosistemului va crește cu diversitatea speciilor biocenozelor. În multe cazuri, acest lucru este adevărat, dar studiile speciale arată că, în anumite medii (adesea extreme) cele mai rezistente la acele comunități, care includ un număr mic de tipuri de organisme specializate.
Desigur, rolul decisiv în reglarea și stabilizarea ecosistemului și comunitatea de mediu joacă biotice (biocenoza). In timpul evolutiei diferitelor tipuri de organisme au dobândit următoarele bine-cunoscute pentru a vă capacitatea de a:
1) să se adapteze la modificările parametrilor de mediu;
2) modificări și reglementări orientate mediu de mediu abiotic (formarea solului, menținerea unui pH constant, concentrațiile de nutrienți și parametrii climatici);
4) Formarea Superorganismal sisteme biologice (sisteme simbiotice mutualistic, consorții, comunități și biocenoza);