В нашем мире существуют такие понятие, как нестабильные и стабильные экосистемы. Устойчивые экосистемы – это тайга, ковыльная степь и пр. А вот серые луга, достаточно мелкие водоемы, пустоши – все это имеет свойство изменяться. Они постепенно, покрываются иной растительностью, что и приводит к необходимости переустройства животного типа, соответственно, формируется саморазвитие экосистемы. И основой причиной саморазвития выступают именно экологические условия и изменения, обусловленные течением времени.

Причины саморазвития экосистем

1. Основной причиной систематического саморазвития экосистемы, или же другими словами, неустойчивости данной системы, выступает аспект несбалансированности круговорота веществ;
2. В биоценозах деятельности одних видов, не может быть компенсирована деятельностью иного вида, соответственно, условия окружающей среды непременно меняются;
3. Что касается популяции, то именно она меняет среду в неблагоприятную сторону, со временем, формируется аспект вытеснения одного вида иным, пока не формируется более устойчивая система, но и она не вечна;
4. Все процессы саморазвития изначально будут существовать, пока не будет сформировано уравновешенное сообщество, которое будет иметь возможность поддерживать необходимый баланс веществ в той или же иной экосистеме.

Таким образом, можно сказать уверенно о том, что сам по себе процесс саморазвития экосистемы имеет массу особенностей. В природе происходит развитие данных систем именно из-за наличия неустойчивого состояния, по отношению к более устойчивому. Процессы данного типа именуются сукцессией.

Почему происходит саморазвитие экосистем?

Как мы уже сказали, влияет на развитие экосистем несбалансированность, а также течение времени. Например, если посмотреть на маленькое озеро в течение существенного количества времени, то можно увидеть, как оно постепенно зарастает травой и определенными растениями. Из-за недостатка поступающего кислорода, не формируется полный распад отмирающих растений, именно по этой причине и формируются торфяные отложения. Со временем, такое озеро мелеет, зарастает с краев, превращается в небольшое болотце. После, на месте озера образуется мокрый луг, течение времени превращает луг в территорию, ярко засаженную кустарниками, кустарники постепенно преображаются в леса.

Сукцессия может начинаться практически на любом участке суши, который формируется в результате каких-то причин. Кроме всего прочего, нужно сразу же заметить, что данный процесс протекает в результате ряда закономерных этапов. Каждый этап уже описан многими учеными. В течение всего развития экосистемы, она неминуемо меняется, и изменения являются закономерными и природными, они все изучены и достаточно детально описаны исследователями.

Чтобы саморазвитие не осталось пустым звуком, вам непременно нужно обратить свое внимание на современную литературу. Можно сколько угодно утверждать, что современный человек...

В природе существуют как стабильные, так и нестабильные экосистемы. Дубрава, ковыльная степь, ельники темнохвойной тайги - это примеры длительно существующих, устойчивых экосистем . Пустоши, сырые луга, мелкие водоемы, если их предоставить самим себе, быстро изменяются. Они постепенно зарастают другой растительностью, заселяются другими животными и превращаются в экосистемы иного типа. На месте болота вырастает лес, на заброшенных пашнях восстанавливается степь и т. д.

Основная причина неустойчивости экосистем - несбалансированность круговорота веществ.

Если в биоценозах деятельность одних видов не компенсирует деятельность других, то условия среды неминуемо изменяются. Популяции меняют среду в неблагоприятную для себя сторону и вытесняются другими видами, для которых новые условия экологически более выгодны. Этот процесс продолжается до тех пор, пока не сформируется уравновешенное сообщество , которое способно поддержать баланс веществ в экосистеме.

Таким образом, в природе происходит развитие экосистем от неустойчивого состояния к устойчивому. Этот процесс называют сукцессией . Например, зарастание небольших озер можно проследить на протяжении одного или нескольких поколений людей (рис. 78). Из-за недостатка кислорода в придонных слоях организмы-разлагатели не в состоянии обеспечить полный распад отмирающих растений. Образуются торфянистые отложения, озеро мелеет, зарастает с краев и превращается в болото. Оно сменяется мокрым лугом, луг - кустарниками, а затем лесом.

Сукцессия начинается на любом участке суши, который обнажился в результате каких-либо причин: на осыпях, отмелях, сыпучих песках, голых скалах, отвалах горных пород, созданных человеком, и др. Она проходит ряд закономерных этапов.

