Развитие экосистем
Развитие органического мира Земли. Понятие об экологических сукцессиях. Процессы последовательной смены биоценозов. Стратегия развития экосистем. Смены биоценозов, не связанные с эволюцией видов. Ход первичной сукцессии на первично свободном субстрате.
| Рубрика | Экология и охрана природы |
| Вид | лекция |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 13.03.2013 |
| Размер файла | 6,8 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Лекция
Развитие экосистем
Понятие об экологических сукцессиях
Экосистемы не являются статичными образованиями. Любой биоценоз постоянно изменяется и развивается под действием различных факторов - внешних и внутренних. На примере геологической летописи Земли можно проследить, как на протяжении эр и периодов происходила постепенная смена видов растений и животных: одни виды вымирали, а их место занимали другие (рисунок).
Рисунок Эволюционная сукцессия -- развитие органического мира Земли
Процессы последовательной смены биоценозов во времени называют сукцессией (от лат. successio - последовательность, преемственность).
Смена биоценозов, связанная с вымиранием видов в ходе биологической эволюции и замещением их другими видами, называется эволюционной сукцессией. Она происходит в длительные, эволюционно значимые промежутки времени.
Смены биоценозов, не связанные с эволюцией видов и идущие в короткие промежутки времени, называют экологическими сукцессиями.
Цепи сменяющих друг друга биоценозов носят название сукцессионных рядов или сукцессионных серий.
Общая стратегия развития экосистем сходна с общей стратегией эволюции живого: снижение неупорядоченности (энтропии); усиление контроля над физической средой; приобретение максимальной устойчивости к ее изменениям; защищенность экосистем от внешних воздействий. Каждый последующий биоценоз в сукцессионном ряду является более совершенным в плане упорядоченности, устойчивости и эффективности усвоения ресурсов среды, чем предшествующий.
Наиболее совершенные биоценозы, способные устойчиво существовать в течение длительного времени, называют климаксными сообществами (от лат. climax - покой).
Различают два вида экологических сукцессий:
- первичные сукцессии - процессы развития и смены биоценозов на первично свободных субстратах - не заселенных ранее участках;
- вторичные сукцессии - восстановление экосистем, ранее уже существовавших на данном участке.
Первичные сукцессии
Первичные сукцессии происходят на субстрате, изначально не содержащем органического вещества: голой скале, застывшем лавовом потоке, вулканических островах, песчаной дюне, месте отступившего ледника и др. (рисунок).
экосистема сукцессия эволюция экологический
Рис. Первичная сукцессия на голой скале
Первые поселяющиеся здесь организмы называются пионерами (от лат. pioneer - первый), их главной задачей является образование почвы. Пионерами обычно являются бактерии, лишайники, водоросли, мхи, споры и частицы которых приносятся ветром. Поскольку у них нет корней, в почве они не нуждаются. Под действием солнца, ветра, воды и выделяемых пионерами органических кислот скала разрушается и образуется минеральная пыль. При ее смешении с отмирающими остатками растений образуется почва. В почвообразовании участвуют вселившиеся грибы и животные: простейшие, черви, членистоногие. Образованная ими почва уже является субстратом, на котором могут расти сосудистые растения, имеющие корни.
Ход первичной сукцессии на первично свободном субстрате:
Субстрат -- Бактерии -- Мхи -- Травы -- Деревья
Таким образом, деятельность первых колонистов создает основу для внедрения в формирующуюся экосистему новых видов. Смена растений приводит к смене питающихся ими животных. На каждой следующей стадии сукцессии видовое богатство биоценоза возрастает, но на определенном этапе между видами начинается конкуренция и на самых поздних стадиях сукцессии число видов, как правило, снижается.
Итоговые стадии сукцессии - климаксные сообщества - отличаются значительной биомассой организмов, высоким видовым разнообразием, обилием и сложностью пищевых цепей. Это позволяет экосистемам использовать ресурсы среды наиболее полно и эффективно и придает им устойчивость к стрессовым воздействиям.
