 |
Формирование понятия сукцессии и история изучения различных ландшафтных типов сукцессий
|
|
|
|
Ландшафтные типы сукцессий
КУРСОВАЯ РАБОТА
по ландшафтоведению
| ________________________ подпись «___»_______________20__г. | Научный руководитель: доцент Сергеев А.Н. |
| ________________________ подпись «___»_______________20__г. | Нормоконтролер: старший преподаватель Шилова Н. В. |
| ________________________ подпись «___»_______________20__г. | Зарегистрировал курсовую работу: специалист по УМР Шмальц Я. А. № ________________ |
| ________________________ подпись «___»_______________20__г. | Курсовая работа защищена с оценкой ________________________________ Ф. И. О.:_________________________ |
Волгоград – 2016 г.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………….. 3
1. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ИСТОРИИ ИЗУЧЕНИЯ СУКЦЕССИЙ
1.1. Формирование понятия сукцессии и история изучения различных ландшафтных типов сукцессий……………………………………… 5
1.2. Динамика ландшафтов и условия, влияющие на восстановительные сукцессии ……………....................................................................12
2. ОСНОВНЫЕ ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ТИПЫ СУКЦЕССИЙ ГЕОСИСТЕМ
2.1. Сукцессии первичные и вторичные………………………………15
2.2. Вторичные сукцессии в широколиственных лесах (лесной зоне), в тайге………………….……………………………………...……………21
2.3. Вторичные сукцессии в степной, лесостепной зоне..…………....25
2.4. Восстановительные стадии в луговых, разнотравно-дерновинно-злаковых и дерновиннозлаковых степях…………………………..….31
2.5. Сукцессии в зоне опустыненных степей…………………………35
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………..…………………………………………………39
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ...…………………………………………………..41
ПРИЛОЖЕНИЯ…………………..………………..………..………………...44
ВВЕДЕНИЕ
Изучение сукцессий приобрело особое значение в последние 100 лет, когда антропогенное воздействие распространилось на все биомы и регионы биосферы. Под влиянием деятельности человека часть климаксовых экосистем была трансформирована в агроценозы и техногенные ландшафты, а остальная часть выведена из равновесного состояния и переведена в сукцессионное [Титлянова и др., 1993].
|
|
|
В настоящее время одной из актуальных экологических проблем является деградация природных экосистем под влиянием деятельности человека и природы. В том числе степи юга России подверглись сильной антропогенной трансформации: из-за распашки уничтожено на колоссальных пространствах естественная растительность, потерян природный облик ландшафтов. Остается реальной угроза исчезновения ряда представителей флоры и фауны, из-за уничтожения их места обитаний. Продолжается деградация почвенного покрова.
Целью курсовой работы является изучение ландшафтных типов сукцессий. Для достижения поставленной цели ставились и решались следующие задачи:
1) рассмотреть формирование понятия сукцессии и классификации ландшафтных типов сукцессий;
2) выявить условия, влияющие на восстановительные сукцессии;
3) изучить основные географические типы сукцессии.
Объектом исследования данной курсовой работы являются природные ландшафты суши в лесной, степной зонах.
Предметом исследования являются восстановительные процессы (сукцессии) различных геосистем.
Методы исследования: описание растительности, почвы, непосредственного наблюдений за ходом смен, метод сравнения старых планов и карт с современными, метод эксперимента, метод изучения растительных остатков; метод ключевых территорий, метод экологических профилей, метод выявления пионерных и реликтовых видов (метод учета возобновления).
Структура работы. Курсовая работа изложена на 44 страницах, состоит из введения, двух глав, заключения, приложения и списка использованных источников, насчитывающего 30 наименований. проверь
|
|
|
ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ИСТОРИИ ИЗУЧЕНИЯ СУКЦЕССИЙ
Формирование понятия сукцессии и история изучения различных ландшафтных типов сукцессий
Изучение сукцессии имеет не только глубокий теоретический интерес, но и практическое значение. Немаловажным является исследование сукцессии растительного покрова, происходящих вследствие тех изменений, которые производит человек в настоящее время своей хозяйственной деятельностью [Камышев, 1964].
