 |
Классич примером сукцес явл формир елового леса на брошен землях или после лесного пожара.
|
|
|
|
Синэкология.
Экосист, их структ, динам, энерг.
Совокуп всех жив орг нашей планеты зан простр, имен биосф. Изуч биосф, как един компл, чрезвыч сложно, поэтому принято раздел её на бол или мен цельн иерарх связ звенья (сообщ попул, биоцен, биогеоцен, экосист).
Рассм свойства этих важных звеньев биосферы.
Сообщ попул разл видов.
Между попул организмов разл видов обычно доминир след виды связей: троф, фабр (исп матер растит или животн происх) и форич (трансп одних организмов др). Каждая попул заним в экосист опр “э нишу”. Если попул одного вида по каким-либо прич исчезает из ниши, то её место неминуемо зан попул какого-либо др вида, из близкой или дал таксон группы, кот продолж выполн в экосист функ исчезнувшей попул (как в пьесе, роль ушедшего актёра берёт на себя др актёр). Если к-л э ниша ост своб в биоцен, то такой биоценоз наз “ненасыщ”, если заняты все ниши - насыщ.
Биомы (формации).
Биоценозы обр комплексы, наз биомами, или формациями. Примеры биомов: нас африк саванны, амерй прерии, листв лесов умерен зоны Европы и т.п. Биомы объед в три осн типа: наземн, пресноводн и морские. К наз биомам относят биомы: - тундры (аркт и альп); -сев хвойн лесов; -листопад. лесов умерен зоны; -тропич джунглей (сельвы); -тропич степей и саванн; -жестколистные леса умерен зоны (пример: эвкаклипты); -пустынь, и другие. К п р е с н о в о д н ы м биомам относят: -стоячие воды, или лентич водоёмы (дат. “lenis” - спок)- озёра, пруды; -проточн воды, или лотич водоёмы (“lotus” - омыв); - эстуарии и лиманы.
Среди о к е а н и ч е с к и х и м о р с к и х водоёмов выделяют: - биомы океанич обл; -биомы континент шельфа; -биомы материк склона и прилеж к нему подводн возвыш;- биомы остр шельфов, и другие.
|
|
|
Структура экосистем.
Экосист - это компл живой и нежив прир, обл опр целостност,геогр полож и структурно-функц связями.
В каждой экосист устанавл баланс процессов синтеза и распада орг веществ, кот под возд меняющихся внеш факторов, кот может быть нарушен всл прир катастр или негат возд антропоген факторов.
Экосист могут быть разл масштабов, напр: 1. Микроэк (ствол мёртвого дерева);
2.Мезоэк (пруд, озеро, лесная поляна и т.п.);
3.Макроэкосист (океан, контин и т.п.);
Мегаэкос (биосфера Земли).
Экосист может быть искусст (напр, жил, аквариум, косм корабль и т.п.) и естественной. Ест экосист, по аналогии с биомами, подразд на наземн, мор и пресноводные. Примеры назем экосист: аркт тундра, тайга, листопад леса умерен пояса, степи умерен зоны, саванны,пустыни, влажные троп леса (джунгли, сельва и т.п.), горн экосист. Среди мор экосист выдел неритич (прибреж), эстуар, океан эпипел (приповерх) и глубоковод экосист. П реснов экосист - это лентич, лотические и заболоченные участки. Каждая из экосист представл собой пирам биомасс, в кот кажд более выс ур облад на 1-2 пор меньш биомассой, чем предыд (кроме биоредуцентов). Т.о. биомасса (и продукция) последов троф уровней любой экос (снизу вверх) скачкообраз уменьш от одн ур к др. Макс явл биомасса автотрофов (продуцентов), мин - гетеротрофов (конс высшего порядка).
