Что такое сукцессия и каковы ее виды, примеры первичной и вторичной сукцессий
Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru. На первый взгляд может показаться, что в конкретной климатической зоне природный ландшафт – явление постоянное и неизменное.
В самом деле, такие природные сообщества как сибирская тайга, тундра или пустыня Сахара существуют веками и не превращаются во что-то другое.
Тем не менее нередко можно наблюдать, как на месте озера появляется болото, на месте болота – луг, на месте луга – лес, а в пустыне – оазис.
Впечатляющий пример – судьба Аральского моря (точнее, озера). Когда-то оно входило в пятёрку величайших озёр мира, но всего лишь за одно поколение обмелело настолько, что его береговая линия сократилась почти на 100 км, а обнажившаяся земля превратилась в безжизненную зону.
Сукцессия — это .
Почему и как произошла эта экологическая катастрофа – отдельная тема. Здесь же отметим, что смена одного биогеоценоза другим в рамках одного ландшафта – явление не такое уж редкое.
Подобные изменения происходят как в силу природных катаклизмов (лесной пожар, засуха), так и в результате хозяйственной (правильней сказать, бесхозяйственной) деятельности человека.
Они включают в себя несколько стадий, имеющих разную протяжённость по времени. Этот процесс в научном мире получил название сукцессия (лат. succesio – последовательность, преемственность).
Термин появился в экологической литературе о второй декаде ХХ века с подачи американского ботаника Ф.Клементса и подразумевал сменяющие друг друга природные сообщества, которые образуют так называемый сукцессионный ряд.
В этом ряду предшествующая стадия создаёт условия для развития последующего этапа, который чаще всего заканчивается устойчивым биоценозом с постоянной численностью видов и сбалансированным обменом веществ.
Этот биоценоз (биологическое сообщество) называют климаксным. Он может существовать сколь угодно долго, пока какое-либо воздействие извне не повредит его естественную структуру или экосистему в целом.
Классификация (виды сукцессий)
Сукцессии классифицируются по следующим признакам:
- по скорости протекания (медленные, быстрые);
- по обратимости (обратимые и необратимые);
- по стабильности (постоянные и непостоянные);
- по характеру изменения видового разнообразия и продуктивности (прогрессивные и регрессивные);
- по происхождению (природные и антропогенные).
Сукцессии также можно сгруппировать по характеру протекающих в них процессов. В этом случае исследователи выделяют две обособленные группы: эндогенную и экзогенную.
- Первая включает в себя изменения, вызванные деятельностью членов сообщества. Инициирует процесс обычно дисбаланс в ходе метаболизма. То есть, изменения происходят под воздействием внутренних факторов.
- При экзогенной сукцессии смена биоценоза провоцируется явлениями, происходящими в окружающей среде.
Исходя из вышеизложенного, экологическую сукцессию можно представить как закономерный природный процесс, который характеризуется последовательным замещением одного биоценоза другим в течение определённого временного интервала. Она подразделяется на первичную и вторичную.
Первичная сукцессия
Данный вид сукцессии начинает развиваться на «голом» месте, то есть на изначально безжизненных территориях и отдельных участках. К таковым относятся скалы, песчаные дюны, вулканическая лава и т.п. И всё-таки медленно и постепенно происходит заселение даже таких пространств.
Главная роль здесь принадлежит простейшим организмам, способным приживаться на камнях и песчаниках. Отмирая и сменяя друг друга, эти «первопроходцы» оставляют после себя почвенный слой и продукты разложения, создавая питательную среду для следующего биотипа.
В упрощённом виде последовательность происходящих в первичной сукцессии процессов можно проследить на примере южной тайги. Вначале на безжизненном участке появляются цианобактерии (сине-зелёные водоросли) и лишайники.
Со временем они отмирают, образуя тонкий почвенный слой. На нём начинают поселяться мхи и папоротники, укрепляя и обогащая питательную среду. Таким образом создаётся база для появления трав, кустарников и деревьев. Параллельно расширяется видовой состав биоценоза. Весь процесс занимает сто и более лет.
Вторичная сукцессия
Этот вид сукцессии получил название восстановительной, поскольку он начинает развиваться на месте прежде существовавшего биоценоза, разрушенного по тем или иным причинам (лесной пожар, осушение болота, опустошительный ураган и т.п.).