- На первом этапе обнажившийся участок заселяется случайно попадающими сюда организмами из окружающих местообитаний: семенами, спорами, летающими и ползающими насекомыми, расселяющимися грызунами, птицами и т. д. Далеко не все из них способны прижиться на этом месте, и многие или погибают, или покидают его.

- На втором этапе прижившиеся виды начинают осваивать и изменять среду обитания, еще не мешая друг другу.

- На третьем этапе , когда участок полностью освоен, обостряются конкурентные отношения. Так как виды изменяют среду в неблагоприятную для себя сторону, часть из них вытесняется и появляются новые. Например, на задернованном участке уже не могут прорастать семена сорняков, которые первыми осваивали эту территорию. Они исчезают. Процесс постепенной смены видового состава может длиться достаточно долго.

- На заключительном этапе устанавливается, наконец, постоянный состав сообщества, когда виды распределены по экологическим нишам, не мешая друг другу, связаны пищевыми цепями и взаимовыгодными отношениями и согласованно осуществляют круговорот веществ. В таком биоценозе сильны регуляторные связи, и он может неопределенно долго поддерживать экосистему, пока внешние силы не выведут его из этого состояния.

Таким образом, саморазвитие экосистем осуществляется через отношения между видами и их воздействие на среду обитания, т. е. через закономерные изменения биоценозов.

Смена биоценозов в сукцессиях всегда идет от наименее устойчивого состояния к наиболее устойчивому. Скорость этих изменений постепенно замедляется. Замедление темпов - одна из главных особенностей сукцессии. Приближаясь к устойчивому состоянию, они могут надолго задерживаться на отдельных стадиях. Мелкий водоем зарастает быстрее, чем впоследствии березовый лес на этом месте заменяется дубовым.

Неустойчивые стадии при смене биоценозов называют незрелыми сообществами, устойчивые - зрелыми .

Направленные изменения биоценозов начинаются и в том случае, если происходят какие-либо частичные нарушения в уже сформировавшейся экосистеме. Они приводят к ее восстановлению, поэтому называются восстановительными сменами или вторичными сукцессиями.

Например, после пожара в еловом лесу ель не может возобновиться сразу, так как ее проростки не выдерживают конкуренции светолюбивых и быстрорастущих трав: кипрея (иван-чая), вейника и др. Травы сменяются зарослями малинника и подростом светолюбивых лиственных деревьев, и лишь под их пологом в тени начинают подрастать молодые елочки. Каждая из этих стадий развития длительнее и устойчивее предыдущей. Процесс восстановления ельника занимает в природе несколько десятилетий.

Для развития биоценозов в ходе сукцессии характерен целый ряд общих закономерностей :

Постепенное увеличение видового разнообразия,

Смена доминирующих видов,

Усложнение цепей питания,

Увеличение в сообществах доли видов с длительными циклами развития,

Усиление взаимовыгодных связей в биоценозах и т. д.

Постепенно нарастают общая биомасса и продукция растений, но также растут и масштабы использования этой продукции в цепях питания. Все это приводит к замедлению темпов изменений и к установлению стабильных экосистем .

В зрелых, устойчивых сообществах все, что наращивают растения, используется гетеротрофами - это главная причина стабилизации экосистем . Если человек изымает продукцию из таких экосистем (например, древесину из зрелых лесов), он неминуемо нарушает их.

На начальных этапах развития биоценозов, пока не сложились цепи питания, в экосистемах создается избыток растительной продукции, и такие биоценозы выгодны человеку.

Деятельность людей постоянно приводит к сменам различных биоценозов - в результате рубок леса, осушения и обводнения земель, выработки торфяников, прокладки дорог и т. д. Частичные или глубокие нарушения экосистем вызывают природные процессы их самовосстановления .

Однако природные возможности не безграничны. Самовосстановление биоценозов часто тормозится различными внешними причинами . Например, ежегодные разливы рек все время нарушают формирование устойчивых биоценозов на их берегах, и здесь сообщества существуют в постоянно незрелом состоянии. Точно так же постоянная вспашка полей предотвращает восстановление естественной растительности на этой территории. Пустыри могут десятилетиями не заселяться растениями или животными, если какой-либо фактор сильно отклоняется от нормы, например, сильно токсичны вывернутые породы, высока плотность грунта или недостаточно влаги.

