Динамика и стабилност на екосистемите Печат

Динамика и стабилност на екосистемите.

След като вече знае основните структури на екосистема, същността на кръговрата на веществата и потока на енерги­ята, може да се заключи, че всяка екосистема е едно цяло, със своя физиономия и особености заемащо определено пространство. Разгледана във времето обаче, екосистемата не е постоянна и неизменна.

Във времето всяка екосис­тема има своето начало, преминава определено развитие, стига до едно отно­сително стабилно равнове­сие и в края на краищата загива.

Всяка екосистема търпи раз­витие, като биоценозата й пре­минава през различни стадии. Тенденцията в това развитие да се достигне екологично равновесие с околната среда. При това не само биоценозата се изменя и а приспособява към средата, но и средата се изменя под въздействието на организ­мите.

Непрекъснатото измене­ние на “биоценозите   при формиране на екосистеми те се нарича сукцесия (фйг. 4.9.).

Видове сукцесии. Първична сукцесия започва при пълна липса на организми. Това е въз­можно при поява на нов остров в резултат на вулканична дейност. Тогава върху голите скали още няма никакви орга­низми. С течение на времето скалите се заселват с лишеи (фиг. 4.10.). Разрушавайки жалите, те създават условия за поява на мъхове. В резултат на взаимодействието им със скала­та се създава първата тънка почва. Върху нея се развиват първите треви, появяват се и първите насекоми, след тях се появяват паяци, птици и т.н.

Вторична сукцесия започва там, където преди това е имало биоценоза, но тя поради пожар, човешка дейност и т.н. е почти унищожена. На мястото на заги­налите организми се появяват нови.

Причините за сукцесията могат да бъдат външни и вът­решни. Външните причини най-често са климатичните изменения. Климатът, макар и постоянен а дълъг период, все пак постепенно се изменя. Последните промени на климата Се­верното полукълбо са настъпи­ли след ледниковия период. Със затоплянето постепенно биоценозите се обогатяват с топлолюбиви видове, а студенолюбивите остават в най-северните райони или във високите части на планините.

Вътрешните причини за сукцесията са свързани с това, че в резултат на жизнената дейност на организмите се променя средата Променяйки се обаче, средата става непри­годна за населяващите я видове и постепенно те биват измест­вани от други.

Климакс на екосистемата. По време на сукцесията стават няколко последователни смени на биоценозите. Една изоста­вена нива например в нашите географски ширини в низината най-напред се покрива с буре­ни върху които се развива оп­ределен комплексът животни. Скоро бурените биват измес­тени от постоянни видове тре­ви отделни храсти и дървета между тях. Те, разбира се, имат свой комплекс животин­ски видове (консорции). Храс­тите и дърветата растат и се умножават, което променя и тревистата растителност и тя г, се заменя със сенкоиздръжливи видове След години това място се оказва обрасло с дър­вета и храсти. Превръща се в смесена широколистна гора. Изменя се и животинският комплекс.

Така с течение на годините голата нива се превръща в гора. Тази екосистема вече е относи­телно постоянна, тъй като видовият състав на биоценозата  почти не се променя.

Екосистемата е достигнала равновесно състояние, ко­ето остава постоянно и съответства на климатичните условия. Това равновесно състояние се нарича климакс.

При достигате на климакс биоценозата се възпроизвежда, без да се изменя видовият със­тав дълго  време. По време на климакса цялата биопродукция на екосистемата се изразходва за поддържане на нейното рав­новесно състояние .

За различните части на Земята в зависимост от климатичните осо­беност климаксът се установява на различна степен на развитие. Във високите планини на средните географски ширини и на север от тях климаксът настъпва с форми­ране на иглолистни гори или танга. Още по на север равновесното със­тояние е тундра. В тропичните ра­йони на Земята климаксът е влажни тропични гори.

Екологично равновесие на екосистемата. Вече научихте, че за да съществува и функци­онира екосистемата, е необхо­димо в нея да има много и раз­нообразни във видово отноше­ние хранителни вериги. Така случайните климатични откло­нения няма да нарушат кръго­врата на веществата.

Ако хранителните вериги са богати на видове съответно са стабилни, то цялата продуктивност на отделните трофични звена ще се употребява от със­тавящите ги видове. Ако храни­телните вериги са бедни на ви­дове, а това означава нестабил­ни, то първичната продукция няма да се изразходва изцяло (поради наличие на малко видо­ве).

От казаното дотук има две следствия:

Първото е, че богатите на видове хранителни вериги са стабилни и всичката биомаса, която се произвежда от растенията (първичната продукция), се изразходва от останалите трофични звена. Бедните на видове хранителни вериги са нес­табилни и част от първична­та продукция остава неиз­разходвана от консументите.

Второто следствие е, че при бедни на видове хранителни вериги, а такива са те в началните етапи на сукцесията, е налице тен­денцията за обогатяването им с видове, тъй като има излишна биомаса. Т. е. ус­ложняването на хранител­ните вериги и съответно достигане на стабилността на екосистемата е естест­вена-тенденция, породена от наличието на свободна биомаса.

От тези две следствия мо­жем да направим важен из­вод. В изкуствените насаж­дания (културните расте­ния) ще има толкова по-голяма продукция, колкото са по-малко видове зве­ната на консументите. Иде­алният случаи е да има са­мо продуценти. Така няма да се извършва кръговрат и цялата продукция остава за човека. Такава система обаче е нестабилна. Тя е склонна към бързо разру­шаване.

И наистина, човекът се стре­ми да отглежда чисти култури от един вид растение. Така той е единственият консумент. Тази „екосистема" обаче е много нестабилна. Затова човекът трябва да я снабдява с торове (храна) и вода (да я напоява) и непрекъснато да я пази от други консументи (т. нар. вредни за човека насекоми и др.).