Список использованных источников. Динамика экосистем, понятие сукцессии

РЕФЕРАТ

на тему:

Динамика экосистем, понятие сукцессии

Работу выполнил

студент группы 61-ПЖ

очного отделения

Фетисова Марина Александровна

__________________

(дата, подпись студента)

Руководитель

доцент, Черепнина Л.В.

Отметка о защите

________________

Орел – 2016 г.

Содержание

Введение. 3

1.Понятие динамики экосистемы.. 4

2.Циклические изменения. 4

2.1.Суточные. 4

2.2.Сезонные. 4

2.3.Многолетние. 6

3.Поступательные изменения. 6

4.Сукцессии.. 7

5.Этапы сукцессии.. 7

6.Причины сукцессии.. 7

7.Типы сукцессии.. 8

7.1.Первичные. 8

7.2.Вторичные. 9

7.3.Автотрофные. 9

7.4.Гетеротрофные. 9

7.5.Аллогенные. 13

Заключение. 16

Список использованных источников. 17

Приложения. 18

Введение

Изучая сукцессию в экосистемах, экологи выделили три механизма ее действия:

Содействие. Появившиеся в новой экосистеме пионерные виды облегчают другим видам последующее заселение. Например, после отступления ледника первыми появляются лишайники и некоторые растения с поверхностными корнями — то есть виды, способные выжить на бесплодной, бедной питательными веществами почве. По мере отмирания этих растений происходит нарастание слоя почвы, что дает возможность укорениться поздним сукцессионным видам. Аналогично ранние деревья дают тень и убежище для ростков поздних сукцессионных деревьев.

Сдерживание. Иногда виды создают условия, усложняющие или вообще делающие невозможным появление поздних сукцессионных растений. Когда около океана появляются новые поверхности (например, в результате строительства бетонных пирсов или волнорезов), они быстро обрастают пионерными видами водорослей, и другие виды растений просто вытесняются. Это вытеснение происходит очень легко, поскольку пионерный вид воспроизводится крайне быстро и вскоре покрывает все доступные поверхности, не оставляя места для последующих видов. Пример активного сдерживания — появление горчака, азиатского растения, распространившегося по американскому Западу. Горчак в значительной мере защелачивает почву, в которой растет, что делает ее непригодной для многих диких трав.

Сосуществование. Наконец, пионерные виды могут вообще не оказывать на последующие растения никакого воздействия — ни полезного, ни вредного. В частности, это происходит, если разные виды используют разные ресурсы и растут независимо друг от друга.

Важно понимать, что конечное состояние леса или дюны экологически неустойчиво. Зрелый лес обычно характеризуется нулевым суммарным приростом органических веществ. Это означает, что с течением времени из-за потери веществ под воздействием таких процессов, как эрозия, лес постепенно начнет погибать. Кстати, большинство лесов обладают максимальной продуктивностью в течение первой половины сукцессионного цикла. деятельности, а также зависит от экономических и технических возможностей.

Целью работы является выявления путей повышения биологической продуктивности в искусственных экосистемах. В данном реферате поставлены следующие задачи: рассмотрение понятие динамики экосистем, какие изменения происходят в экосистеме (суточные, сезонные, многолетние), понятие о сукцессии, ее этапы, типы (первичные, вторичные, аллогенные (антропогенные), гетеротрофные, автотрофные.

Понятие динамики экосистем

Изменение экосистемы в результате внешних или внутренних воздействий среды называют динамикой экосистемы. Она всегда динамична, в ней постоянно происходят модификации ее основных компонентов и соотношении популяций. В экосистеме существуют два изменения: циклические и поступательные.

Циклические изменения

Циклические изменения – периодические реформирования в цикле, при которых цикл возвращается снова к исходному состоянию.

Суточные изменения

Суточные циклы связаны с переменами температуры, освещенности, влажности, давления и других экологических факторов в течение суток. Виды живых организмов, которые входят в данную экосистему, по-разному реагируют на воздействия среды. Это говорит о том, что одни из них более активны в дневное время суток, а другие — к вечеру или к ночи. Суточные ритмы проявляются в перестройке состояния, а также в перемене активности живых организмов в течение суток (рис.1). Например, чередование световой и темновой фаз фотосинтеза у растений, сна и бодрствования у животных. Суточная динамика четко показана в природных зонах с резким колебанием факторов среды на протяжении суток. Например, в пустынях жизнь летом, а именно в полуденные часы замирает, хотя некоторые животные могут проявлять определенную активность.