Другая причина в нарушении восстановительных возможностей биоценозов - снижение видового разнообразия в окружающей среде. Если неоткуда взяться семенам растений или видам животных, играющим важную роль на соответствующих этапах развития сообществ, экосистема остаётся на менее устойчивой стадии.

Например, при сплошных рубках еловых лесов на больших территориях они зарастают со временем малоценными мелколиственными породами и надолго задерживаются в этом состоянии, так как неоткуда взяться семенам ели.

Умение управлять процессами саморазвития и самовосстановления экосистем - очень важная задача современной хозяйственной деятельности, когда человек приводит в постоянное движение весь живой покров планеты. Снимая ограничивающие факторы, поставляя соответствующие семена растений и вселяя необходимые виды животных, можно ускорить формирование стабильных сообществ или, наоборот, задержать процессы на нужной нам стадии развития.

Агроэкосистемы, основные отличия от природных экосистем.

Искусственные биоценозы, созданные людьми, занимающимся сельским хозяйством, называются агроценозами . Они включают те же компоненты среды, что и естественные биогеоценозы, обладают большой продуктивностью, но не обладают способностью к саморегуляции и устойчивости, т.к. зависят от внимания к ним человека.

Агроэкосистема (агробиоценоз)

Искусственный, созданный человеком биоценоз, сообщество живых организмов, служащее для получения сельскохозяйственной продукции и регулярно поддерживаемое человеком.

1. В агроэкосистеме живет меньше видов, чем в естественной экосистеме. Поэтому пищевые цепи в агроэкосистеме короткие, неразветвленные, из-за этого круговорот веществ неустойчивый, следовательно, сама агроэкосистема неустойчива . Если человек не будет за ней ухаживать (поливать, удобрять, пропалывать), то она разрушится, например, поле пшеницы зарастет, превратится в луг. Таким образом, естественная экосистема получает энергию только от солнечного света, а агроэкосистема – от Солнца и от человека (основной источник энергии для агроэкосистемы – всё-таки Солнце).

2. В агроэкосистеме живет очень много растений одного вида (монокультура), следовательно, создаются хорошие условия для консументов, питающихся этим видом (вирусов, бактерий, нематод, клещей, насекомых и т.п.). Поэтому в сельском хозяйстве обязательно надо бороться с вредителями. Основные способы:

• ядохимикаты (плюс – дёшево, минус – уничтожаются естественные враги вредителей, так что их численность может, наоборот, возрасти);
• биологические методы (использование естественных врагов – наездников против бабочек, божьих коровок против тли и т.п.);
• севооборот (каждый год на поле выращивается другая культура, чтобы вредители не накапливались в почве)

3. В естественной экосистеме растения своими корнями забирают из почвы минеральные соли, затем растения поедаются консументами, разрушаются редуцентами, и соли возвращаются назад в почву – это замкнутый круговорот веществ. На поле пшеницы урожай собирается и вывозится, и минеральные соли в почву не возвращаются (незамкнутый круговорот веществ ). Поэтому в сельском хозяйстве применяют удобрения – минеральные (соли) и органические (навоз).

В агроценозе (например, ржаного поля) складываются те же пищевые цепи , что и в природной экосистеме: продуценты (рожь и сорняки), консументы (насекомые, птицы, полевки, лисы) и редуценты (бактерии, грибы). Обязательным звеном этой пищевой цепи является человек.

Агроценозы, помимо солнечной энергии, получают дополнительную энергию , которую затратил человек на производство удобрений, химических средств против сорняков, вредителей и болезней, на орошение или осушение земель и т.д. Без такой дополнительной затраты энергии длительное существование агроценозов практически невозможно.

В агроценозах действует преимущественно искусственный отбор , направленный человеком, прежде всего, на максимальное повышение урожайности сельскохозяйственных культур.

В агроэкосистемах резко снижено видовое разнообразие живых организмов. На полях обычно культивируют один или несколько видов (сортов) растений, что приводит к значительному обеднению видового состава животных, грибов, бактерий.

Таким образом, по сравнению с естественными биогеоценозами агроценозы :

Имеют ограниченный видовой состав растений и животных,

Не способны к самообновлению и саморегулированию,

Подвержены угрозе гибели в результате массового размножения вредителей или возбудителей болезней

Требуют неустанной деятельности человека по их поддержанию.

