Сукцессия
Сукце́ссия (от лат. successio — последовательность) — процесс последовательного изменения биоценозов, протекающий под влиянием различных факторов[1]. Учение про сукцессии было сформулировано в начале ХХ века Эдвардом Клементсом, создателем организменного подхода к изучению экосистем[2].
Сукцессии представляют собой постепенные и длительные перестройки экосистем с участием процессов саморегуляции. В результате сукцессий происходят изменения в природных сообществах, имеющих закономерный характер и обусловленных взаимодействием организмов между собой и с окружающей абиотической средой[3].
Протекание сукцессий в природе и их примеры
Сукцессия в природе является направленным контролируемым сообществом процессом, который ведёт к определённой кульминации. В ходе сукцессии можно выделить быстропротекающие стадии (серии), характеризующиеся прогрессивными изменениями: развитие почвы, растительного покрова, рост продуктивности биоценозов (высокий уровень синтеза органического вещества на единицу площади участка местности). Изменение биоценозов при этом сопровождается и увеличением их видового разнообразия: первичные биоценозы обычно включают недолговечные невысокие растения, но в ходе сукцессии образуются биоценозы с более долговечными и крупными растениями. Конечные биоценозы могут существовать без значительных изменений относительно долго. Такие биоценозы, завершающие сукцессию, называются климаксовыми сообществами или климаксами (от греч. κλῖμαξ — лестница)[4].
Для стабильности биоценозов необходимо равновесие между потреблением и отдачей энергии и вещества, а также между видовой рождаемостью и смертностью. Константность системы основана на соответствии прихода расходу при условии постоянного самовосстановления, что составляет динамическое равновесие или устойчивое состояние природных сообществ. Примером может служить небольшой пруд, расположенный по течению реки: вода в нём обновляется постоянно, но пруд сохраняет свою площадь, глубину, форму, а также весь комплекс растительности и живых организмов.
Один из примеров сукцессии — процесс восстановления после пожара или вырубки хвойного леса. Его временные рамки составляют от 80 до 100 лет, в течение которых на таком участке происходит постепенное изменение состава животного мира и растительного покрова[5].
Когда озеро заиливается, оно постепенно превращается из глубокого в мелкое, затем образуется болото, а после ряда долгих превращений — зелёный луг, на котором начинают произрастать кустарники и деревья[6].
После оползня в горах на оголённых каменистых поверхностях сначала могут образоваться лишайники, затем травы, из которых образуются луга, постепенно зарастающие кустарником, и, наконец, появятся деревья и вырастет лес как завершающий, окончательно сложившийся биоценоз[7].
На заброшенном поле, сменяя друг друга, могут постепенно развиваться различные биоценозы: сначала однолетние травы и сорняки, затем кустарники, отдельные деревья, а в итоге — лес.
Сукцессии можно также наблюдать после наводнений, обвалов, вспашки и вырубки леса, которые уничтожают местные биоценозы. Во всех этих случаях замена одного биоценоза другим происходит в результате последовательного изменения внешних условий, с которыми взаимодействуют организмы[8].
Типы сукцессий
Главная причина сукцессий — отсутствие равновесия между продуктивностью и дыханием в экосистеме (неуравновешенность экологического баланса). Это приводит к смене запаса органического вещества в экосистеме и, в итоге, к её изменению[9].
Сукцессии по общему характеру бывают первичные и вторичные[10].
Первичная сукцессия — это формирование природных сообществ на первоначально свободном субстрате. Живые организмы осваивают ранее не заселённые места или места, где уничтожены запасы органического вещества. Классическим примером естественной сукцессии является «старение» озёрных экосистем — зарастание озёр от берегов до центра. Рано или поздно озеро превращается в торфяное болото, которое представляет собой устойчивую экосистему климаксного типа. На её месте со временем может возникнуть лесная экосистема в результате серии наземных сукцессий (последовательного ряда постепенно и закономерно изменяющих друг друга в сукцессии биоценозов) в соответствии с климатическими условиями местности[11].
Вторичная сукцессия — это последовательная смена одной группы, существовавшей на данном субстрате, другим, более совершенным для данных абиотических условий, сообществом. Вторичная сукцессия обычно является результатом антропогенной деятельности. Например, эвтрофикация водоёмов может быть вызвана антропогенным насыщением природных водоёмов биогенными веществами, например, минеральными удобрениями при нерациональном их применении. Вторичные сукцессии фитоценозов сопровождаются сменой и зооценозов[12].
Влияние антропогенных факторов на состояние экосистем
Всем уровням организации живого мира — от клеток до биоценозов и экосистем — свойственно динамическое равновесие. Неблагоприятные внешние воздействия могут его нарушить это, что повлечет перестройку или гибель всей системы[13].
Каждая экосистема имеет определённое постоянство и может противостоять неблагоприятным воздействиям, например, различным загрязнениям. Это очень важное качество, но такой «запас прочности» не безграничный. К сожалению, это не всегда учитывается, хотя в истории человечества примеров разрушения экосистем со различными тяжёлыми последствиями более чем достаточно. Одним из таких последствий является исчезновение многих видов живых организмов.
