Сукцессионный_ряд_елового_леса

7.3. Сукцессия, ее виды.

Сукцессия — последовательная необратимая смена биоценозов, преемственно возникающих на одной и той же территории в результате влияния природных факторов или воздействия человека.

Выделяют два основных типа сукцессий:

1. автотрофные сукцессии – это сукцессии, начинающиеся с состояния, когда продукция больше трат на дыхание. Они протекают как с участием автотрофов, так и гетеротрофов;

2. гетеротрофные сукцессии – это сукцессии, начинающиеся с состояния, когда продукция меньше трат на дыхание. Они протекают только с участием гетеротрофов и имеют место только в условиях когда есть запас и поступление органического вещества (загрязненные водоемы, кучи компостов, трупы животных, гнилое дерево и т.д.).

Автотрофные сукцессии в зависимости от места подразделяются на первичные и вторичные.

Первичные начинаются на месте лишенном жизни (скаля, песчаные дюны, вулканическая лава и т.д.). Они включают несколько этапов:

1) возникновение места, лишенного жизни;

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

4) конкуренция их между собой и вытеснение отдельных видов;

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

Вторичные сукцессии – это сукцессии, которые начинаются на месте разрушенного биоценоза.

В зависимости от причин сукцессии различают экзодинамические (от греческого слова эксо — снаружи) сукцессии, вызванные внешними по отношению к данной экосистеме факторами, могут быть вызваны изменениями климата, понижением уровня грунтовых вод, подъемом уровня мирового океана и т.п. Такие смены могут длиться столетиями и тысячелетиями. И эндодинамические (от греческого слова эндон — внутри) сукцессии, вызванные внутренними механизмами экосистемы, приводятся в действие особыми законами, механизмы которых до сих пор во многом непонятны. Известно, что на любом, даже абсолютно безжизненном, субстрате типа песчаных дюн или затвердевшей лавы, рано или поздно расцветает жизнь.

Типы сообществ, в данном пространстве последовательно сменяют друг друга, постепенно усложняясь и увеличивая видовое разнообразие, формируя так называемый сукцессионный ряд, состоящий из последовательных стадий, отмечающих смену одного сообщества другим. Сукцессионный ряд заканчивается стадией зрелости, на которой экосистема изменяется очень мало. Экосистемы на этой стадии называются климаксными (от греческого слова климакс — лестница).

Продолжительность сукцессии от зарождения экосистемы до стадии климакса может составлять до сотен и даже до тысяч лет. Столь длительная продолжительность связана в основном с необходимостью накопления питательного вещества в субстрате. За 5-10 лет они несколько обогащают субстрат питательными веществами, формируя зачатки почвы. Затем на этих еще совсем бедных почвах поселяются травы, еще более обогащая почву. Лет через 15 от начала сукцессии на когда-то безжизненном пространстве поселяются первые кустарники, которые постепенно вытесняются лиственными светолюбивыми деревьями, чаще всего березой и осиной, которые характеризуются быстрым ростом. К 50-летнему возрасту в молодом лиственном лесу выделяются наиболее сильные деревья, которые затеняют более слабую поросль, которая погибает, давая возможность поселиться под пологом лиственного леса поросли ели. Ель более теневынослива, под защитой лиственных деревьев она постепенно догоняет их в росте, отвоевывая у них жизненное пространство. Где-то к 70 годам экосистема достигает стадии смешанного елово-лиственного леса. Лиственные деревья к тому времени успевают состариться, и постепенно ель выходит на первый ярус, затеняя и изреживая всю лиственную растительность. К 90 годам данная экосистема достигает стадии климакса, для которой характерно практически полное отсутствие лиственных деревьев, ель становится доминирующим видом-эдификатором, формируя особым образом всю жизнь населяющего данную экосистему сообщества.

Источник

Смена биогеоценозов (сукцессия)

Сукцессия – непрерывная последовательность появления и исчезновения популяций разных видов на определённом участке среды. Она не связана с сезонностью и имеет направленный характер.

Различают два вида сукцессий: первичную и вторичную.

Первичная сукцессия

Это процесс развития экосистем на незаселённых ранее участках (лишенных жизни).

Примеры: обрастание голой скалы лесом, формирование БГЦ на застывшем потоке лавы, на песчаных дюнах, на породах, обнажившихся после отступания ледников и т.д.

Этот процесс очень длительный: первыми поселяются лишайники и цианобактерии, лишайники выделяют кислоты, которые разъедают породу, в трещинках накапливается пыль, гумус  формируется небольшой слой почвы  сюда залетают споры папоротников и мхов, семена высших растений  появляются травы и кустарники и т.д.

Вторичная сукцессия

Это восстановление экосистем на месте, где раньше существовал хорошо развитый биоценоз.

Примеры: восстановление экосистем после:

• пожара,
• наводнения,
• вырубки леса,
• осушения болота,
• на заброшенных сельскохозяйственный угодьях.

Сукцессию определяют ещё как естественную смену одних сообществ организмов другими.

Существует сукцессионный ряд: пруд – болото – луг – лиственный лес – смешанный лес – хвойный лес. Это цепь сменяющих друг друга БГЦ.

БГЦ сменяются до тех пор, пока не появятся виды, наиболее приспособленные к данным условиям  в результате сообщество становится стабильным  вступает в фазу климакса (завершённой стадии).

Но даже в климаксном БГЦ протекают процессы, приводящие его к сукцессии.