Тематические задания

А1. Быстрее всего к сукцессии биогеоценоза может привести

1) распространение в нем инфекций

2) повышенное количество осадков

3) распространение инфекционных заболеваний

4) хозяйственная деятельность человека

А2. Обычно первыми поселяются на скалах

2) лишайники

4) кустарнички

А3. Планктон – это сообщество организмов:

1) сидячих

2) парящих в толще воды

3) малоподвижных донных

4) быстроплавающих

А4. Найдите неверное утверждение.

Условие длительного существования экосистемы:

1) способность организмов к размножению

2) приток энергии извне

3) наличие более чем одного вида

4) постоянная регуляция численности видов человеком

А5. Свойство экосистемы сохраняться при внешних воздействиях, называют:

1) самовоспроизводством

2) саморегуляцией

3) устойчивостью

4) целостностью

А6. Стабильность экосистемы повышается, если в ней:

2) уменьшается число видов редуцентов

3) увеличивается число видов растений, животных, грибов и бактерий

4) исчезают все растения

А7. Наиболее устойчивая экосистема:

1) поле пшеницы

2) фруктовый сад

4) культурное пастбище

А8. Основная причина неустойчивости экосистем:

1) несбалансированность круговорота веществ

2) саморазвитие экосистем

3) постоянный состав сообщества

4) колебания численности популяций

А9. Укажите неверное утверждение. Изменение видового состава деревьев в лесной экосистеме определяется:

1) изменениями среды, вызываемыми членами сообщества

2) сменой климатических условий

3) эволюцией членов сообществ

4) сезонными изменениями в природе

А10. В ходе длительного развития и смены экосистемы число видов живых организмов, входящих в нее,

1) постепенно уменьшается

2) постепенно растет

3) остается неизменным

4) бывает по-разному

А11. Найдите неверное утверждение. В зрелой экосистеме

1) популяции видов хорошо воспроизводятся и не замещаются другими видами

2) видовой состав сообщества продолжает изменяться

3) сообщество хорошо приспособлено к окружающим условиям

4) сообщество обладает способностью к саморегуляции

А12. Целенаправленно созданное человеком сообщество называют:

1) биоценозом

2) биогеоценозом

3) агроценозом

4) биосферой

А13. Укажите неверное утверждение. Оставленный человеком агроценоз гибнет, т.к.

1) усиливается конкуренция между культурными растениями

2) культурные растения вытесняются сорняками

3) он не может существовать без удобрений и ухода

4) он не выдерживает конкуренции с природными биоценозами

А14. Найдите неверное утверждение. Признаки, характеризующие агроценозы

1) большее разнообразие видов, более сложная сеть взаимосвязей

2) получение дополнительной энергии наряду с солнечной

3) неспособность к длительному самостоятельному существованию

4) ослабление процессов саморегуляции

В1. Выберите признаки агроценоза

1) не поддерживают свое существование

2) состоят из малого числа видов

3) повышают плодородие почвы

4) получают дополнительную энергию

5) саморегулируемые системы

6) отсутствует естественный отбор

В2. Найдите правильную последовательность событий при заселении растительностью скальных пород:

1) кустарники

2) накипные лишайники

3) мхи и кустистые лишайники

4) травянистые растения

– саморегулирующаяся система, но устойчивое состояние их никогда не достигается полностью. Сообщества организмов изменяются во времени, при этом изменения затрагивают видовое разнообразие, количественные показатели, структуру пищевых цепей, продуктивность и т.д.

Изменчивость биогеоценоза в основном проявляется в изменении численности отдельных видов и в смене биогеоценозов. Численность популяции зависит от соотношения рождающихся и погибающих особей. Повышение рождаемости приводит как к увеличению численности, так и к уменьшению гибели. Оба эти показателя зависят от многих , которые действуют разнонаправлено. Поэтому численность популяции постоянно колеблется. Колебания численности для разных видов различны. Для изучения колебания численности необходимо детально знать биологию вида и экологические факторы, а также определить ограничивающий фактор. Значительные колебания численности наблюдаются в более простых экосистемах.

Смена биогеоценозов – длительный процесс. В этом состоит его главное отличие от сезонных колебаний показателей. В определенном местообитании происходит закономерная смена популяций различных видов в строго определенной последовательности. Этот процесс называется экологической сукцессией. Устойчивое сообщество характеризуется равновесием. Это означает, что суммарная продукция организмов в энергетическом выражении точно соответствует энергозатратам, которые идут на обеспечение жизнедеятельности входящих в сообщество организмов. Поэтому в такой системе остается постоянной, а сама система – равновесной. Если затраты в экосистеме станут меньше валовой первичной продукции, то будет происходить накопление органического вещества, если больше – его исчезновение. В любом случае нарушение равновесия будет вызвать изменения сообщества – популяции одних видов будут сменяться популяциями других.