Сезонные изменения

Сезонный цикл связан с переменами экологических факторов в течение года. Сезонная изменчивость проявляется не только в изменении состояния активности, но и количественного соотношения отдельных видов в зависимости от циклов их размножения, сезонных миграций и т.д.

Из-за неблагоприятных условий многие виды начинают мигрировать в другие экосистеме с лучшими условиями жизни. У тех видов, которые остались все же зимовать в экосистеме, жизненная активность соответственно изменяется. Например, большинство деревьев и кустарников сбрасывают листву. Некоторые виды животных впадают в спячку, накопив при этом запасы энергетического сырья — жира. Зимняя спячка — это больше, чем просто приспособление животных к тому, чтобы пережить холодное время года. Например, для ежа, сони и подковоноса — это единственный способ избежать голодной смерти. Однако есть и такие животные, которые ведут зимой активный образ жизни и способны обеспечивать себя кормом. Но в основном сезонную активность амфибий и рептилий определяет температура, а не влажность. В тропических широтах у рептилий не существует определенной смены сезонов покоя и активности. Иногда на их состояние оказывают влияние периоды дождей и засухи. У амфибий, обитающих в зонах тропических пустынь, полупустынь, саванн цикличность строго определена. В засушливое время они впадают в спячку, которая может достигать до 10 месяцев, а в сезон дождей активно питаются и размножаются.

Продолжительность биологических сезонов в разных широтах неодинакова. На взгляд ученых, чтобы понять сезонную ритмику данного животного, правильней всего придерживаться распределения видов по биомам суши. Биомы - это отдельные части (зоны) ландшафта с различным рельефом, растениями и животными. Конечно же, этот вариант не подходит к обитателям мирового океана, а все, потому что их сезонная ритмика зависит от других экологических факторов. Единственные в мире биомы, в которых почти не прослеживается сезонная цикличность, это влажные вечнозеленые тропические леса (рис.2). Их территория располагается в северной части Южной Америки и в прилегающей области Центральной Америки. Здесь практически всегда стабильная температура и влажность, но также существует амплитуда суточных температурных колебаний.

В саванах период засухи достаточно продолжителен, даже иногда бывают два периода за один сезон.

Пустыням, как вы знаете, характерно: отсутствие влаги, высокая испаряемость, сухость воздуха. А в зонах умеренного, субтропического и тропического поясов всегда контролируется степенью и количеством осадков в течение года.

Климат степи чаще всего с суровой зимой. Осадки распределяются одинарно в течение года, но во вторую половину лета обычно погода стоит засушливая.

Широколиственные леса умеренного пояса, тайга и тундра, определяются сезонной ритмикой: только зимняя спячка. Чем ближе к зоне тундры, тем продолжительней зимовка и короче сезон активности.

Динамика сезонной цикличности для обитателей гор обуславливается тем, какого пояса придерживается тот или иной вид, и способен ли он сменить пояс в течение года. Чем выше в горы поднимается животное, тем соответственно короче период его сезонной активности и длиннее спячка, но это относится к видам, которые строго придерживаются одного или двух поясов. Совершенно другое дело виды, способные менять несколько высотных поясов за сезон. С увеличением высоты в горных биотопах изменяется перепад дневных и ночных температур, что определяет суточную цикличность животных.

Многолетняя изменчивость

Многолетняя изменчивость – это привычное явление в жизни любого биоценоза. Она зависит не только от перемены по годам метеорологических условий, но и от других множеств внешних факторов. Например, в Барабинской лесостепи (рис.3) количество осадков за несколько лет периодически изменяется. Средней Сибири проблема прироста деревьев и частоты пожаров в природных экосистемах, образовалась в связи с глобальными и региональными переменами климата. Влияния этой многолетней изменчивости являются одними из важнейших показателей скоростей и направленности сукцессионных процессов. Во многих районах земного шара были проведены детальные исследования перемен как ложных информаций об изменении. Оказалось, что только в единичных случаях древесно-кольцевые хронологии использованы для реконструкции изменений климата и многолетней изменчивости частоты пожаров. В настоящее время уже начаты такие работы и в бореальных лесах. Именно здесь исследователям позволят получить надежные данные о влиянии климата на изменение частоты лесных пожаров для разных подзон тайги Сибири, что позволит решить данную проблему.