Автотрофы- продуц, испльз энерг Солнца, синтез орг вещ, кот затем исп гетеротр - консум 1-3 порядков. В проц фотосинтеза продуц (фитопл в вод среде, зелёные хлорофиллосод раст на суше), потребл из атм углекисл газ и выдел кислород, обогащая им атм и обесп само сущ жизни на нашей планете.
Процесс фотосинтеза. Перв продуцирование - это проц синтеза орг в-в из неорг хлорофиллосодержащими зел раст (в океане -фитопл).
Под возд лучист энерг С углекислота, вода, ферменты и хлорофилл клеток фитопл, хим взаимод, преобр в протопл, сост из разл необход для жизни органич веществ. Процесс фотосинтеза сопровожд выдел кислорода в атм и поглощ из неё диоксида углер (углек газа):
|
|
|
6СО2 + 12 Н2О + 2821,9 Кдж (хлорофилл(С2Н12О6 + 6Н2О + 6О2
Конс 1 порядка - это растительнояд зоопл и нектон в гидросфере, растительнояд жив на суше. Конс 2 пор - зоопланктофаги в гидросфере и мелкие хищн на суше, конс 3 пор - крупные хищн-зоофаги.
Пирамида замык микроорганизмами и нек грибами -редуц, или биоредукт, кот разлагают отмершие тела и конс, и продуц, и продукты их метабол (жизнедеят), превр их вновь в неорг вва и отд хим элем. Напр, при разлож древес очень существ роль игр нек грибы, кот выд фермент целлюлазу, размягч древес, что даёт возм мелк жив проникать внутрь и поглощ размягчённый мат.
Т.о. круг обмена вещ в эой пирамиде замык.
Жив, как и раст, тоже теряют часть энерг при дых, пищевар и выдел проц, остат энерг идёт на рост, поддержание жизнедеят и размножение. Саморег экос-м.
Любая экос-ма способ к самоподдерж и находится в сост динам равновесия. Неогранич росту биомассы эк-мы препят отн между её состав частями: прод, конс и ред. Конс могут размн лишь до тех пор, пока не перерасход запасы пит в-в в эко-ме. Если же они размнож чрезмерно, то увел их числ прекрат само по себе,так как им не хватит пищи. Продуц треб пост поступл минерал вещ, поставл редуц, при их нехватке биомасса продуцентов сокр. Орг-мы разл ур связ между собой “троф” цепью, напр: раст - растительнояд животн-хищники (примеры: “злак-полевая мышь-лиса”, или “кормовые раст -корова - чел”).
Практ каждый вид может пит разл видами пищи, поэтому в прир троф цепь обычно замен троф сетью. Чем сильнее развита эта сеть, тем устойч экосистема.
Сост равновес осн на взаимод биот и абиот факторов Среды. Благодаря взаимод продуц, конс и редуц в каждой эк-ме и в биосфере в целом происх пост круговорот вв и энергии.
Суточная и сезонная динамика биоценозов
Сут дин. В кажд ест биоценозе есть гр орг-ов, активн жизни кот наиб выр в разное время суток. Одни активны в ноч вр, а днём скрываются в различных убеж, др - наоборот, ночью пасс, но макс акт в дневное время. Поэтому в составе и в соотн числ отд видов биоценоза происх период измен, поск отд орган на опрое время выкл из него. У раст в теч суток также мен интенсивн и хар физиол проц - в ноч часы не осущ фотосинтез, у мн раст цветки раскрыв только ночью и опыляются ночн жив, др же приспособл к опыл днём. Т.е. для каждого вида жив
|
|
|
или раст хар свои биоритмы, в т.ч. и суточные. Многие жив соверш сут мигр: напр, зоо - и фитопланктон в Касп море днём держ на глуб 100-350 м, а ночью подним к пов. Верт сут мигр характ и для обит почвы. Сут изм происх со строгой период, связ с вращ З вокруг собств оси. Кр. того, могут происх краткоср изм сост биоцен, связ с погод явл, так наз синопт изм, напр в связи с дождями и ливнями.
