Сукцессии и функциональные блоки PDF Печать E-mail

В отличие от флуктуации сукцессия — это направленный процесс, когда одна стадия в развитии сообщества сменяет другую.
Первичные сукцессии начинаются, когда все компоненты существовавших ранее экосистем разрушены либо на этом участке земной поверхности экосистем вообще не было. Таковы, например, например, лавовые поля после извержения вулкана.

Первичная сукцессия включает длинный ряд состояний, начинающийся с заселения голых участков горных пород живыми существами и формирования примитивных почв. Затем почвы постепенно развиваются, появляются более крупные животные и растения.
Природный эксперимент на небольшом острове Кракатау, сообщества которого были полностью уничтожены при взрыве вулкана в 1883 г., показал, что заселение шло за счет видов, способных тем или иным способом — по воде или воздуху — пересечь почти 40-километровую водную полосу между этим островком и соседними большими островами. Вероятно, вначале на оголенных участках поселились цианобактерии. Через 9 месяцев появился первый паук, вскоре после этого — первые споровые и семенные растения, птицы и рептилии. Через 50 лет на острове рос молодой тропический лес, населенный более чем 1200 видами животных.

Формирование сообщества может идти двумя различными путями. Первый — это заселение участка с разрушенной экосистемой группами взаимоприспособленных друг к другу видов из соседних сообществ. Второй путь наблюдается при формировании сообществ в отсутствии соседей. В этом случае может складываться случайный набор видов. Так, на океанических островах, никогда не имевших связи с континентами, как правило, отсутствуют наземные млекопитающие, земноводные, многие группы насекомых. Поэтому нет или почти нет привычных хищников, т.е. консументов второго и третьего порядков. В результате за время существования таких островов появились хищники в группах, в которых их обычно нет. Таковы хищные гусеницы бабочек-пядениц на Гавайских островах.

В современных условиях чаще приходится сталкиваться с вторичными сукцессиями, которые начинаются после изъятия из экосистемы какого-то блока либо его значительного нарушения. Так, в тайге и в степях вторичные сукцессии очень часто начинаются после пожаров. При этом обычно сохраняется почва, а в ней -семена, споры, куколки, яйца и другие покоящиеся стадии различных организмов. Кроме того, не исключено заселение видов из соседних сообществ.
Сейчас особенно широко распространены различные типы антропогенных вторичных сукцессий, связанных с деятельностью человека. Таковы, например, залежные сукцессии, начинающиеся после забрасывания какого-либо поля. При этом восстановление через ряд последовательных стадий идет до экосистемы, характерной для данной природной зоны. От последней зависит длительность сукцессии. Так, в степях — это около 70-100 лет, в лесах сукцессия может идти на протяжении 500-700 лет, а вот в тундрах — до нескольких тысяч лет.

При залежных сукцессиях в лесной зоне обычно наблюдается очень → многолетние травы → кустарники → быстрорастущие деревья → деревья, характерные для данной зоны.

В ходе сукцессии в сообществе происходит смена видового состава растений, связанная с возможностями существования и с влиянием одних видов на произрастание других. Одновременно меняется видовой состав животных организмов. Заканчиваются сукцессии состоянием климакса (греч. klimax — лестница). Климакс соответствует типичной для данного района экосистеме.
Климаксные состояния являются наиболее устойчивыми и могут поддерживаться достаточно долго.

В устойчивом сообществе представлены все функциональные блоки, причем в каждый блок могут входить близко родственные или экологически похожие виды. Они используют все возможности для существования, предоставленные средой, с минимальной конкуренцией между собой и максимальной биологической продуктивностью в условиях данного конкретного местообитания. Пространство заполняется с наибольшей плотностью, но при этом перекрывание экологических ниш практически отсутствует. Это характерно и для неспособных передвигаться растений, которые используют неоднородность местообитаний, а также расходятся по времени активности.
В целом устойчивость каждой экосистемы обеспечивается в первую очередь несколькими факторами:
(1) Наличием источника энергии.
(2)Исходными особенностями среды — коренными горными породами. Направленностью и характером стока и т.п.
(3) Консервативными биокосными компонентами экосистемы — главным образом почвой, запасами органического вещества, связанными с деятельностью растений, особенностями микроклимата.
(4) Общей совокупностью генофондов живых организмов и источником их восстановления (как в пределах самой экосистемы, так и за ее пределами). Именно генофонды определяют характер наследования признаков и именно от них во многом зависят будущие популяции входящих в экосистему видов.
Проникновение нового вида в сообщество приводит к выработке своей экологической ниши и сужению ниш других организмов. И наоборот, изъятие вида обычно означает расширение ниш оставшихся форм. Но особенно важно, что такое вторжение или изъятие часто влияет и на виды из других функциональных блоков.

Так, длительные наблюдения в целинных степях юга России показали, что отсутствие выпаса копытных приводит к утере степными сообществами многих характерных свойств, в частности, к исчезновению видов, принадлежащих к красиво цветущему разнотравью. Изменение в составе хищников, несмотря на их малочисленность в сообществе, может резко изменить его характер. Например, разведение в озере Гатун (Панамский канал) хищной рыбы-цихлиды привело к резкой перестройке трофической сети, в том числе ее упрощению и исчезновению части видов.
Естественно, в природе очень трудно вычленить “чистые” сукцессии и “чистые” флуктуации, так как в действительности они накладываются друг на друга. Именно поэтому динамика природного сообщества крайне сложна.

Интересные статьи по биологии:

1) Популяционные законы

2) Видовые ниши