2. Поступательные изменения – перемены в биоценозе, приводящие к смене данного сообщества другим. Причинами подобных смен являются внешние по отношению к ценозу факторы, которые длительное время действуют в одном направлении. К примеру, иссушение болотистых почв под воздействие каких-либо экологических факторов, усиление выпаса скота, проблемы, которая никогда не покидает наш мир - увеличение загрязнения водоемов, а также «уничтожение» лесопарков населением городов и т. д.

Поступательные изменения

Поступательные изменения более продолжительные и обычно приводят к смене одного биоценоза другим. Они могут быть вызваны:

— изменением природной среды под влиянием жизнедеятельности самих организмов экосистемы;

— установлением стабильных взаимоотношений между видами после их нарушения, например, лесным пожаром, сменой климата или вмешательством людей;

— влиянием человека.

Поступательные изменения называют сукцессией — саморазвитием экосистемы в результате взаимодействия организмов друг с другом и с абиотической средой. В ходе сукцессии малоустойчивый биоценоз сменяется более устойчивым.

Сукцессия

Сукцессия - последовательная смена биоценозов, возникающих на одной и той же территории в результате воздействия природных факторов или человека. Сукцессионные перемены образуются с тем, что данная экосистема создает неблагоприятные условия для наполняющих ее организмов (почвоутомление, неполный круговорот веществ, самоотравление продуктами выделений или разложения и т. п.). Такие явления не объяснимы.

Этапы сукцессии

Процесс сукцессии происходит по нескольким этапам:

1) образование жизни на пустом участке,

2) миграция на участок различных организмов,

3) приживание их на данном участке,

4) конкуренция организмов между собой и вытеснение отдельных видов,

5) преобразование ими местообитания.

На сегодня существует множество примеров сукцессии. Примером служит — зарастание озера или речной старицы и превращение ее сначала в болото, а затем, через длительный промежуток времени, в лесной биоценоз. Данная сукцессия состоит, из нескольких этапов превращения от озера к болоту сукцессия происходит:

1)водная гладь мелеет, затягивается со всех сторон сплавиной, на дно опускаются отмершие части растений,

2)постепенно зеркало воды затягивается травой,

3) на месте озера или старицы образуется верховое торфяное болото,

4)болото постепенно начнет зарастать древесной растительностью, скорее всего сосной.

5)процессы торфообразования на месте бывшего водоема приведут к созданию избыточного увлажнения и к уничтожению всего леса,

6)появится новое болото, но уже отличное от того, что было прежде.

Из видов, которые попали в новое местообитание, приживаются лишь те, способность адаптации, которых соответствует данным условиям окружающей среды. Виды, которые прижились в данном месте, постепенно занимают всю территорию, вступая, в конкуренцию друг с другом. В результате происходит перестройка видового состава, количественных соотношений разных форм., процесс преобразования самого местообитания под влиянием развивающегося сообщества. Процесс завершается формированием более или менее стабильной системы с уравновешенным типом биологического круговорота.

Причины сукцессии

Любая экосистема создает неблагоприятные условия, что приводит к периодическим изменениям сукцессии. Основная причина сукцессий — отсутствие равновесия между продукцией и дыханием в экосистеме, то есть неравновесность экологического баланса. Это приводит к изменению запаса органики в экосистеме и, в конечном счете, к изменению сообщества. Также существуют и другие немало важные причины, по которым происходят изменения сукцессии:

1) в результате естественно возникающих пожаров,

2) значительных буреломов,

3) мощных паводков,

4) чаще всего в результате вмешательства человека.

5) смены сообществ могут происходить под влиянием климатических факторов,

6) трансформации рельефа,

7) обогащения или обеднения почв.

Сукцессионные перемены связывают также и с истощением почвы, и с вымиранием в ней организмов (почвоутомление). Вместе с природными воздействиями причиной динамики экосистем выступает человек. Им разрушено множество коренных экосистем. К примеру, относят такие виды деятельности человека, как осушение болот, чрезмерные вырубки леса и т. д. Антропогенные воздействия ведут к упрощению экосистемы. Примерами первичных сукцессий в масштабе геологических периодов являются формирование фауны и флоры на скалах, песках, лавовом потоке, в послеледниковый период, после поднятия островов в океане. Также первичную сукцессию можно наблюдать на морских дюнах, где песчаный берег представляет собой землю, населенную только несколькими видами беспозвоночных; травы, кустарники будут представлять более раннее и более развитое сообщество; ряды дельтовидных тополей - еще более раннее сообщество, и так далее до тех пор, пока мы не дойдем до березово-кленового леса, расположенного в нескольких милях от берега, который представляет собой климаксовое сообщество (рис.4).