Вероятно, впервые термин "сукцессия" был использован в статье "Исчезновение сосновой древесины южных пород как доказательство существования в природе тенденции к смене продукции на одной и той же почве", опубликованной американским лесоводом Дж. Эдламом в 1806 г. В 1863 г. другой американский ученый, Г. Д. Торо использовал понятие "лесной сукцессии" для описания замещения сосны лиственными породами в Новой Англии. В конце XIX в. концепция лесной сукцессии развивалась в работах Т. Дугласа и Г. Сернандера (последний, предложил теорию о динамике растительных "формаций"). Наконец, в 1899 г. американский ботаник Г. К. Каулз опубликовал результаты классического исследования сукцессий на песчаных дюнах оз. Мичиган, которое до сих пор не утратило актуальности и рассматривается в большинстве учебников по экологии (Спурр, Барнес, 1984) [19]. Ф. Клементс упоминал, что значительный вклад в учение о сукцессиях внесли Гульт (Hult, 1885, 1887) и Варминг (1891, 1895), он "системно" обобщил результаты предшественников [13].
Ф. Клементс (1916) считал, что каждый фитоценоз представляет собой некоторую стадию первичной или вторичной сукцессии [13]. Он выделяет следующие процессы, происходящие в ходе первичной сукцессии: образование субстрата, миграция растений, их приживание и агрегация, взаимодействие растений, изменение ими среды, смена фитоценозов. Во многих случаях большое значение также приобретает изменение среды под влиянием воздействия на нее внешних по отношению к биогеоценозу факторов (Ф. Клементс, 1916; Weaver, Ф. Клементс, 1938). [13].
В литературе приводится довольно много материалов о классификации и происхождении сукцессий, о механизмах, о причинах, замедляющих или ускоряющих ход сукцессии.
|
|
|
Как пишет А.А. Титлянова (1993) «Под влиянием деятельности человека часть климаксовых экосистем трансформирована в агроценозы и техногенные ландшафты, а остальная часть выведена из равновесного состояния и переведена в сукцессионное. В настоящее время биогеоценотический покров биосферы представляет собой сложную мозаику антропогенных трансформатов, а также полуприродных и природных экосистем, находящихся на различных стадиях разных типов сукцессий» [А. А. Титлянова (1993)].
Дальнейшее развитие теории сукцессий было в работах Г.А. Глисон, Ю. Одум, К. Тролль и др. в зарубежных странах и в работах советских ученых Л. Г. Раменского, А. В.Галанина, А.А. Титляновой, Т.А. Работнова, А. П. Тыртикова, С. М. Разумовского, А.А. Тишков и др.
В настоящее время сукцессии подразделяются на первичные и вторичные. Согласно Т.А. Работнову (1978) при первичной сукцессии фитоценозы формируются там, где существуют или возникают субстраты, пригодные для заселения растениями. К ним относятся скальные породы, в том числе образующиеся при вулканической деятельности, отложения водных потоков, эоловые отложения, обнажающиеся дно морей и озёр, территории, освобождающиеся при отступании ледников, обнажения, возникающие в результате эрозии, субстраты, образующиеся при выработках полезных ископаемых и выбрасывании «пустой породы», отходов промышленности. После заселения пространства растениями, животными, микроорганизмами сукцессия проходит несколько стадий и приводит, наконец, к одной и той же характерной для данной климатической области конечной стадии сукцессионной серии – к климаксовому или к субклимаксовому фитоценозу [Т.А. Работнову (1978)].
