Розвиток екосистем.

Спостереження в природі показують, що занедбані поля або згорілий ліс поступово завойовуються багаторічними дикими травами, потім чагарниками, і кінець кінцем – деревами. Розвиток екосистем за засом відомий в екології під назвою екологічних сукцесій.

Екологічна сукцесія – це послідовна зміна біоценозів, які виникають на одній й тій же теріторії під дією природних або антропогенних чинників.

Деякі угрупування залишаються стабільними багато років, інші швидко змінюються. Зміни здійснюються у всіх екосистемах природним або штучним шляхом. Природні зміни є закономірними й керуються самим угрупуванням. Якщо сукцесіонні зміни визначаються в основному внутрішньою взаємодією – це аутогенна сукцесія. Якщо зміни викликаються зовнішніми силами на вході в екосистему (шторм, пожар, дія людини), то таку сукцесію називають алогенною сукцесією. Процеси сукцесії йдуть безперервно на всій планеті.

Послідовні угрупування, що смінюють одне одного на даному просторі, називаються серіями.

Сукцесія, що починається на ділянці, що допріж не була зайнята, називається первинною. Наприклад, розташування лішаїв на камінні: під дією відходів лішаїв каміння поступово перетворюється на грунт, де оселюються трави, чагарники, дерева.

Якщо угрупування розвивається на місці того, що вже існувало, то говорять про вторинну сукцесію. Наприклад, зміни, що проходять після рубки ліса, будівлі ставка або водосховища.

Швидкість сукцесій різна. В історичному плані зміна фауни й флори за геологічними періодами є не що інше як екологічні сукцесії. Вони тісно пов’язані з геологічними і кліматичними змінами і еволюцією видів. Такі зміни проходять дуже повільно. Для первинних сукцесій потрібні сотні й тисячи років. Вторинні сукцесії протікають швидкіше. Для відновлення рослинної біомаси на місці рубки лісу, лісної пожежі треба від 30-50 до 250 років.

Рисунок 2.5 - Вторинна сукцесія у помірному кліматі

Сукцесія починається з незбалансованого угрупування, у якого продукція органічної речовини П або більше, або менше швидкості розкладення (дихання) Д і угрупування прагне до стану , де П=Д. Сукцесія, що починається при П>Д, називається автотрофною, а при П<Д – гетеротрофною. Відношення П/Д є функціональним показником зрілості екосистеми.

Автотрофна сукцесія – широко розповсюджене в природі явище, яке починається в незаселеному середовищі: формування лісу на кинутих землях або відновлення життя після виверження вулканів або інших природних катастроф. Вона характеризується перевагою автотрофних організмів.

Гетеротрофна сукцесія характеризується перевагою бактерій і зустрічається тоді, коли середовище пересичене органічними речовинами. Наприклад, в річці, що забруднена стічними водами з великим вмістом органічних речовин, або на очисних спорудах. При гетеротрофних сукцесіях енергетичні запаси можуть поступово зникати, тоді після вичерпання енергетичних ресурсів екосистема може зникнути ( наприклад, дерево, що гине).

Клімаксна екосистема. В будь-якій сукцесійній серії темпи змін, що відбуваються, поступово уповільнюються. Кінцевим ітогом є формування відносно стійкої стадії – клімаксної екосистеми, або клімаксу. В клімаксних екосистемах утворюється складна сітка взаємовідношень, які підтримують її стабільний стан. Теоретично такий стан повинен бути постійним за часом і існувати до тих пір, поки його не зруйнують потужні зовнішні обурення. Чим більше відношення П/Д віддалюється від 1, тим менш зрілою і менш стійкою буде екосистема. В клімаксних екосистемах це відношення наближається до 1.

Питання для самоконтролю

Питання 2.8. Чи можна сказати, що якщо біогенні органічні речовини зустрічаються зовні живих організмів, вони обов’язково повинні бути в складі живих організмів?

Так.

Ні.

Питання 2.9. Чи можна вважати, що перевага автотрофних процесів в екосистемі над гетеротрофними сприяє нагромадженню кисню в атмосфері планети?

Так.

Ні.

Питання 2.10. Чи можна сказати, що саме зелені організми відіграли головну роль у формуванні геохімічного середовища Землі, сприятливого для існування усіх інших організмів?

Так.

Ні.

Питання 2.11. Чи можна сказати, що зараз продукційно-деструкційний баланс в біосфері є позитивним?

Так.

Ні.

Питання 2.12. Чи можна сказати, що якщо зміни в екосистемі визначаються зовнішньою дією, то це повинна бути обов’язково діяльність людини?

Так.

Ні.

Питання 2.13. Чи можна сказати, що в клімаксній екосистемі врівноважені автотрофні і гетеротрофні процеси?

Так.

Ні.

Параграф 2.3