Головна особливість екологічної сукцесії і характеристика процесу

Головна особливість екологічної сукцесії і характеристика процесу Біологія

Кожна екосистема планети знаходиться в стані динамічної рівноваги. При цьому в них постійно протікають особливі процеси, що призводять до певних змін. Під час цих перетворень змінюється склад біоти, структура екосистеми, а також її продуктивність. Всі ці процеси в сукупності отримали назву екологічна сукцесія. Головна особливість полягає в тому, що спільнота завжди повертається до вихідного стану.

Визначення поняття

Вперше поняття “екологічна сукцесія” в біологію було введено американським ботаніком Клементсом. На його думку, всі зміни спільнот у часі є природним процесом, що протікає під впливом змін клімату.

На фінальному етапі сукцесії формується нове співтовариство, яке змогло пристосуватися до кліматичних змін. З’явилося співтовариство Клементс назвав клімакс – фармацією або клімаксом.

Сукцесію становить кілька етапів:

  • поява незаселеного живими організмами простору – фаза оголення;
  • заселення території першими поселенцями (піонерами) – фаза міграції;
  • колонізація простору і пристосування живих організмів до нових умов життя;
  • витіснення частини перших видів і зворотний вплив спільноти на умови проживання і біотоп — фаза формування клімаксового біоценозу (історично склалася сукупність живих організмів, що заселили однорідне середовище проживання).

У сучасній науці позиції Клементса розширені, але сама концепція сукцесії практично не змінилася. Зараз у розвитку цього явища прийнято виділяти особливу роль не тільки клімату, а й інших факторів. Однак ключовою відмінністю є те, що сучасна наука вважає цей процес тимчасовим етапом.

Таким чином, зараз екологічної сукцесією прийнято називати послідовну зміну біоценозу в рамках одного біотопу (однорідна ділянка місцевості, займаний конкретним біоценозом).

Особливості класифікації

В екології сукцесії прийнято класифікувати за різними показниками, які змінюються під час проходження цього процесу. Також поділ відбувається в залежності від причин змін, що відбуваються. Найчастіше вчені використовують наступну класифікацію:

  1. за часом – дуже повільні, повільні, швидкі і середні;
  2. за оборотності – незворотні або оборотні;
  3. залежно від характеру змін, що спостерігаються під час сукцесії – гетеротрофні або автотрофні;
  4. відповідно до ступеня сталості – непостійні і постійні;
  5. з урахуванням тенденції продуктивності – регресивні і прогресивні;
  6. Однак найбільш популярною є класифікація в залежності від характеру біотопу: первинна і вторинна.

Саме ці групи варто розглянути докладніше.

Первинна сукцесія

Це сукцесія, яка розвивається в неживому біотопі. Найчастіше вона починається на піщаних або кам’янистих поверхнях. Однак в ролі вихідних субстратів можуть також служити:

  • скеля;
  • річкові наноси;
  • вулканічна лава;
  • яри і так далі.

Найпростіше простежити будь-який тип сукцесії на прикладі рослинних організмів. Це пов’язано з тим, що субстрат спочатку населяють рослини. Вижити на застиглої лаві вулканів або голих скелях вкрай складно. Найчастіше в ролі піонерів виступають лишайники і мохи.

Завдяки їх життєдіяльності відбуваються певні зміни в складі ґрунту. Крім цього вони виділяють кислоту, що руйнує кам’янистий ґрунт. Після відмирання лишайники і мохи розкладаються під впливом бактерій. Їх останки змішуються з пухким субстратом. В результаті з’являється перша ґрунт, на якій здатні вижити інші рослинні організми.

Первинна сукцесія протікає досить довго, оскільки для руйнування початкового субстрату потрібно багато часу. У міру протікання цього процесу збільшується товщина родючого ґрунту.

В результаті на зміну лишайникам і мохам приходять трави. Їх корінці проникають в дрібні тріщини каменю і продовжують його руйнувати.

З плином часу починають з’являтися багаторічні чагарники, наприклад, вільха. На коренях цієї рослини присутні особливі органи-бульби. Вони містять симбіотичні види бактерій, здатні фіксувати азот.

Завдяки їхній діяльності в ґрунті створюються великі запаси цієї речовини, що робить ґрунт більш родючим. Ці зміни дозволяють деревам почати заселяти нову територію.