Вторичные сукцессии возникают там, где в результате воздействия каких-либо внешних по отношению к биогеоценозу факторов существовавший фитоценоз уничтожается и на его месте возникает новый. Затем происходит смена фитоценозов в направлении к климаксу в соответствии с экотопическими условиями и воздействующими на фитоценоз факторами. Вторичные сукцессии существенно отличаются от первичных тем, что они начинаются в условиях уже сформировавшейся почвы, содержащей микроорганизмы, споры и семена растений и т.д. Поэтому вторичные сукцессии протекают достаточно быстро и стадии сукцессии доступны наблюдению год за годом. Вторичные сукцессии можно проследить и тогда, когда воздействие человек внезапно прекращается, например, на заброшенных пашнях или на более неиспользуемых лугово-пастбищных землях.
|
|
|
Г. Вальтер (1982) называет сукцессией последовательный ряд фитоценозов, а сами фитоценозы – ее стадиями:
1. Если причина сукцессий лежит в самой растительности (например, когда происходит накопление торфа на болоте), то это – автогенные (внутренние) сукцессии.
2. Если среду изменяют внешние причины, например понижение уровня грунтовых вод вследствие глубинной эрозии русла реки, то это – аллогенные сукцессии.
По мнению ряда авторов (Ф. Клементс, 1916; Работнов, 1978), при автогенных (внутренних) сукцессиях растения воздействуя на среду, изменяют ее в неблагоприятном для себя направлении, создавая условия, обеспечивающие внедрение и разрастание других видов, в результате чего и происходит смена фитоценозов. Смена происходит при одновременном влиянии растений друг на друга, прежде всего из-за конкурентных отношений. Аллогенные (экзогенные) смены фитоценозов происходят под воздействием внешних по отношению к ним условий, как в результате действия природных факторов, так и в результате деятельности человека. Они могут совершаться в течение длительного периода времени, охватывать большие территории.
Чёткое изложение концепции сукцессий дал в 1975 г. Ю. Одум, выдвинув следующие положения:
1) сукцессия связана с фундаментальным сдвигом потока энергии в сторону увеличения количества энергии, направленной на поддержание системы;
2) сукцессия – это упорядоченный процесс развития сообщества, который имеет определенное направление, а, следовательно, сукцессия предсказуема;
3) сукцессия происходит в результате модификации среды сообществом, т.е. сукцессия контролируется сообществом;
4) кульминацией сукцессии является зрелое стабильное сообщество, в котором на единицу доступного потока энергии достигается максимальная биомасса [Одум, 1975].
Как сказано выше существуют разные определения, что такое сукцессия. В данной работе сукцессии рассматриваются с позиции сформированной М. Бигона с соавторами (1989), что сукцессия – это временной аспект структуры сообщества. Как отмечают эти авторы: «вид присутствует в сообществе в том случае, если:
1) он способен достичь данного места;
|
|
|
2) условия и ресурсы этого места для него подходят;
3) он выдерживает конкуренцию и выедание со стороны других видов».
Следовательно, временная последовательность появления и исчезновения видов требует, чтобы сами условия, ресурсы и влияние других видов изменились во времени». Они определяют сукцессию как несезонную, направленную и непрерывную последовательность появления и исчезновения разных видов в неком местообитании. Это общее определение охватывает широкий диапазон сукцессионных смен, сильно различающихся как временными масштабами, так и механизмами протекания.
Термин «сукцессия» в 1939 г. перенесен из геоботаники в ландшафтную экологию К. Троллем и используется при изучении динамики ландшафтов. [17]
Сукцессия ландшафта — последовательная смена состояний ландшафта в направлении к коренному или близкому к нему динамическому состоянию.
Сукцессия завершается стадией, когда все виды экосистемы, размножаясь, сохраняют, однако, относительно постоянную численность, и дальнейшей смены ее состава не происходит. Такое равновесное состояние называют климаксом, а экосистему — климаксовой. В такой экосистеме существует равновесие между связанной ею энергией и энергией, затрачиваемой на поддержание жизнедеятельности своих компонентов.
1. Если при этом не происходит вызывающих новую сукцессию событий, то ряд завершается относительно устойчивым сообществом, имеющим сбалансированный при данных факторах среды обмен.