Вторичные сукцессии
Вторичные сукцессии идут на субстратах, с которых были удалены ранее существовавшие на них сообщества. Вторичные сукцессии направлены на восстановление повреждений экосистем как от естественных причин - пожаров, ураганов и др., так и от действий человека -- вырубки лесов, прокладки дорог, распашки полей и т. д.
Вторичные сукцессии идут намного быстрее, чем первичные, так как в субстрате уже имеются готовые органические вещества -- почва.
Сукцессия на субстрате, уже содержащем органическое вещество, называется гетеротрофной. Но если при пожаре вся органика выгорела полностью, сукцессия идет по типу первичной и носит название автотрофной.
Примером вторичной сукцессии является развитие леса на заброшенном поле (рисунок).
60-80 лет 90-120 лет
Рис. Вторичная сукцессия: возобновление елового леса после вырубки
На первом году на поле прорастают семена диких однолетних и многолетних трав, легкие семена которых приносятся ветром. Через несколько лет на поле вселяются светолюбивые деревья - березы и осины. Благодаря своему быстрому росту они не заглушаются травами. Вырастая и смыкая свои кроны, березы и осины создают тень, неблагоприятную для трав. Но в тени берез уже могут прорастать семена ели. Ель вселяется на поле через 30--50 лет после начала сукцессии. Проростки ели развиваются и когда они превышают березы по росту, светолюбивые березы погибают и на их месте остается климаксное сообщество - еловый лес. Весь процесс занимает 90 -- 120 лет.
Травы -- Березы -- Смешанный лес -- Еловый лес
При длительном воздействии на экосистемы стрессовых факторов скорость сукцессии нередко замедляется, а в отдельных случаях сукцессия даже может остановиться.
Это явление называют «снятием климаксной фазы».
Особенно медленно идут сукцессии в северных экосистемах -- тундре. Здесь время формирования климакса составляет до тысячи лет. По этой причине экосистемы тундры считаются самыми ранимыми, трудно залечивающими повреждения.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Типы экосистем - совокупности взаимодействующих организмов, условий среды в зависимости от величины качественного и количественного состава компонентов. Пирамиды биомассы биоценозов. Рекультивация нарушенных территорий. Понятие энергетических загрязнений.
контрольная работа [1,7 M], добавлен 06.04.2016Зональный характер ведущих абиотических и биотических факторов забуференности водных экосистем. Токсичность поллютантов и характеристика токсикорезистентности пресноводных биоценозов. Экологическая роль рыбохозяйственных ПДК для загрязняющих веществ.
автореферат [235,8 K], добавлен 05.09.2010Понятие "продуктивность экосистем", ее виды, классификация экосистем по продуктивности. Четыре последовательные ступени (или стадии) процесса производства органического вещества. Видовой состав и насыщенность биоценоза. Экологическая стандартизация.
контрольная работа [16,0 K], добавлен 27.09.2009Понятие адаптационных процессов и их значение в жизнедеятельности организмов, этапы и формы реализации. Сущность и классификация природных экосистем. Круговорот воды в биосфере. Характеристика биоценозов и биотипов, их структура и внутренние отношения.
контрольная работа [611,6 K], добавлен 03.04.2010Определение, рассмотрение понятий, анализ и характеристика тундры и лесотундры, широколиственных лесов бореальной зоны, степных экосистем мира, пустынь, субтропических листопадных лесов. Разнообразие биологических сообществ, видов, экосистем и их охрана.
курсовая работа [100,4 K], добавлен 23.04.2010Исследование изменения экологической системы, внешней среды. Изучение процесса направленного развития экосистемы. Характерные признаки, виды, типы сукцессии. Причины эволюции экосистем. Перестройка системы биосферы. Закономерности сукцессионного процесса.