Таким чином, в первинній сукцесії можна виділити кілька етапів. На прикладі освіти лісової зони вони виглядають наступним чином:

  • неживий субстрат;
  • лишайник;
  • мох;
  • однорічні трави;
  • злакові та багаторічні трави;
  • чагарник;
  • дерева першої генерації;
  • дерева другої генерації.

Однак в деяких природних зонах сукцесія завершується на більш ранніх стадіях. Наприклад, в степу це спостерігається на етапі появи трав.

Вторинний процес

Вторинна сукцесія являє собою заміщення однієї екологічної спільноти іншою. У тих місцях планети, де у взаємини живих організмів не втручається людина, клімакс-спільнота може існувати необмежено тривалий час. Однак його розвиток може припинити будь-який зовнішній вплив. Найбільш поширеними причинами початку розвитку вторинної сукцесії є:

Вторинний процес

  • зміна клімату;
  • втручання людини;
  • становлення нових, більш стабільних взаємин між проживаючими на цій території видами;
  • зміна геологічних умов.

Як тільки відбулося руйнування екологічної спільноти, стартує вторинна сукцесія, що являє собою повільне відновлення вихідного стану.

Прикладом цього процесу є заростання вирубки лісу. Вторинна сукцесія починається з появи на звільненому ґрунті однорічних бур’янів.

У цих рослинних організмів є одна незаперечна перевага перед іншими – вони здатні швидко рости, а їх насіння поширюються на великі відстані. Однак через 2-3 роки їх витісняють конкуренти — багаторічні трави, а потім чагарники і дерева. Ці види затінюють землю, а їх коріння поглинають практично всю вологу.

Процес вторинної сукцесії триває до тих пір, поки не буде відновлена спільнота, що займало цю територію.

Таким чином, головна особливість екологічної сукцесії полягає в тому, що всі зміни спільноти спрямовані на його повернення до рівноважного стану.

Говорячи простіше, на кожній стадії цього процесу виникає певне клімакс-співтовариство, в якому переважають конкретні види живих організмів. Вони змінюють один одного до того моменту, поки не буде досягнуто стан рівноваги.

Типи змін

Під час сукцесії вигляд спільноти постійно перетворюється. Одночасно з цим змінюється і функціонування всієї екологічної системи. Сьогодні вчені виділяють 4 види сукцесійних перетворень:

  • Види рослинних і тваринних організмів безперервно змінюють один одного.
  • Видові зміни в співтоваристві найчастіше обумовлені конкуренцією. Це пов’язано з тим, що всі сукцесійні зміни призводять до появи сприятливого середовища проживання для колонізації території новими видами. В результаті підвищується видове розмаїття.
  • Збільшується біомаса органічної речовини.
  • Знижується чиста продукція спільноти, а його дихання посилюється. Це найбільш значуще явище сукцесії. На перших етапах загальна продукція автотрофів дуже висока, але з плином часу це показник падає.

Вчені встановили, що рослини мають максимальну продуктивність в тому випадку, якщо загальна Освітлена поверхня їх листя перевищує в 4-5 разів поверхню ґрунту.

Подальше збільшення цього показника не призводить до зростання ефективності фотосинтезу, оскільки зростає площа затіненої території. Крім цього дихання слабоосвітлених листочків істотно знижує загальну продуктивність спільноти.

Значення для людини і природи

Зріла спільнота з великою видовою різноманітністю, а також добре розвиненою трофічної структурою, навіть за умови наявності деяких видів хімічного забруднення є більш стійким в порівнянні з молодим.

При цьому молода спільнота також має важливу перевагу – воно активно виробляє нову біомасу. На жаль, люди не повністю усвідомлюють свою тісний взаємозв’язок з природою. Підтвердженням цього факту є нові пустелі, що з’явилися через вплив людини на навколишній світ.

Люди повинні пристосовуватися до процесів, що протікають в природі, а не прагнути керувати ними. Однак наявні знання підтверджують той факт, що перетворення біосфери планети в суцільний килим орних земель несе в собі серйозну загрозу цивілізації. Щоб люди змогли і далі жити на планеті, деякі території повинні бути населені природними спільнотами.

Оцініть статтю
Додати коментар