Восстановительный период при вторичной сукцессии короче, чем при первичной, поскольку предыдущее растительное сообщество оставляет после себя много питательных веществ и хорошо развитый почвенный покров.
Упрощённо смену растительного биоценоза в результате вторичной сукцессии в средней полосе России можно представить следующим образом.
На повреждённом участке первыми появляются «однолетки»: одуванчик, мать-и-мачеха, осот и прочие сорные растения. Растут они быстро, а их семена разносятся ветром либо переносятся животными на дальние расстояния. Но проходит совсем немного времени (4-5 лет), и их начинают вытеснять многолетние травы.
Далее приходят более «серьёзные» представители растительного мира – кустарники и светолюбивые деревья (сосна, берёза, осина). Наконец, приживаются и теневыносливые виды деревьев: клён, липа, ель. Таким образом формируется климаксное (устойчивое) сообщество и завершается сукцессионный ряд.
Причиной вторичной сукцессии может также быть нарушение круговорота веществ. Например, на каком-нибудь участке постепенно накапливается избыточное количество биогенных элементов из-за того, что часть останков организмов и продуктов их жизнедеятельности остаётся не переработанной консументами и редуцентами.
Это способствует заселению новых видов и возникновению более длинных пищевых цепочек. Появляются условия для замещения одних видов другими.
Общие черты и различия (первичной и вторичной)
Любая сукцессия сопровождается саморазвитием экосистемы.
Показателями саморазвития являются такие факторы, как:
- однонаправленность – процесс не имеет обратного хода;
- увеличение видового разнообразия;
- разветвление пищевых цепочек;
- нарастание потребления первичной продукции.
Смена фаз в сукцессионном ряду протекает по определённым правилам. В частности, изменение сообщества всегда осуществляется в направлении, возвращающем его в равновесное состояние, а предыдущая фаза готовит основу для следующего этапа.
Длительность каждой фазы колеблется в широких пределах – от нескольких лет до нескольких столетий, так как факторов влияния очень много (структура и возраст сообщества, природные изменения, вмешательство человека и т.д.).
Для лучшего понимания разницы между первичной и вторичной сукцессией приводится нижеследующая таблица:
| Первичная сукцессия | Вторичная сукцессия |
|---|---|
| Самовосстановление устойчивых биогеоценозов начинается с промежуточных стадий на месте разрушенных или нарушенных экосистем. Протекает на более плодородных почвах и гораздо быстрее |
» alt=»»>
Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога KtoNaNovenkogo.ru
Эта статья относится к рубрикам:
Комментарии и отзывы (5)
В природе все едят друг друга, одни растут для того, чтобы стать питательной средой для других, но это естественный процесс, который проходит без участия человека, но потом и человек станет удобрением, такова жизнь.
Слово незнакомое, а процесс известный — изменения на планете происходили всегда. Может и сейчас экологам успокоиться? Ну вымерли мамонты — ничего страшного не произошло, может и за амурских тигров не переживать?
Что касается деятельности человека, то тут трудно предугадать в перспективе. Вот сейчас влезли в Арктику, разумеется и это вмешательство даст свои побочные эффекты для тамошней экосистемы.
Наверное самый чудовищный катаклизм на нашей планете произошёл тогда, когда огромный астероид врезался в нашу Землю, после его удара семидесяти процентов жизни как не бывало.
Если мы и дальше будем загрязнять окружающую среду, то сами станем удобрениями для каких-нибудь патогенных организмов.
Источник
Саморазвитие экосистем – сукцессии
1.Среди перечисленных изменений экосистем выберите циклические (А) и поступательные (Б): 1) листопад; 2) зарастание озера; 3) цветение растений; 4) зарастание болота кустарником; 5) сезонные миграции птиц.
(Ответ: А – 1, 3, 5; Б – 2, 4.)
2.Опишите, какие изменения будут происходить с непроточным озером, которое год от года мелеет. Можно ли назвать изменения в озере сукцессией? Изменится ли при этом состав организмов и продуктивность экосистемы? Будет ли наблюдаться этот процесс в полной мере в проточном озере и почему?
(Ответ: непроточное озеро постепенно будет зарастать. Через десятки лет на месте озера возникнет наземная экосистема. Этот процесс является сукцессией. Состав организмов и продуктивность экосистем в ходе сукцессии изменяется. В проточном озере в полной мере этот процесс наблюдаться не будет, т.к. большая часть органических веществ из него вымывается.)