Типы сукцессии

Различают два типа сукцессии: автотрофные и гетеротрофные.

Первичная сукцессия

Первичной называется сукцессия, которая начинается на абсолютно лишенном жизни месте – на скалах, обрывах, наносах рек, сыпучих песках и т. д. Скорость изменения сообществ, как правило, невелика в первичной сукцессии. Она включают несколько этапов:

1) возвращение жизни участка, который был лишен жизни;

2) миграция на него разных организмов или их расселительных зачатков;

3) приживание организмов;

4) конкуренция их между собой и вытеснение отдельных видов;

5)преобразование организмами их местообитания, постепенная стабилизация условий и отношений.

Вторичные сукцессии

Вторичные сукцессии – это сукцессии начинаются не с нулевых значений, а образуются на месте разрушенных или нарушенных экосистем (после вырубок лесов, пожаров), которые были вызваны тем или иным фактором. Вторичные сукцессии протекают быстрее первичных, потому что начинаются с промежуточных стадий (трав, кустарников) на фоне более богатых почв (рис.4-Б) Для изучения вторичной сукцессии необходимо наблюдать, как в течение многих лет изменяются условия на месте заброшенного поля или сгоревшего леса. В таких местах обычно сохраняются богатые жизненные ресурсы. Вторичная сукцессия длится несколько десятков лет. Она начинается с того, что на освобожденном участке почвы появляются однолетние травянистые растения. Это - типичные сорняки: одуванчик, осот, мать-и-мачеха и другие. Их преимущество в том, что они быстро разрастаются и производят семена, приспособленные к распространению на далекие расстояния с помощью ветра или животных. Однако уже через 2-3 года их вытесняют конкуренты - многолетние травы, а затем - кустарники и деревья, прежде всего осина. Эти породы затеняют землю, а их обширные корневые системы забирают из почвы влагу, так что проросткам видов, первыми попавших на поле, становится трудно расти. Но сукцессия на этом не останавливается; за осиной появляется сосна; а последними - медленно растущие теневыносливые породы, например ель или дуб. Через сто лет на этом участке восстанавливается то сообщество, которое было на месте поля до сведения леса и вспашки земли.

Автотрофные сукцессии

Автотрофные сукцессии – это сукцессии, начинающиеся с состояния, когда продукция больше трат на дыхание. В зависимости от первоначального состояния субстрата, на котором развивается сукцессия, различают первичные и вторичные автотрофные сукцессии.

Гетеротрофные сукцессии

К гетеротрофным относятся те сукцессии, которые протекают в субстратах, где отсутствуют живые растения (продуценты), а участвуют только животные (гетеротрофы) или мертвые растения. Этот вид сукцессий имеет место только до тех пор, пока присутствует запас готового органического вещества, в котором сменяются различные виды организмов-разрушителей. По мере разрушения органического вещества и высвобождения из него энергии сукцессионный ряд заканчивается, система распадается.

Аллогенные сукцессии

Аллогенные сукцессии - смены сукцессий вызванные внешними абиотическими причинами. Они продолжаются до тех пор, пока действует внешний фактор. Как только действие фактора прекратится, сразу же начнется вторичная восстановительная сукцессия. Такие сукцессии чаще всего протекают в результате влияния человека (в этом случае они ещё могут называться антропогенными сукцессиями). Например - изменение климата в сторону потепления или похолодания, иссушение почв и т.д. Воздействия на биоценозы со стороны человека - загрязнение водоемов, опустынивание, химическое загрязнение воды. Антропогенные воздействия ведут к упрощению экосистем - дигрессиям. Различают, например, пастбищные, рекреационные и др. Причины таких сукцессий это антропогенные процессы и геохимические силы, действующие извне. В некоторых случаях при аллогенной сукцессии возрастает продукция, но снижается видовое богатство. Это наблюдается при изменении лугов под влиянием минеральных удобрений: число видов в сообществах уменьшается в 2‑2,5 раза. Причина тому – обострение конкуренции при повышении уровня обеспечения ресурсами. Так большой ущерб видовому составу европейских горных лугов на бедных почвах принесли мероприятия по их улучшению путем внесения минеральных удобрений.

Аллогенные сукцессии разделяются на гологенез и гейтогенез. Гологенез – сукцессии, являющиеся следствием процессов развития ландшафтов, обусловленных как природными, так и антропогенными причинами (например, формирование речной поймы, строительство водохранилищ и т.д.). Гейтогенез – сукцессии, обусловленные внешними факторами, которые не связаны с общими тенденциями развития ландшафта и имеют, главным образом, антропогенную природу.