зарастание озера и возникновение на его месте торфяного болота

• «берега зарастают камышом и осокой;
• появляется мох сфагнум (торфяной мох);
• потоки дождевой и талой воды, реки, ручьи, впадающие в озеро, сносят сюда песок, глину, почву;
• за лето разрастается озёрная растительность;
• осенью она отмирает, ложится на дно;
• озеро постепенно мелеет;
• образуется ил;
• озеро превращается в болото;
• накапливается всё больше и больше погибших растений, оно со временем превращается в торфяник;
• во влажную глубину болота О₂ не проникает, поэтому попавшие туда растения не гниют, а чернеют, обугливаются;
• проходят сотни лет и на месте болота образуется толстый слежавшийся слой таких обуглившихся растений – торф, он занял то место, где когда-то было озеро, а затем топкое болото».

Закономерности сукцессии

• видовой состав растений и животных постоянно меняется;
• биомасса увеличивается;
• видовое разнообразие увеличивается исключение – еловый лес);
• растёт число экологических ниш;
• чистая первичная продукция снижается

(в сукцессионном ряду количество фотосинтезирующих частей у растений снижается).

Иногда выделяют антропогенную сукцессию – процесс изменения экосистемы человеком, приводящий иногда к необратимым последствиям.

Пример: интродукция американской норки  она полностью вытеснила норку, обитавшую в наших лесах.

Источник

30. Сукцессия. Последовательность на примере елового леса южной тайги.

Биогеоценотическая сукцессия на примере смен фитоценозов в южной тайге В любой географической зоне формированию климаксного сообщества (экосистемы) предшествует ряд промежуточных стадий или серий. В нашем примере сукцессия начинается с появлением на исходно безжизненном субстрате организмов-пионеров – корковых водорослей, накипных лишайников, которые первыми поселяются в данной местности. Они несколько обогащают субстрат органическими и доступными для усвоения растениями веществами. За ними следуют отдельные травянистые растения, способные быстро осваивать бедный субстрат. Это стадия сменяется полукустарниками и кустарниками, на смену которым приходят лиственные виды деревьев (береза, осина, ива). Последние характеризуются быстрым ростом, но являясь светолюбивыми, быстро изреживаются (к 40-50 летнему возрасту). В результате этого под их пологом создаются условия для поселения теневыносливой ели, которая постепенно догоняет в росте стареющие лиственные виды деревьев и выходит в первый ярус. На этой стадии и образуется климаксное смешанное елово-лиственное сообщество или чисто еловый лес со свойственным им набором других видов растений и животных. Обычно степень благоприятности условий местопроизрастания оценивается по растениям – индикаторам. Так для лесной зоны кислица указывает на условия увлажнения, близкие к оптимальным и богатство почв питательными минеральными веществами; черника – на несколько избыточное увлажнение и некоторый дефицит минеральных веществ; брусника – на дефицит увлажнения и почвенного плодородия; мхи – на чрезмерное избыточное увлажнение, дефицит минеральных веществ, недостаток кислорода для дыхания корней и наличие процессов торфообразования. По растениям – эдификаторам и растениям-индикаторам дают названия экосистемам, например, ельники-кисличники, ельники-черничники, или для степей выделяют типчако- ковыльные, злаково-разнотравные экосистемы.

31. Биосфера

Биосфера – это область существования живых организмов, занимающих пространство на поверхности земного шара. Биосфе́ра — оболочка Земли, заселённая живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности; «пленка жизни»; глобальная экосистема Земли. Это оболочка Земли, в которой развивается жизнь разнообразных организмов, населяющих земную поверхность, водоемы и атмосферу.

Биосфера состоит из живого, или биотического, и неживого, или абиотического, компонентов. Биотический компонент – это вся совокупность живых организмов (по Вернадскому – «живое вещество»). Абиотический компонент – сочетание энергии, воды, определенных химических элементов и других неорганических условий, в которых существуют живые организмы Жизнь в биосфере зависит от потока энергии и круговорота веществ между биотическим и абиотическим компонентами. Круговороты веществ называются биогеохимическими циклами.

Биосфера сформировалась 500 млн. лет назад, когда на нашей планете стали зарождаться первые организмы. Она проникает во всю гидросферу, верхнюю часть литосферы и нижнюю часть атмосферы, то есть населяет экосферу. Верхняя граница в атмосфере: 15—20 км. Она определяется озоновым слоем, задерживающим коротковолновое ультрафиолетовое излучение, губительное для живых организмов. Нижняя граница в литосфере: 3,5—7,5 км. Она определяется температурой перехода воды в пар и температурой денатурации белков, однако в основном распространение живых организмов ограничивается вглубь несколькими метрами.Граница между атмосферой и литосферой в гидросфере: 10—11 км Термин «биосфера» ввел австрийский геолог Э.Зюсс в 1875, тогда как основы учения о биосфере, которые актуальны и в современной науке, были разработаны В.И.Вернадским. Биосфера представляет собой совокупность всех живых организмов. В ней обитает более 3 000 000 видов растений, животных, грибов и бактерий.. Все живое с учетом их функциональной роли можно разделить на три группы.Продуценты (производители) — автотрофные организмы, то есть организмы, создающие органические вещества неорганических. Основным продуцентом в биосфере являются зеленые растения ;Консументы (потребители) — гетеротрофные организмы, питающиеся органическими веществами. К ним относятся растительноядные (овца, корова, лошадь, лось, олень) и плотоядные (лиса, волк, рысь, сова, орел); Редуценты (разрушители мертвого органического вещества — это организмы, питающиеся растительным спадом и погибшими организмами. Они способствуют превращению в природе органических веществ (белки, жиры, углеводы) в неорганические (вода, углекислота, минеральные вещества). Таким образом, редуценты возвращают в окружающую среду те вещества, которые вновь вступают в круговорот веществ.

Источник