Екологічні сукцесії. Закономірності сукцесій

Стабільність екосистем.

За відсутності перешкод зміна угруповань завершується формуванням останньої стадії сукцесії – клімаксного угруповання, або клімаксу, що виявляється досить стійким і здатним існувати довше, ніж будь-яка попередня стадія. Наприклад, на території України сукцесійний ряд може бути таким:

трави – кущі – хвойні дерева – листяні дерева.

Клімаксним угрупованням або екосистемам притаманні відносна сталість складу, структури, певна сезонна мінливість, енергетична рівновага (рівність між кількістю зафіксованої фототрофами сонячної енергії і затратами її на дихання всіма організмами, які входять до складу екосистеми). Руйнування таких стабільних екосистем можливе лише за різкої зміни клімату або внаслідок дії катастрофічних чинників, наприклад виверження вулкана.

Існують сталі клімаксні екосистеми, не змінені катастрофічними чинниками, у тому числі господарською діяльністю людини. Прикладом можуть слугувати заплава рівнинної річки або діброва, поширені в помірному поясі. Діброва – це ліс, у якому зростає переважно дуб і менш поширені супутні широколистяні породи: клен, липа, ясен, граб тощо. В Україні найцінніші масиви дібров (Чорний ліс, Холодний яр тощо) узяті під охорону як заказники або заповідні урочища.

Кожна екосистема характеризується продуктивністю. Під продуктивністю розуміють відтворення біомаси рослин, мікроорганізмів і тварин, що входять до складу екосистеми. Вона залежить насамперед від географічного положення екосистеми. На суходолі найпродуктивнішим біомом

є вологі тропічні ліси, а водним – коралові рифи. Найнижчою є продуктивність арктичних і тундрових екосистем. Варто зауважити, що ці природні екосистеми є також найбіднішими за біорізноманіттям. Відтворення біомаси в штучних екосистемах має певні особливості, зумовлені тим, що істотну її частину вилучає для власних потреб людина.

Класичним прикладом сукцесії є заростання озера й перетворення його на болото, згодом – на луки й ліс.

Схарактеризуйте цю сукцесію за планом:

1) етапи розвитку;

2) причини виникнення;

3) тип;

4) значення

Які причини й типи сукцесій?

Причинами сукцесій можуть бути: зміни клімату, природні катаклізми (вулкани, землетруси, повені), діяльність людини. Важливе значення в сучасній екології надається біотичним чинниками: види організмів сукцесійного угруповання здатні змінювати умови існування інших видів. У більшості випадків рушійними чинниками змін і розвитку нестійких екосистем є незбалансованість кругообігу речовин і зменшення видового біорізноманіття.

Сукцесії бувають повільними (тривають упродовж тисячоліть і десятків тисяч років), середніми (упродовж століть) і швидкими (упродовж десятиліть). Залежно від причини виникнення сукцесії поділяють на два типи:

1) ендогенні (автогенні) – відбуваються з внутрішніх причин (наприклад, утворення нових видів);

2) екзогенні (алогенні) – виникають під дією зовнішніх чинників (наприклад, засолення, підтоплення, вселення чужорідних видів).

Сукцесії можуть бути: природними (наприклад, виникають внаслідок підняття або опускання суходолу) й антропогенними (наприклад, внаслідок вирубування лісу, розорювання степу).

За особливостями формування сукцесії поділяють на первинні та вторинні.

Первинні сукцесії – це поява і розвиток угруповань у місцях, де їх раніше не було (наприклад, розвиток екосистем на скельних породах, зсувах, відмілинах річок, вулканічних островах).

Вторинні сукцесії – це відновлення природних угруповань після певних порушень (наприклад, відновлення лісів після пожеж або вирубування, степів – після розорювання).

Отже, екологічні сукцесії є механізмами появи, розвитку, самоорганізації та самовідновлення екосистем.

Які закономірності сукцесій?

Знаючи динаміку змін основних параметрів екосистем, можна визначати їх стійкість до дії зовнішніх чинників, виявляти негативні тенденції у розвитку, визначати можливе антропогенне навантаження на екосистеми тощо.

Які ж основні закономірності сукцесій?

У 1884 р. французький хімік і фізик А. ле Шательє (1850 – 1936) сформулював закономірність (принцип Ле Шательє), згідно з якою будь-який зовнішній вплив, що виводить систему зі стану рівноваги, викликає в цій системі процеси, що намагаються послабити зовнішній вплив і повернути систему до початкового рівноважного стану.

Можливість переходу нестійкої екосистеми до сукцесійного стану визначається законом одного відсотка: зміна енергетики природної системи в межах 1 %, як правило, не виводить екосистему з рівноважного стану, і навпаки. Зміна потоку енергії у біогеоценозі більш ніж на 1 % як у бік його зменшення, так і в бік збільшення виводить екосистему з клімаксу й переводить її в сукцесійний стан. При цьому через велику кількість чинників, що взаємодіють, здебільшого не можна передбачене, якого характеру набуде сукцесія – прогресуючого або регресуючого.

Згідно з правилом максимуму потоку енергії сукцесія відбувається в напрямі фундаментального зміщення потоку енергії в бік зростання її кількості з метою підтримки системи. Сукцесії ведуть до зростання біорізноманіття, але лише до клімаксної стадії.

Отже, у зв’язку з тим, що екосистеми є динамічними, прогнозування їх стану й визначення закономірностей розвитку є важливим завданням екології

1. Яке значення та етапи сукцесій?

2. Які причини й типи сукцесій?

3. Які закономірності сукцесій?