В природе происходят вековые смены экосистем, сукцессии такого масштаба отражают историю развития жизни на Земле. Наглядным примером исторической смены экосистем служат изменения сообществ растений и животных по мере отступления ледников после крупных оледенений. Другой хорошо изученный пример - формирование современных типов экосистем на территории Каракумов по мере отступления древнего Арало-Каспийского моря. В случаях, когда в процессе эволюции под действием естественного отбора вымирают целые виды, а выжившие особи других размножаются, адаптируются и изменяются, говорят об эволюционной сукцессии.

Не везде условия жизни на планете остались чисто природными. Местами они очень глубоко и необратимо изменены человеком. Тут развиваются своеобразные биогеоценозы. К их числу можно отнести агроценозы (искусственные луга, поля, сады), мегаполисы. «Антропогенное воздействие на среду – мощнейший фактор изменения условий обитания, он может привести к невозможности существования человека во вновь созданных им же условиях» [2]. Искусственные биогеоценозы требуют неустанного вмешательства человека для поддержания их в стабильном состоянии. Значительная часть питательных веществ в них выносится за пределы экосистемы, и естественный круговорот веществ не осуществляется. Поэтому в ходе сельскохозяйственных работ необходимо внесение минеральных удобрений и дополнительных органических веществ (перегной, навоз, торф). Тут, в этих условиях, развитие сукцессии не достигает природной условно конечной фазы климакса, а лишь природно-антропогенного "финала" - узловых экосистем, или сообществ. Кое-где люди настолько часто нарушают природу, что такие непрерывно нарушаемые ценозы делаются как бы конечными в цепи сукцессии. Например, луг в долине реки, где постоянно пасется скот, не зарастает кустарниками и не может им зарасти, так как кусты и даже их зачатки бывают уничтожены животными. Такие искусственно устойчивые образования называют параклимаксами.

Причины сукцессии

Любая экосистема создает неблагоприятные условия, что приводит к периодическим изменениям сукцессии. Основная причина сукцессий — отсутствие равновесия между продукцией и дыханием в экосистеме, то есть неравновесность экологического баланса. Это приводит к изменению запаса органики в экосистеме и, в конечном счете, к изменению сообщества. Также существуют и другие немало важные причины, по которым происходят изменения сукцессии:

1) в результате естественно возникающих пожаров,

2) значительных буреломов,

3) мощных паводков,

4) чаще всего в результате вмешательства человека.

5) смены сообществ могут происходить под влиянием климатических факторов,

6) трансформации рельефа,

7) обогащения или обеднения почв.

Сукцессионные перемены связывают также и с истощением почвы, и с вымиранием в ней организмов (почвоутомление). Вместе с природными воздействиями причиной динамики экосистем выступает человек. Им разрушено множество коренных экосистем. К примеру, относят такие виды деятельности человека, как осушение болот, чрезмерные вырубки леса и т. д. Антропогенные воздействия ведут к упрощению экосистемы. Примерами первичных сукцессий в масштабе геологических периодов являются формирование фауны и флоры на скалах, песках, лавовом потоке, в послеледниковый период, после поднятия островов в океане. Также первичную сукцессию можно наблюдать на морских дюнах, где песчаный берег представляет собой землю, населенную только несколькими видами беспозвоночных; травы, кустарники будут представлять более раннее и более развитое сообщество; ряды дельтовидных тополей - еще более раннее сообщество, и так далее до тех пор, пока мы не дойдем до березово-кленового леса, расположенного в нескольких милях от берега, который представляет собой климаксовое сообщество (рис.4).

7.Типы сукцессии

Различают два типа сукцессии: автотрофные и гетеротрофные.

Первичная сукцессия

Первичной называется сукцессия, которая начинается на абсолютно лишенном жизни месте – на скалах, обрывах, наносах рек, сыпучих песках и т. д. Скорость изменения сообществ, как правило, невелика в первичной сукцессии. Она включают несколько этапов:

1) возвращение жизни участка, который был лишен жизни;

2) миграция на него разных организмов или их расселительных зачатков;

3) приживание организмов;

4) конкуренция их между собой и вытеснение отдельных видов;

5)преобразование организмами их местообитания, постепенная стабилизация условий и отношений.