презентация [4,0 M], добавлен 27.10.2014Классификация природных экосистем. Лимитирующие факторы водной среды. Система "хищник-жертва". Виды сукцессии. Трофические цепи и сети. Типы экологических пирамид. Функции живого вещества в биосфере. Воздействие человека на круговорот азота и углерода.
презентация [3,8 M], добавлен 26.04.2014Понятие биосферы, ее компоненты. Схема распределения живых организмов в биосфере. Загрязнение экосистем сточными водами. Преобладающие загрязняющие вещества водных экосистем по отраслям промышленности. Принципы государственной экологической экспертизы.
контрольная работа [201,2 K], добавлен 06.08.2013Исследование особенностей эволюции и общая характеристика экологических ниш человека. Размещение населения и анализ комплекса требований к факторам окружающей среды и жизни современного человека. Оценка состояния радиационной экологии наземных экосистем.
контрольная работа [153,3 K], добавлен 16.09.2011Водные биоресурсы и их рациональное использование. Дальнейшее развитие аквакультуры сводится к преобразованию экосистем, их конструированию в интересах оптимизации производства биосырья в водоемах.
реферат [11,5 K], добавлен 22.03.2003Понятие биосферы в учении Вернадского. Особенность цепей питания. Круговорот веществ в природе. Устойчивость экосистем и характерные закономерности сукцессии. Направление антропогенных воздействий на биосферу. Современные представления об охране природы.
реферат [34,8 K], добавлен 25.01.2010Особенности взаимосвязи живых организмов друг с другом со средой обитания. Понятие и виды экосистем, их значение в природе и жизни человека. Оценка экологического состояния Челябинской области. Методика ознакомления старших дошкольников с экосистемами.
реферат [19,1 K], добавлен 22.05.2013Экосистема - основная функционирующая единица в экологии. Примеры природных экосистем, основные понятия и классификация, условия существования и видовое разнообразие. Описание круговорота, осуществляемого в экосистемах, специфика динамических изменений.
лекция [630,2 K], добавлен 02.12.2010Проблема экологических свойств почв. Использование в качестве жизненного пространства и опоры для растений, для сохранения семян и зачатков. Химические и биохимические, информационные функции грунта. Регуляция численности, состава и структуры биоценозов.
контрольная работа [877,3 K], добавлен 13.01.2014Биография Земли и возникновение среды жизни. Краткая история развития атмосферы, гидросферы и биосферы. Основные статьи Закона Российской Федерации об охране окружающей среды, связанные с сельхозпроизводством и строительством. Законы организации экосистем
реферат [2,3 M], добавлен 16.05.2011Структуры экосистем и их основные характеристики. Интенсивность потоков вещества из неорганической природы в живые тела. Сущность понятия "биогеоценоз". Наземные, пресноводные и морские экосистемы, их климатические особенности, растительный мир.
реферат [33,3 K], добавлен 06.03.2011Трофическая структура экосистем и ее составляющие: продуценты, консументы, детритофаги, редуценты. Разложение живого вещества. Правило Линдемана и особенности его применения. Особо охраняемые природные территории, общие сведения об их правовом статусе.
контрольная работа [1,5 M], добавлен 16.01.2011Характеристика особенностей биогеографического районирования внутренних вод России, микропространственной неоднородности. Определение взаимосвязи водоемов с рельефами. Анализ причин целостности и сходства экосистем. Описание биотических связей организмов.
реферат [39,2 K], добавлен 03.07.2010Город, как ядро урбанизированной системы. Техногенная аридизация климата. Изменение характера растительности. Урботехногенная аридизация лесных экосистем. Процесс техногенной трансформации природного комплекса. Устойчивость к стрессам и пути спасения.
реферат [25,5 K], добавлен 14.04.2009Сходства и различия природных экосистем и агроэкосистем. Структура агробиоценоза и культурные растения как главный компонент в агрофитоценозе. Опасность потери биоразнообразия на уровне биосферы и необходимость интегрированного подхода к агроэкосистеме.
дипломная работа [75,8 K], добавлен 01.09.2010