2. Такое сообщество Ф. Клементс (1916) назвал климаксным. Оно может существовать неопределенно долгое время - до тех пор, пока какое-либо воздействие извне (вспашка земли, рубка леса, пожар, извержение вулкана, наводнение) не нарушит его природную структуру. [13]
Сублимакс — одна из стадий сукцессии в серии, которая не смогла дойти до климаксного состояния вследствие действия различных стихийных, биотических или эдафических, или антропогенных факторов. [4]
Вопрос, как интерпретировать ландшафт в границах климаксовых сообществ, имеет ту сложность, что включает необходимость согласования двух подходов.
1. Первый из них заключается в том, что сукцессии в пределах региона даже в совершенно различных местообитаниях до известной степени конвергентны. В лесных районах, например, сукцессии озер и болот, гарей и залежей, поверхности скал и отложений в речной долине - все заканчиваются стадией леса. Многие сукцессии данного района, имея самые разные начальные стадии, конвергируют в направлении к сходной, хотя и не идентичной, конечной стадии. Из таких наблюдений допустимо сделать вывод, что в пределах одного района все сукцессии должны неизбежно конвергировать к одному и тому же климаксовому сообществу, которое определяется климатом и которое может быть названо климатическим климаксом. Такая интерпретация (теория моноклимакса Клементса) сыграла огромную роль в развитии экологии и до сих пор, с некоторыми изменениями, приближающими ее ко второму подходу, используется некоторыми экологами. Модификация концепции распространяется на сообщества данной территории, которые, сохраняясь стабильными, в то же время не являются климатическими климаксами. Такие сообщества могут называться различными видами «субклимаксов», или «проклимаксов» в понимании Клементса.
2. Второй подход заключается в признании растительности одного района комплексом, который включает в себя, даже в случае отсутствия нарушений его человеком, ряд типов стабильных сообществ. Различные стабильные сообщества встречаются в нормальных условиях по северным и южным склонам, на скальных породах разнообразного состава, формирующих почвы с разными характеристиками (например, известняки и граниты или песчаники и сланцы). Конвергенция в ходе сукцессий лишь частична, существенные различия сохраняются и в климаксах, развивающихся в разных местообитания. Любой район содержит много вариантов климаксовых сообществ, формирующих мозаику, которая соответствует мозаике местообитаний так же, как и различные серийные сообщества. В этой интерпретации (теория поликлимакса) стабильные и ненарушенные типы сообществ, наиболее широко представленные в различных местообитаниях, включая и те из них, которые характеризуются различного рода переходными условиями среды, могут быть названы «климатическим климаксом». Таким образом, стабильные сообщества и превалирующие в данном районе выявляются отдельно, но «климатический климакс» объединяет их. Прочие локальные климаксы распространены в местообитаниях с экстремальными топографическими условиями или в условиях специфических почв.
По Ф. Клементсу (1916), процесс сукцессии состоит из следующих этапов [13]:
1) возникновение незанятого жизнью участка;
2) миграция на него различных организмов или их зачатков;
3) приживание их на данном участке;
4) преобразование живыми организмами местообитания, постепенная стабилизация условий и отношений.
Выделяются общие закономерности сукцессии:
- возникновение незанятого жизнью участка;
- миграция на него рaзличных организмов или их зачaтков;
- приживание их на данном участке;
- конкуренция оргaнизмов между собой и вытеснение отдельных видов;
- преобразование живыми организмами местообитания, постепенная стабилизация условий и отношений.
Например, этапы первичной сукцессии в лесной зоне
1) выветривание горных пород;
2) заселение бактерий, водорослей, накипных лишайников и образование почвы;
3) поселение мхов, листовых лишайников;
4) появление травянистых растений - формирование сообщества;
5) поселение кустарников;
6) лес - устойчивая экосистема.
Смена природных сообществ - это прежде всего смена растительного сообщества, а за ним и всего биогеоценоза.
Оформить правильно
| Внешние причины | Внутренние причины |
| Изменение климата, рельефа, изменение почвы; Природные катастрофы; Деятельность человека | Действие самих растений друг на друга |
|
|
|