Вторичные сукцессии

Вторичные сукцессии – это сукцессии начинаются не с нулевых значений, а образуются на месте разрушенных или нарушенных экосистем (после вырубок лесов, пожаров), которые были вызваны тем или иным фактором. Вторичные сукцессии протекают быстрее первичных, потому что начинаются с промежуточных стадий (трав, кустарников) на фоне более богатых почв (рис.4-Б) Для изучения вторичной сукцессии необходимо наблюдать, как в течение многих лет изменяются условия на месте заброшенного поля или сгоревшего леса. В таких местах обычно сохраняются богатые жизненные ресурсы. Вторичная сукцессия длится несколько десятков лет. Она начинается с того, что на освобожденном участке почвы появляются однолетние травянистые растения. Это - типичные сорняки: одуванчик, осот, мать-и-мачеха и другие. Их преимущество в том, что они быстро разрастаются и производят семена, приспособленные к распространению на далекие расстояния с помощью ветра или животных. Однако уже через 2-3 года их вытесняют конкуренты - многолетние травы, а затем - кустарники и деревья, прежде всего осина. Эти породы затеняют землю, а их обширные корневые системы забирают из почвы влагу, так что проросткам видов, первыми попавших на поле, становится трудно расти. Но сукцессия на этом не останавливается; за осиной появляется сосна; а последними - медленно растущие теневыносливые породы, например ель или дуб. Через сто лет на этом участке восстанавливается то сообщество, которое было на месте поля до сведения леса и вспашки земли.

Автотрофные сукцессии

Автотрофные сукцессии – это сукцессии, начинающиеся с состояния, когда продукция больше трат на дыхание. В зависимости от первоначального состояния субстрата, на котором развивается сукцессия, различают первичные и вторичные автотрофные сукцессии.

Гетеротрофные сукцессии

К гетеротрофным относятся те сукцессии, которые протекают в субстратах, где отсутствуют живые растения (продуценты), а участвуют только животные (гетеротрофы) или мертвые растения. Этот вид сукцессий имеет место только до тех пор, пока присутствует запас готового органического вещества, в котором сменяются различные виды организмов-разрушителей. По мере разрушения органического вещества и высвобождения из него энергии сукцессионный ряд заканчивается, система распадается.

Аллогенные сукцессии

Аллогенные сукцессии - смены сукцессий вызванные внешними абиотическими причинами. Они продолжаются до тех пор, пока действует внешний фактор. Как только действие фактора прекратится, сразу же начнется вторичная восстановительная сукцессия. Такие сукцессии чаще всего протекают в результате влияния человека (в этом случае они ещё могут называться антропогенными сукцессиями). Например - изменение климата в сторону потепления или похолодания, иссушение почв и т.д. Воздействия на биоценозы со стороны человека - загрязнение водоемов, опустынивание, химическое загрязнение воды. Антропогенные воздействия ведут к упрощению экосистем - дигрессиям. Различают, например, пастбищные, рекреационные и др. Причины таких сукцессий это антропогенные процессы и геохимические силы, действующие извне. В некоторых случаях при аллогенной сукцессии возрастает продукция, но снижается видовое богатство. Это наблюдается при изменении лугов под влиянием минеральных удобрений: число видов в сообществах уменьшается в 2‑2,5 раза. Причина тому – обострение конкуренции при повышении уровня обеспечения ресурсами. Так большой ущерб видовому составу европейских горных лугов на бедных почвах принесли мероприятия по их улучшению путем внесения минеральных удобрений.

Аллогенные сукцессии разделяются на гологенез и гейтогенез. Гологенез – сукцессии, являющиеся следствием процессов развития ландшафтов, обусловленных как природными, так и антропогенными причинами (например, формирование речной поймы, строительство водохранилищ и т.д.). Гейтогенез – сукцессии, обусловленные внешними факторами, которые не связаны с общими тенденциями развития ландшафта и имеют, главным образом, антропогенную природу.

В природе происходят вековые смены экосистем, сукцессии такого масштаба отражают историю развития жизни на Земле. Наглядным примером исторической смены экосистем служат изменения сообществ растений и животных по мере отступления ледников после крупных оледенений. Другой хорошо изученный пример - формирование современных типов экосистем на территории Каракумов по мере отступления древнего Арало-Каспийского моря. В случаях, когда в процессе эволюции под действием естественного отбора вымирают целые виды, а выжившие особи других размножаются, адаптируются и изменяются, говорят об эволюционной сукцессии.