Агроценозы – искусственные , создаваемые человеком для своих целей путем посева или посадки и дальнейшего культивирования возделываемых растений, а также использования территорий для интенсивного выпаса домашних животных. Одной из главных особенностей агроценоза является то, что явно преобладает один или очень небольшое количество видов растений. В них снижено видовое разнообразие животных, так как здесь могут обитать только виды, питающиеся определенными растениями. Не имея биологических конкурентов, эти животные могут интенсивно размножаться и становятся вредителями, угрожающими существованию агроценоза. В агроценозе ослаблено действие естественно отбора и действует в основном искусственный отбор, направленный на максимальную продуктивность растений, нужных человеку. Агроценоз неустойчив, если его не поддерживать он быстро разрушится.

Агроценозы существенным образом отличаются от природных биогеоценозов. Основными особенностями существования агроценозов являются следующие:

Агроценозы характеризуются низким видовым разнообразием, так как основным компонентом данной экосистемы является один вид растений, искусственно поддерживаемый человеком.
Обычно агроценоз существует 1–2 сезона, так как для обрабатываемых территорий характерен севооборот. А, как известно, смена основного биотического компонента экосистемы приводит к смене типа экосистемы.
Организмы, обитающие в пределах агроценоза и не относящиеся к объектам хозяйственной деятельности человека, испытывают на себе постоянное воздействие и вынуждены приспосабливаться к ним.
Повышению продуктивности агроценозов способствует использование новых технологий выращивания сельскохозяйственных растений. Все более широкое применение получает индустриальная технология, в основе которой лежат новейшие достижения биологической и других областей науки. Индустриальная технология характеризуется высокой специализацией хозяйства, применением достижений селекции, агрохимии, растениеводства, использованием высокопроизводительной техники, которая работает с учетом биологических особенностей сельскохозяйственных растений.

В целях сохранения земель проводят минимальное число обработок почвы, чтобы тяжелая техника не разрушала структуру почвы. Так, предпосевную обработку почвы совмещают с внесением высокоэффективных и быстро разлагающихся химических препаратов для уничтожения сорняков. Индустриальная технология требует выращивания на полях высокопродуктивных сортов и растений, внесения оптимальных доз органических и минеральных удобрений.

Важнейшее условие применения индустриальной технологии – размещение сельскохозяйственных культур по лучшим предшественникам. Например, предшественник кукурузы должен быть убран рано с поля, чтобы осенью можно было тщательно обработать почву, очистить поле от сорняков, обеспечить достаточный запас влаги в почве. Предшественник кукурузы не должен иметь общих с ней вредителей, возбудителей заболеваний. Этим требованиям удовлетворяют зернобобовые, которые обогащают почву азотом, а также картофель.

Важное условие получения высоких урожаев – своевременное проведение всех сельскохозяйственных работ. Нельзя опаздывать с посевом семян, проведением агротехнических мероприятий по уходу за растениями, уборкой урожая.

Применение индустриальной технологии выращивания сельскохозяйственных культур способствует значительному повышению продуктивности агроценозов.

Этот процесс заключается в том, что в определённом районе в строго определённой последовательности происходит закономерная смена популяций различных видов. Как правило, это очень длительный процесс, однако иногда изменения в экосистеме можно проследить на протяжении жизни нескольких поколений. Ефимером таких быстрых изменений может служить зарастание небольшого озера (рис. 80).
Сначала по периметру озера образуется сплавина - сплошной ковёр плавающих
растений, которые, погибая, опускаются на дно водоёма. В придонных слоях в условиях нехватки кислорода редуценты не успевают перерабатывать все отмирающие части растений и животные остатки. В результате образуются торфяные отложения, озеро постепенно мелеет и превращается в болото. В дальнейшем болото зарастает с краёв, превращаясь в луг, а позднее в лес. Таким образом, полностью меняется видовой состав и растительной, и животной части экосистемы. На месте бывшего озера формируется экосистема леса.