3. Что произойдет с распаханным полем в лесной зоне через несколько лет, если человек перестанет возделывать на нем культурные растения?
(Ответ: оно зарастет сначала луговыми растениями, а затем лесом.)
4. Для восстановления на равнине елового леса после рубки потребуется около 100–150 лет. Тот же процесс на крутых склонах гор занимает 500–1000 лет. Это связано с:
а) отсутствием в горах видов растений промежуточных стадий восстановления елового леса;
б) особыми погодными условиями гор;
в) смывом почвы после рубок леса.
5. Как нужно рубить лес в горах, чтобы сократить время естественного восстановления ельника?
(Ответ: нельзя рубить лес на крутых склонах. На менее крутых рубить необходимо небольшими делянками, оставляя на них семенные деревья. Сразу после рубок проводить посадку деревьев, желательно вручную, без использования техники.)
6. Какие полезные ископаемые биогенного происхождения появились из-за несбалансированности круговорота веществ в экосистемах?
(Ответ: торф, каменный уголь, нефть, известняк, природный газ. Все полезные ископаемые биогенного происхождения являются результатом накопления веществ, выпавших по тем или иным причинам из естественного круговорота.)
7. Правильно ли утверждение:
а) основной причиной саморазвития экосистем (сукцессии) является несбалансированность круговорота веществ;
б) в ходе саморазвития экосистем видовой состав не меняется;
в) зарастание непроточного озера называется саморазвитием экосистемы (сукцессией);
г) виды, слагающие экосистемы, не способны изменять окружающую среду в ходе своей жизнедеятельности;
д) зрелые сообщества внутренне устойчивы;
е) неустойчивые стадии при смене экосистем называют незрелыми сообществами;
ж) в зрелых сообществах все, что производят продуценты, потребляют консументы, а в незрелых часть органических веществ выводится из круговорота;
з) внешние по отношению к экосистемам факторы не способны вывести зрелые сообщества из устойчивого состояния?
(Ответ: да – а, в, д, е, ж; нет – б, г, з.)
8.*Объясните, почему чуждые для местных экосистем виды растений произрастают, как правило, по нарушенным местам: обочинам дорог, свалкам, берегам рек, заброшенным стройкам, отвалам грунта, пороям животных, на выпасных и сенокосных лугах, в агроценозах и т.д. Почему их не встретишь в ненарушенных сообществах?
(Ответ: «пришельцы», как правило, хуже приспособлены к местным условиям, чем длительно живущие и совместно эволюционирующие здесь виды. Поэтому последние являются более конкурентно сильными. В нарушенных же сообществах конкурентная мощь местных видов ослаблена за счет внешних сил либо эти виды попросту уничтожены. Это позволяет селиться в таких местах «пришельцам».)
9.* Ответьте на вопрос и обоснуйте, какая сукцессия более продолжительная (во всех случаях она заканчивается лесной стадией):
а) зарастание заброшенной пашни;
б) зарастание лесного пожарища;
в) зарастание вырубки;
г) зарастание отвалов грунта при добыче полезных ископаемых;
д) зарастание заброшенной лесной дороги.
(Ответ: г. На отвалах, в отличие от других вариантов, отсутствует почва, на формирование которой должно уйти много времени.)
10.* В еловом лесу, расположенном выше течения равнинной реки, которую перегородили плотиной гидроэлектростанции, начались смены травянистого покрова. Вначале под пологом елей росли кислица, майник и седмичник. Постепенно они были заменены черникой и зеленым мхом, позже появился влаголюбивый злак молиния и мох кукушкин лен. Ели стали погибать и вываливаться. Проростки ели погибали на ранних стадиях развития. Постепенно кукушкин лен был вытеснен сфагнумом. Почему произошли эти изменения? Можно ли их назвать сукцессией еловой экосистемы? Что произойдет в дальнейшем с еловым лесом?
(Ответ: эти изменения произошли благодаря повышению уровня грунтовых вод, что привело к изменениям в видовом составе растений, животных, грибов и бактерий – стали преобладать те виды, для которых новые условия более благоприятны. При усилении процесса подтапливания еловый лес со временем превратится в болото. Так как причина, вызывающая эти изменения, обусловлена внешней по отношению к исходной экосистеме силой, то назвать этот процесс сукцессией нельзя.)
Источник