Не везде условия жизни на планете остались чисто природными. Местами они очень глубоко и необратимо изменены человеком. Тут развиваются своеобразные биогеоценозы. К их числу можно отнести агроценозы (искусственные луга, поля, сады), мегаполисы. «Антропогенное воздействие на среду – мощнейший фактор изменения условий обитания, он может привести к невозможности существования человека во вновь созданных им же условиях». Зрелое (старое) сообщество с его большим разнообразием и обилием организмов, значительно развитой трофической структурой и с уравновешенными потоками энергии способно противостоять изменениям физических факторов (например, температуры, влажности) и даже некоторым видам химических загрязнений в гораздо большей степени, чем молодое сообщество. Однако молодое сообщество способно производить новую биомассу в гораздо больших количествах, чем старое.

Таким образом, человек может собирать богатый урожай в виде чистой продукции, искусственно поддерживая молодое сообщество. Ведь в зрелом сообществе, находящемся на стадии устойчивости и стабильности, чистая годовая продукция расходуется в основном на «общее дыхание» растений и животных и может быть даже равна нулю. С другой стороны (с точки зрения человека), устойчивость зрелого сообщества, его способность противостоять воздействию физических факторов (и даже управлять ими) является очень важным и весьма желательным свойством. «Пахотные земли, например, являются ранними сукцессионными стадиями. На них поддерживаются в молодом состоянии растительные сообщества, благодаря непрерывному труду земледельцев. Леса же представляют собой более старые, более разнообразные и более стабильные сообщества с низкой величиной чистой продукции» [2]. Чрезвычайно важно, чтобы человек уделял одинаковое внимание и молодым, и зрелым сообществам. Если уничтожить лес в погоне за временным доходом от древесины, уменьшатся запасы воды и почва будет снесена со склонов. Это уменьшит продуктивность равнинных районов. Леса представляют для человека ценность не только как поставщики древесины или источник дополнительных площадей, которые могут быть заняты культурными растениями.

Люди все еще слабо осознают последствия экологических нарушений, возникающих в погоне за экономической выгодой. Отчасти это связано с тем, что даже специалисты-экологи еще не могут дать точных предсказаний последствий, к которым приводят различные нарушения экосистем зрелого типа.

Остатки цивилизаций и пустыни, возникновение которых обязано деятельности человека, являются прекрасным доказательством того, что человек никогда не осознавал свою тесную связь с природой, необходимость приспосабливаться к естественным процессам, а не командовать ими.

Тем не менее, даже тех знаний, которые накоплены экологией в настоящее время, достаточно для уверенности в том, что превращение нашей биосферы в один обширный ковер пахотных земель таит в себе огромную опасность. Для нашей собственной защиты определенные ландшафты должны быть представлены естественными сообществами.

Заключение

Экологическая система представляет собой любую совокупность живых оpганизмов и сpеды их обитания, взаимосвязанных обменом веществ, энеpгии, и инфоpмации, котоpую можно огpаничить в пpостpанстве и во вpемени по значимым для конкpетного исследования пpинципам.

В реферате была рассмотрена иерархия экологических систем и на примерах показано, что любая экологическя система состоит из подсистем. Их количество и качественное различие не могут быть строго фиксированы, но определяются физико-географическими и иными условиями жизнеобитания. Или, исходя из правила полноты составляющих: число функциональных составляющих экосистемы и связей между ними в условиях квазистационарного ее состояния - всегда оптимально.

Нарушение этого правила, вызванное внутренним саморазвитием системы, или внешним на нее воздействием, выводит систему из состояния равновесия и стимулирует ее переход в иное качество.

В данной работе также была рассмотрена экологическая сукцессия.

Сукцессия любого масштаба заканчивается формированием зрелого сообщества, и в экосистеме все популяции приходят в состояние динамического равновесия.

В ходе сукцессии постепенно нарастает видовое разнообразие.

С энергетических позиций сукцессия - это такое неустойчивое состояние сообщества, которое характеризуется несоответствием двух показателей: валовой продуктивности и энергетических затрат всей системы на поддержание жизнедеятельности – дыхания.

Изымая избыток чистой продукции из сообществ, находящихся в начале развития сукцессии, мы задерживаем ее, но не подрываем основу существования сообщества.

Вмешательство же в стабильные, климаксовые системы неминуемо вызывает нарушение сложившегося равновесия. Пока нарушение не превышает самовосстановительной способности системы, вторичные сукцессии могут вернуть ее к исходному состоянию - этим пользуются, например, при планировании рубок леса.

Таким образом цель данной работы была достигнута, все поставленные задачи решены.