Рис. 80. Смена сообществ при зарастании водоёма. Растительность продвигается от берегов к центру водной поверхности (А). Этот процесс продолжается, и озеро постепенно заполняется торфом (Б, В). После того как озеро полностью заполнится торфом, на его месте вырастает лес (Г)

Экосистемы всегда стремятся к сохранению равновесия, поэтому при смене экосистем каждая последующая стадия развития длительнее и устойчивее предыдущих.
В природе смены экосистем происходят постоянно и характеризуются определёнными закономерностями: увеличивается видовое разнообразие, нарастает общая биомасса, усложняются цепи питания. Всё это постепенно приводит к формированию стабильных сообществ.
Конечный этап развития экосистем зависит от климатических, почвенных, водных и топографических условий. В одних районах земного шара наиболее устойчивым сообществом будет лес, в других - степь, а в третьих - тундра. С течением времени условия на земном шаре постепенно изменяются в том или ином направлении, и то сообщество, которое было стабильным в определённый период исторического развития, спустя тысячи лет уступит место иному стабильному сообществу, чья структура соответствует изменившимся условиям. Так, более 10 тыс. лет назад в эпох/ последнего оледенения на месте нынешних широколиственных листопадных лесов находилась тундра.
Если не считать землетрясений, оползней, извержений вулканов и других природных

катастроф, естественные смены экосистем происходят постепенно. Однако вмешательство человека часто вызывает резкие и глобальные изменения, приводящие к нарушениям или гибели экосистем.
Вопросы для повторения и задания Какое значение для устойчивости экосистемы имеет её видовое разнообразие? Что такое равновесное состояние экосистемы? Приведите примеры быстрой смены экосистем. От чего зависит конечный этап развития экосистемы?
Подумайте! Выполните! Какие экосистемы наиболее устойчивы в вашей местности? Объясните, чем это обусловлено. Объясните, к чему приводит необоснованная и случайная акклиматизация новых видов. Приведите примеры, которые вам известны из курсов ботаники и зоологии. Проведите исследование. Изучите видовой состав растений и животных одного из наиболее распространённых в вашей местности типов биогеоценозов. Используйте для этой работы атласы-определители. Создайте карту биогеоценоза, нанесите на неё ареалы распространения основных видов. Есть ли в этом биоценозе виды, внесённые в Красную книгу? Оцените индексы видового разнообразия.
Работа с компьютером
Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал и выполните задания.

Изменение экосистем - сукцессия

Изменение условий воздействует на некоторые виды неблагоприятно: у них снижается численность, а иногда они и вовсе исчезают из экосистемы. Другие виды от этого могут выиграть, и их численность увеличивается. Изменившиеся условия могут позволить включиться в экосистему новым видам.

Процесс вытеснения одних видов другими называется экологической сукцессией (от лат. successio - преемственность).

Экологическая сукцессия - это последовательная смена биоценозов на одной и той же территории под воздействием природных или антропогенных факторов. Процессы сукцессии идут непрерывно на всей планете. Изменения происходят во всех экосистемах естественным или искусственным путем. Естественные изменения являются закономерными и управляются самим биоценозом.

В зависимости от причин, вызвавших смену биоценоза, сукцессии подразделяют на природные и антропогенные.

Природные сукцессии происходят под действием естественных причин, не связанных с деятельностью человека. Антропогенные сукцессии обусловлены деятельностью человека.

Различают первичную и вторичную сукцессии.

Первичная сукцессия - процесс развития и смены экосистем на не заселенных ранее участках, начинающийся с их колонизации. Пример первичной сукцессии - обрастание голой скалы лишайниками: под действием лишайников каменистый субстрат превращается в подобие почвы, где поселяются кустистые лишайники, затем мхи, травы, кустарник и т. д.

Вторичная сукцессия - восстановление экосистемы, когда-то уже существовавшей на данной территории (например, восстановление экосистемы после пожара). Для вторичной сукцессии важно наличие с самого начала плодородного слоя почвы (рис. 1.19). Если он уничтожен, например, эрозией, сукцессия может пойти по типу первичной.

Скорость первичной и вторичной сукцессий различна. Для первичной сукцессии требуются сотни и даже тысячи лет. Вторичная протекает быстрее: для восстановления ранее существовавшей экосистемы на месте лесного пожара или вырубки требуется от 30 до 250 лет.