В частн, мор планктон во время сильных ливней опуск на глуб из-за сильного опресн пов слоёв воды.
Сез динамика
Биол циклы жив и раст мира тесно связ с сезон года. Весной и летом у мн видов происх проц размн. Летом у жив усил пит и темп роста орг-ов, зимой эти процессы ослаб. Живые орг обычно соверш сез миграции, напр, у рыб - это нерест, корм или зимовал миграции. У мн раст вес цвет смен летним плодонош, активн ростом, а позднее – осен листопадом и зимним покоем. И сут, и сез измен в биоцен явл адапт жив и раст к сут и сез изм усл их обит, они выработ в процессе длит эвол и обеспеч выжив биоцен в изм условиях.
Экологические сукцессии. В проц сут и сез динам цел-сть биоц обычно не наруш. Биоц испыт лишь период колеб св кол и кач характер-к. Однако в проц эволюции, а иногда и в теч небольших врем интервалов, когда биоценоз только начал своё развит, напр, в молод лесу, новом водоёме или в рез пожара или чел деят, биоц претерп в прир усл непериод целенапр изм. Эти изм наз э сукцессией.
Сукц развив тогда, когда под возд прир или антропоген факт биоц существенно измен или полн разруш. В таких случ разв др, новый биоц, более приспос к новым усл. Цепь смен друг друга во врем биоц-в наз сукцес рядом, или серией. В сукц ряду каждый биоц представл собой опр стадию формир конечного, завершающего, или так наз климаксового сообщества.
По мере смены биоценозов сообщества усложняются, совершенствуются связи между попул. Менее приспособл к новым условиям виды смен более приспособл, до тех пор, пока не появятся виды, кот усл среды полн устраивают и они уже не замещ нов видами. В рез-те сообщество становится стабильным, уст, и достиг заверш стадии - климакс сост.
|
|
|
Э сукц тесно связ с геолог и климат измен, а также эвол видов. В ряде случаев э сукц происх в быстром темпе. Напр, лес пожар момент уничт сложивш на протяж десятилетий устойч биоц, и на пожарище довольно быстро созд новое сообщ. При этом наблюдается частая смена сообществ. В кон счёте уст биоценоз исход типа, или незначит отлич от исход.
Классич примером сукцес явл формир елового леса на брошен землях или после лесного пожара.
Перв на заброш пашне из деревьев появл берёза, осина и ольха, поскольку семена этих дер легко разнос ветром. Таких первопоселенцев наз “пионерами”. Пионеры, постеп изм среду, созд усл, пригодные для “раст-захват”, вытесн пионеров. “Захватчики” в свою очередь изм среду и замещаются более приспос к новым усл видами. Усл, благопр для ели, напр, созд только после смык крон берёз, т.е. примерно через 30-50 лет. Постеп форм смешан лес. Он сущ сравн недолго, так как светолюбивые берёзы не выносят затенения и под пологом елей молодые берёзы не растут. Устойчивый еловый лес на заброшенной пашне или на пожарище форм прим через 80-120 лет после первых всходов берёзы. Берёза - ольха - осина -ель - явл так наз “доминантами”, кот сопров много др растений- консортов. Различают сукц первич и вторич. Первичная сукцессия развив на абс лишённом жизни месте. При перв сукцес скорость изм невелика. Прим. перв сукц явл формир жизни на вновь появ песч дюне, на застывшем лавовом потоке, в послеледниковый период, после поднятия из воды островов и т.п.
Втор сукц развив на месте, где раньше сущ хор разв биоценоз. В таких местах обычно сохр богатые жизненные рес - органика, микроэл и т.п. Поэтому вторичн сукц приводят к образ климакс сообщ знач быстрее, чем перв.В совр усл втор сукц происх повсеместно после пожаров, наводнений, распашки целин земель, вырубки лесов, осуш болот, строит плотин, водохранилищ и т.п.
Осн. особ разв. сукц.:
|
|
|
