Сукцессия экосистемы и ее этапы. Историческое развитие экосистем (палеоэкология). Влияние человека на природные экосистемы

Сукцессия - это смена одного биоценоза другим.

Если развитие сообществ идет на вновь образовавшихся, ранее не заселенных местообитаниях (субстратах), где растительность отсутствовала — на песчаных дюнах, застывших потоках лавы, породах, обнажившихся в результате эрозии или отступления льдов, то такая сукцессия называется первичной.

Если на определенной местности ранее существовала растительность, но по каким-либо причинам она была уничтожена, то ее естественное восстановление называется вторичной сукцессией. К таким сукцессиям может привести, например, частичное уничтожение леса болезнями, ураганом, извержением вулкана, землетрясением либо пожаром. Восстановление лесного биоценоза после таких катастрофических воздействий происходит в течение длительного времени.

Можно утверждать, что процесс экосистемной эволюции базируется на трех основных факторах:

1) изменении среды;

2) наследственной изменчивости живых организмов и естественном отборе;

3) наличия в экосистемах свободной энергии

Деятельность человека — антропогенный фактор, его воздействие на экосистемы. Сокращение разнообразия видов, численности ряда видов за счет истребления особей, изменения среды их обитания. Уменьшение в связи с этим разнообразия пищевых связей, источников пищи и энергии для обитателей экосистем, чрезмерное изъятие из экосистемы массы органических веществ человеком — одна из причин сокращения биоразнообразия.

Загрязнение природной среды отходами производства, пестицидами, мутагенами, бытовыми отходами — причины изменения среды обитания видов в экосистемах, сокращения их численности, опасность исчезновения.

Сокращение площади земель, занятых экосистемами, за счет расширения строительства дорог, производственных и жилых зданий, создания агроценозов — причины изменения экосистем под влиянием деятельности человека.

Нарушение круговорота веществ в экосистемах за счет чрезмерного изъятия продукции, загрязнения окружающей среды, сокращения площади экосистем — причины глубоких изменений в экосистемах, нарушения их целостности, смены устойчивых экосистем нестабильными.

104. Экология и биогеография, роль послед­ней в развитии экологии. Природно-географические зоны и их экосисте­мы.

В настоящее время роль биогеографии и экологии все более возрастает. Развитие человеческого общества непрерывно увеличивает потребность в природных ресурсах, что неизбежно и негативно отражается на географической среде и биосфере. Поэтому проблема сохранения окружающей среды, восстановления нарушенных ландшафтов и экосистем становится не просто актуальной, но является предотвращением угрозы развития и самого существования общества. Разрушение естественных ландшафтов и экосистем высокого ранга пока еще не приняло глобального катастрофического характера, но на локальном и региональном уровнях это разрушение в различных частях Земли достигло высокой степени, затронуло даже культурные природно-террито­риальные комплексы и нередко носит необратимый характер.

Как отмечал А.Г. Воронов «Биогеография является необходимым звеном в системе научных знаний, без которых невозможно вести целенаправленную работу по рациональному использованию естественных ресурсов, по охране и восстановлению природной среды». В решении этих задач ведущее место принадлежит экологии и географии (биогеографии).

Биогеогра́фия — наука на стыке биологии и географии; изучает закономерности географического распространения и распределения животных, растений имикроорганизмов. Предметами изучения биогеографии являются как распространение биоценозов, то есть географически обусловленных совокупностей живых организмов, так и характер фауны и флоры отдельных территорий^[1].

Объект изучения биогеографии — биосфера (как пространство планеты Земля, на котором обитают живые организмы).

Зона арктических и антарктических пустынь
Температуры воздуха постоянно очень низкие, мало осадков. На редких свободных ото льда участках суши - каменистых пустынях (в Антарктиде они называются оазисами), скудная растительность представлена лишайниками и мхами, цветковые растения редки (в Антарктиде обнаружено всего два вида), почвы практически отсутствуют.
Зона тундр
для тундры характерно избыточное увлажнение, обилие озер и болот, чему способствует и повсеместно распространенная вечная мерзлота. Главная отличительная особенность тундры - безлесье, преобладание разреженного мохово-лишайникового, местами травяного, покрова; в южных частях с кустарничками и кустарниками карликовых и стелящихся форм. Почвы - тундрово-глеевые.В тундре обитают также песцы, лемминги — мелкие грызуны. Среди скудной растительности встречаются ягодные кустарники: черника, брусника, голубика, а также карликовые деревца: береза, ива.