Под влиянием антропогенных факторов сукцессии могут ускоряться или замедляться и быть направлены как на восстановление и развитие, так и на разрушение экосистемы. Следовательно, сукцессии могут быть прогрессивными, то есть ведущими экосистему к устойчивому состоянию развитой, «зрелой» системы (климакса), и регрессивными, ведущими экосистему путём упрощения и распада[14].
Чаще всего случаи нарушения экологического равновесия связаны с чрезмерной нагрузкой на окружающую среду хозяйственной деятельности человека и, как следствие, уничтожением лесов и эксплуатацией плодородных земель. Вследствие этого почва теряет влагу, структуру, плодородие, происходят эрозионные процессы[15].
Современные экологические кризисы также вызваны ростом антропогенной нагрузки на природную среду и нерациональным увеличением расхода природных ресурсов. Эти кризисные ситуации легче ликвидировать, пока они носят локальный характер, поскольку, чем больше объёмы нарушения экосистем, тем тяжелее процессы их восстановления[16].
Примечания
- ↑ Чернова Н. М., Былова А. М. Общая экология. — СПб.: Дрофа, 2004. — С. 321—332. — 388 с.
- ↑ Комарова Т. А. Сукцессии и актуальные вопросы их изучения // Общество. Среда. Развитие (Terra Humana) : журнал ВАК. — 2011. — № 1. — С. 233—238.
- ↑ Мордкович В. Г. Сопряжённость экологических сукцессий с катенной организацией пространства // Журнал общей биологии. — 2017. — Т. 78, № 2. — С. 32—46.
- ↑ Третьякова Н. А. Основы общей и прикладной экологии : учеб. пособие. — Екатеринбург: Изд‑во Урал. ун‑та, 2015. — С. 25—27. — 112 с.
- ↑ Иванова Н. А., Голубцова О. С. Факторы среды и функциональные процессы у травянистых растений при пирогенной сукцессии леса: Монография. — Нижневартовск: Изд-во Нижневарт. гос. ун-та, 2014. — С. 5—24. — 152 с.
- ↑ Анциферова Г. А. Типы сукцессий низших водорослей — ископаемых (диатомовых) и рецентных (диатомовых и сине-зелёных) // Вестник Воронежского университета. Геология : журнал. — 2000.
- ↑ Трифонова Т.А., Гришина Е.П., Селиванова Н.В. Основы экологии и охраны окружающей среды: Учеб. пособие. — Владимир: Владим. гос. ун-т., 2002. — С. 17—20. — 92 с.
- ↑ Комаров А. С. Модели сукцессии растительности и динамики почв при климатических изменениях // Компьютерные исследования и моделирование : журнал. — 2009. — Т. 1, № 4. — С. 405—413.
- ↑ Тишков А. А. Сукцессии растительности зональных экосистем: сравнительно географический анализ, значение для сохранения видового разнообразия // Известия Самарского научного центра Российской академии наук : журнал. — 2012. — Т. 14, № 1(5). — С. 1387—1390.
- ↑ Соколова Н.А., Хлобжева И. Н., Гамага В. В. Общая экология: учебно-методическое пособие. — Волжский: ФГБОУ ВО ВолгГТУ, 2022. — С. 56—57. — 196 с.
- ↑ Щур А. В., А.Ю. Скриган А. Ю. и др. Основы экологии: учебное пособие. — Могилев: ГУ ВПО «Белорусско-Российский университет», 2014. — С. 46—49. — 129 с.
- ↑ Самбуу А. Д. Вторичные сукцессии фитоценозов в степных экосистемах Тувы // Экосистемы : научный журнал КФУ им. В. И. Вернадского. — 2022. — № 32. — С. 15—23.
- ↑ Дерябин В.А., Фарафонтова Е. П. Экология : учебное пособие. — Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2016. — С. 40—42. — 136 с.
- ↑ Л. В. Канцерова. Разнообразие и сукцессии растительных сообществ на трансформированных придорожных участках Карелии // Труды Карельского научного центра РАН : журнал. — 2012. — № 1. — С. 48—55.
- ↑ Сумина О. Д. Первичные сукцессии на карьерах как натурная модель для изучения процессов формирования наземных экосистем // Теоретическая и прикладная экология : журнал. — 2014. — № 1. — С. 40—44.
- ↑ Гусев А. П. Сукцессии растительности и оценка способности техногенно нарушенных геосистем к самовосстановлению // Вестник БГУ. Сер. 2. — 2008. — № 2. — С. 82—86.
Данная статья имеет статус «готовой». Это не говорит о качестве статьи, однако в ней уже в достаточной степени раскрыта основная тема. Если вы хотите улучшить статью — правьте смело! | Данная статья имеет статус «проверенной». Это говорит о том, что статья была проверена экспертом |