Список использованных источников

1. Александрова В.Д. Классификация растительности. - Л., 1969.-154 с.

2. Горчаковский П.Л. Тенденции антропогенных изменений растительного покрова земли //Бот. журн.-1979.- Т.64.- N12.- 3-18.

3. Исаков Ю.А., Казанская Н.С, Тишков А.А. Зональные закономерности динамики экосистем. М.:Наука, 1986.-150 с

4. Марков М.В. Общая геоботаника.- М.:Высш.шк., 1962.- 340 с.

5. Миркин Б.М. Теоретические основы современной фитоценологии.1. М.:Наука, 1985.-136 с.

6. Разумовский с м . Закономерности динамики фитоценозов.- М.:Наука,1981.-213 с.

7. Раменский Л.Г. Введение в комплексное почвенно-геоботаническое исследование земель .-М., 1938.-620с.

8. Naturalist. -1977. - Vol. 3, № 982. -P. 1119 - 1144.

9. Margalef R. Perspectives in ecological theory. - Chicago: Univ. Chicago Press,1968.-112 p

10. http://ru.wikipedia.org

11. Акимова, Т.А. Экология: Учебник для вузов / Т.А. Акимова, ВЛЗ. Хаскин. - М: ЮНИТИ, 1998, - 445 с.

12. Ильина Т.А. Экология и охрана природы [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://revolution.allbest.ru/ecology/00074999_0.html.

13. Кормилицин, В.И. Основы экологии: Учеб, пособие / В.Ц. Кормилидин. - М.: Интерстиль. 1997. - 368 с.

14. Маврищев, В.В. Основы общей экологии: Учеб, пособие / В.В, Маврищев. - Мн.: Выш. шк., 2000, - 317 с.

15. Охрана окружающей среды: Учеб, для техн. спец, вузов / Под ред. С.З. Белова. - М.: Высшая школа, 1991. - 319 с.

16. Реймерс, Н.Ф. Охрана природы и окружающей человека среды: Словарь-справочник / Н.Ф. Реймерс. - М: Просвещение, 1992. - 320 с.

17. Шимова, О.С. Основы экологии и экономика природопользования: Учебник / О.С. Шимова, Н.К. Соколовский. - Мн.: БГЭУ, 2001 -367 с.

18. Экология и безопасность жизнедеятельности: Учеб. пособие для вузов. / Под ред. Л.А. Муравья. - М. ЮНИТИ-ДАНА, 2000. - 447 с.

19. Экология: Учебное пособие / Общая ред. С.А. Боголюбова. - М: Знание, 1997

20. Интернет ресурс http://elementy.ru/

21. Интернет ресурс http://www.portal-slovo.ru/

22. Интернет ресурс http://www.ecosystema.ru

23. Интернет ресурс http://dic.academic.ru/dic.nsf/ecolog

24. Интернет ресурс http://dic.academic.ru

Приложение

Приложение А

Рис.1. Сезонные изменения суточной активности больших песчанок (по Н. П. Наумову, 1963)

Приложение Б

Таблица.1..Естественные сезоны природы лесной и лесостепной зон территории России (по Г. Э. Шульцу)

Сезон Подсезон Фенологические индикаторы начала
Весна Снеготаяние Появление первых проталин на ровных местах, прилет грачей
Оживление Начало пыления ольхи серой и орешника-лещины, начало цветения мать-и-мачехи
Разгар весны Начало зеленения березы, конского каштана, клена остролистного, рябины; начало пыления березы
Предлетье Начало цветения рябины обыкновенной, сосны, сирени обыкновенной
Лето Начало лета Начало цветения шиповника, малины; начало опадания созревших плодов вяза
Полное лето Начало созревания черники, морошки, ранних сортов красной и черной смородины
Спад лета Полное созревание озимой ржи, созревание брусники, начало созревания вишни
Осень Начало осени Начало пожелтения листьев липы мелколистной, березы, вяза, береста
Золотая осень Начало пожелтения хвои лиственницы сибирской, запестрение (примерно 50% листьев пожелтело) березы, липы
Глубокая осень Конец валового листопада березы, вяза, осины
Предзимье Конец листопада сирени, тополя; первый снежный покров
Зима   Установление устойчивого снежного покрова

Приложение В

Рис.2.Вечнозеленый тропический лес

Приложение Г

Рис.3.Осадки за год на севере Западной Сибири

Приложение Д

Рис.4. Примеры первичной (А) и вторичной (Б) сукцессии

Наши рекомендации