Климаксовая экосистема. Сукцессия завершается стадией, когда все виды экосистемы сохраняют относительно постоянную численность и дальнейшей смены ее состава не происходит. Такое равновесное состояние называется климаксом, а экосистема - климаксовой (пример - Лосиный остров в Москве). Основные биомы Земли - климаксовые экосистемы.

Для любой сукцессии характерны следующие общие закономерности.

• 1. На начальных стадиях видовое разнообразие незначительно, продуктивность и биомасса малы. По мере развития сукцессии эти показатели возрастают.
• 2. С развитием сукцессии увеличиваются взаимосвязи между организмами, полнее осваивается среда обитания, усложняются цепи и сети питания.
• 3. Уменьшается количество свободных экологических ниш, а в климаксовых экосистемах они либо отсутствуют, либо находятся в минимальном количестве.
• 4. Интенсифицируются процессы круговорота веществ и энергии.
• 5. В зрелой стадии климаксовой экосистемы биомасса достигает максимума или близка к максимуму вследствие полного освоения пространства.

Экологическое нарушение - внезапное резкое увеличение численности одних видов за счет гибели других. Экологические нарушения возникают при вторжении в экосис-

Рис. 1.19.

тему новых, интродуцированных видов (например, при интродукции кролика в Австралию) или при непродуманном воздействии человека на природу (например, при сбросе биогенов в водоем).

Изменения экосистемы могут быть такими резкими, что практически ни один ее исходный компонент не сохраняется; тогда говорят о гибели данной экосистемы (пример - Аральское море).

Естественные изменения экосистем проходят по типу сукцессии; вмешательство человека в экосистему часто приводит к ее экологическому нарушению, а то и к гибели.

Приведем примеры человеческой деятельности, приводящей к исчезновению видов, экологическим нарушениям и гибели экосистем:

• ? полное уничтожение природных экосистем ради удовлетворения собственных потребностей (сведение лесов для выращивания сельскохозяйственных культур, строительства домов и т. д., а также ради получения дров и древесины);
• ? запруживание рек, строительство гидроэлектростанций и прокладка каналов, что приводит к затоплению одних площадей и осушению других;
• ? загрязнение воды и воздуха отходами производства;
• ? преднамеренная или случайная интродукция видов;
• ? чрезмерный выпас домашнего скота;
• ? сброс богатых биогенами сточных вод в природные водоемы;
• ? преднамеренное уничтожение хищников;
• ? использование пестицидов с непредсказуемыми побочными эффектами;
• ? чрезмерно интенсивная охота, рыболовство и т. д.

Существует угроза того, что итогом деятельности человека может стать образование примитивной, но устойчивой к негативным влияниям человеческой деятельности “серой” экосистемы, где и биота “серая”: на серой почве серая полынь, серая крыса, серая ворона, серый волк.

Чтобы этого не произошло, важно знать закономерности сукцессий и сохранять все разнообразие без исключения - и животных, и растений, обитающих в данном регионе. Эти знания необходимы человечеству, чтобы проводить экологическую реставрацию нарушенных экосистем, возвращая их к начальному состоянию (очистить почву от загрязнений, сформировать микрорельеф, восстановить гидрологический режим, посеять семена трав, посадить деревья разных пород, расселить насекомых, птиц, млекопитающих). И экосистема, поддержанная человеком, возродится.

Контрольные вопросы

• 1. Какие признаки и функции характерны для живых систем?
• 2. Какие уровни организации живых систем вы знаете и какие из них изучает экология?
• 3. Перечислите признаки принадлежности особей к одному виду.
• 4. Дайте определение экосистемы. Охарактеризуйте составные части экосистемы.
• 5. Как классифицируются организмы по типу питания и по их функциям в экосистеме?
• 6. По каким критериям классифицируются экологические факторы среды?
• 7. Охарактеризуйте основные принципы функционирования природных экосистем и их нарушение человечеством.
• 8. Какие факторы ограничивают численность популяции? Что способствует вымиранию популяций?
• 9. Почему пирамида биомасс трофических уровней водных экосистем является перевернутой, в отличие от аналогичных пирамид наземных экосистем?
• 10. Почему видовое разнообразие определяет устойчивость экосистем?
• 11. Перечислите характерные признаки климаксовых экосистем. Приведите примеры климаксовых экосистем.
• 12. Как человечество нарушает природные экосистемы?
• 13. Что следует предпринимать человеку для экологической реставрации разрушенных экосистем?