Лесная зона в Северном полушарии включает подзоны тайги, смешанных и широколиственных лесов и подзону умеренных лесов.реки многоводны. Преобладают бедные по видовому составе темнохвойные (из ели и пихты) и светлохвойные (из лиственницы в Сибири, где распространены многолетнемерзлые грунты) леса с примесью мелколиственных пород (береза, осина) и сосны, на востоке Евразии - кедра. Медведь — хозяин тайги. Правда, в сибирской тайге он называется — бурый медведь, а в тайге Канады — гризли. Можно встретить рыжую рысь, лося, волка, а также куницу, горностая, росомаху, соболя. Через таежную зону протекают крупнейшие реки Сибири — Обь, Иртыш, Енисей, Лена, которые по величине стока уступают только рекам зоны экваториальных лесов.

К югу климат становится более мягким: здесь произрастают смешанные и широколиственные леса, состоящие из таких пород, как береза, дуб, клен, липа, среди которых встречаются и хвойные. Характерными для лесов Северной Америки являются: белый дуб, сахарный клен, желтая береза. Благородный олень, лось, кабан, заяц; из хищников — волк и лисица — известные нам представители животного мира этой зоны.

Лесостепь - переходная природная зона Северного полушария, с чередование лесных и степных природных комплексов. По характеру естественной растительности различают лесостепи с широколиственными и хвойно-мелколиственными лесами и прерии.

Степь
Эта природная зона распространена в северном умеренном или обоих субтропических географических поясах и представляет собой безлесные пространства с травянистой растительностью. Произрастанию древесной растительности здесь в отличие от тундр препятствуют не низкие температуры, а недостаток влаги. Деревья могут расти лишь по долинам рек (так называемые галерейные леса), в крупных эрозионных формах, например балках, собирающих воду с окружающих междуречных пространств. Сейчас большая часть зоны распахана, в субтропическом поясе развивается орошаемое земледелие и пастбищное скотоводство. На распахиваемых землях сильно развита эрозия почв. Естественная растительность представлена засухо- и морозоустойчивыми травянистыми растениями с господством дерновинных злаков (ковыли, типчаки, тонконог).

Пустыни и полупустыни
существование живых организмов крайне затруднительно. Поэтому травянистый покров редкий, почвы развиты слабо. Большое значение приобретают в таких условиях горные породыозер, колодцев и т. п.) - центры сосредоточения населения, произрастания древесной, кустарниковой и травянистой растительностью называются оазисами. Иногда такие оазисы занимают обширные пространства (например, долина Нила раскинулась на десятки тыс. га).

Саванна
Для саванн характерны густой и высокий травянистый покров, стоящие отдельно или небольшими группами деревья (акации, баобаб, эвкалипт) и так называемые галерейные леса вдоль рек. Чтобы приспособиться к условиям бескрайних сухих пространств, природа наделила животных уникальными свойствами. Так, например, жираф считается самым высоким животным на Земле. Его рост превышает 5 м, у него длинный язык (около 50 см). Все это нужно жирафу для того, чтобы дотягиваться до высоких ветвей акаций. Кроны акаций начинаются на высоте 5 м, и жирафы практически не имеют конкурентов, спокойно объедая ветки деревьев. Типичными животными саванн являются зебры, слоны, страусы.

Зона экваториальных влажных лесов поражает богатством видов и густотой растительности. В лесах одних только деревьев насчитывают до 3000 видов. Деревья растут в четыре-пять ярусов, борясь себе свет. Почвы - красно-желтые. Животные живут преимущественно на деревьях и берегам рек. Это - обезьяны, карликовый бегемот, окапи. Крупнейшим хищником является леопард. Очень распространены змеи, большинство из которых ядовиты. В экваториальных лесах много ценных пород деревьев - черное, или эбеновое дерево, красное дерево, винная пальма, каучуконосы.