Curs 9. Cele mai importante caracteristici ale biocenozelor, ecosistemelor (biogeocenozelor)
9.3. Dinamica și stabilitatea, succesiunea ecologică, capacitatea de autoreglementare
În ecosistemele naturale (biogeocenoze), componenta lor biotică a biocenozelor, există grupuri de organisme a căror activitate de viață se încadrează în momente diferite ale zilei. În plante, precum și animale, intensitatea și natura proceselor fiziologice se schimbă într-o zi. Pe timp de noapte, nu se produce fotosinteza, într-un număr de plante florile sunt deschise doar noaptea și polenizate de animale de noapte, în timp ce altele sunt adaptate la polenizare pe zi. Migrațiile zilnice zilnice ale animalelor au o mare importanță în dinamica biocenozelor. Migrațiile diurne pe verticală sunt caracteristice organismelor planctonice și locuitorilor solului.
Dinamica zilnică a biocenozelor este asociată în primul rând cu ritmul fenomenelor naturale și are un caracter strict periodic. Dar pot exista schimbări neperiodice în activitate, numărul componentelor biocenozelor, asociate cu acțiunea factorilor de mediu neregulați. Astfel, ploile abundente sau secetele conduc la mișcarea animalelor, o schimbare a activității lor, afectează intensitatea proceselor de viață.
Se observă abateri semnificative în biocenoză în dinamica sezonieră. Ele sunt cauzate de ciclurile biologice ale organismelor, care depind de ciclicitatea sezonieră a fenomenelor naturale. Aceasta se manifestă în prezența perioadelor de înflorire, fructare, creșterea activă, căderea frunzelor și odihna de iarnă în plante; hibernare, somn de iarnă, diapause, migrații la animale. În procesul de dinamică diurnă și sezonieră, integritatea biocenozelor nu este, de obicei, încălcată. Dar poate fi, de asemenea, expus unor forțe care schimbă semnificativ sau distrug complet comunitățile. În astfel de cazuri, se dezvoltă o altă biocenoză, mai adaptată noilor condiții. Înlocuirea consecutivă a unei biocenoză de către alta se numește succesiune ecologică (din succesiunea latină - secvență, schimbare). Lanțul biocenozelor succesive se numește seria de succesiuni. În seria de succesiuni, fiecare biocenoză reprezintă o etapă definită în formarea comunității finale, terminale sau așa-numitelor culmi. Pe măsură ce complexitatea comunității devine mai complexă și legăturile dintre populații. Cei mai puțin adaptați la noile condiții sunt înlocuiți cu altele mai adaptate și așa mai departe până când apar specii care sunt complet satisfăcute de condițiile mediului și nu mai sunt înlocuite de alte specii. Ca urmare, comunitatea devine stabilă și ajunge la stadiul final.
Deseori succesiunile se fac în perioade relativ scurte de timp. Un incendiu forestier poate distruge instantaneu biocenoza stabilă care sa dezvoltat de mii de ani, iar o nouă comunitate începe să fie creată în conflagrație. În acest caz, vor exista schimbări frecvente într-un număr de comunități. În final, biocenoza de tip original este restaurată în mod constant (sau diferă ușor de cea originală). Uneori succesiunea este foarte lentă, chiar și de secole. Exemple clasice de succesiune sunt supraaglomerarea lacului și apariția în locul lui a unei turbării; formarea pădurii de molid.
În primul rând pe terenurile arabile abandonate ale copacilor sunt mesteacan, ca semințele acestor arbori sunt ușor transportate de vânt. Odată ce ajung pe solul slab împământat, germinează. Acești primi coloniști sunt de obicei numiți pionieri. Cel mai persistent dintre ei locuiesc abandonati arătură sau teritoriu se aprobă acolo și schimba treptat mediul înconjurător, crearea de noi condiții, care în cele din urmă sunt ele însele improprii. Aceste condiții sunt potrivite pentru invadatori de plante, deplasând pionierii și încep să domine în comunitate atât timp, ca rezultat al activităților lor din nou, nu se va schimba condițiile și ei încep să fie înlocuite cu forme mai bine adaptate. Condiții favorabile pentru alimentație, sunt create numai după închiderea mestecenii coroanele, care este de aproximativ 30-50 de ani. Treptat a format o pădure mixtă. Ea există un timp relativ scurt, ca svetlolyubivye de mesteacăn nu pot tolera umbra și sub un baldachin de braduri nu se produce reînnoirea acestora. pădure de molid de echilibru pe teren arabil abandonate format după aproximativ 80-120 de ani de la primele lăstari de mesteacăn. Yu Odum conduce exemplu succesiune, a avut loc în loc abandonat terenurile agricole, în partea de sud-est a Statelor Unite (Figura 9.5).
pe câmpurile eliminate în apropiere de Philadelphia (Pennsylvania)
(conform lui R. Ricklefts, 1979)
A. domeniul recent abandonat; În prima ambrosie de vară domină aici (plantele din acest gen sunt buruiane periculoase, ambrosia fiind caracterizată de formarea unei cantități mari de polen care provoacă o boală alergică).
B. Tufele și copacii mici încep să crească în 10-15 ani, iar în 25-50 de ani se dă drumul pădurii tinere cu frunze largi (în această zonă nu există nici o etapă de pădure de pin în succesiune).
C. După 100-200 de ani, această pădure se apropie de maturitate, deși unele urme ale etapelor anterioare ale dezvoltării sale persistă.
Primii 10 ani sunt dominate de vegetație ierboasă, și apoi a început să se dezvolte tufișuri, la 25 de ani în tufiș a fost înlocuit cu o pădure de pin, care, la rândul său, este de 100 de ani de la începutul succesiunii a dat cale de esenta tare specii de lemn. Numărul de specii de păsări în această perioadă a crescut de la 2 la 19, iar densitatea de perechi de păsări per 100 de acri (1 acru este egal cu 4046.9 m 2) a crescut de la 27 la 233. Perioada de succesiune a durat aproximativ 100 de ani. Pentru a completa succesiunea în zonele cu o absență totală a solului (dune de nisip, fluxuri de lavă nou formate) necesită cel puțin 1000 de ani. În cursul succesiunii, ca regulă, aceasta crește diversitatea membrilor biocenozelor, ecosisteme (biogeocenosis) specii de organisme, având ca rezultat creșterea stabilității lor. Creșterea diversității speciilor se datorează faptului că fiecare componentă nouă deschide noi oportunități de introducere. De exemplu, apariția de copaci ofera perspective asupra speciilor ecosistemului care trăiesc în așternut pe crusta de sub scoarță, și altele asemenea, în adânciturile. D. Procesul istoric de formare a biocenozelor ecosistemelor (biogeocoenoses) variate.
Acesta include și concurența între diferitele biocenoze, ecosisteme (biogeocenoses), de exemplu, lupta de pădure cu stepa și prăbușirea părintelui biocenozelor ecosistemelor materne (biogeocoenose) la o modificare locală în condițiile de existență și, în final sinteza de noi biocenozelor, ecosisteme (biogeocenosis), pe baza predecesorilor .
Astfel, cei mai importanți parametri ce caracterizează biocenoza sunt varietăți specifice, specii și structura spațială nișă ecologică, dinamica și stabilitatea. Caracteristici biogeocoenoses (ecosistem) au limite definite caracteristici biotop, care interacționează cu toți factorii de mediu se realizează circulația substanțelor și fluxul de energie, acestea sunt relativ stabile în timp, sunt capabile de auto-reglementare și auto-dezvoltare.