Целостность и устойчивость экосистем. гомеостаз экосистемы

Целостность. Потоки вещества и энергии обеспечивают целостность экосистемы – взаимосвязь ее организмов друг с другом и с природной средой.

Устойчивость экосистем. Природные экосистемы способны к длительному существованию. Даже при значительных колебаниях внешних факторов внутренние параметры сохраняют стабильность. Устойчивость экосистем падает с обеднением видового состава. Самые устойчивые – богатые жизнью тропические леса (свыше 8000 видов растений), достаточно устойчивы леса умеренной полосы (2000 видов), менее устойчивы тундровые биоценозы (500 видов), мало устойчивы экосистемы океанических островов. Еще менее устойчивы фруктовые сады, а посевные поля без поддержки человека вообще не могут существовать, они быстро зарастают сорняками и уничтожаются вредителями.

Гомеостаз (гр. homoios подобный, stasis состояние) – способность биологических систем (организма, популяции и экосистем) противостоять изменениям и сохранять равновесие.

Для управления экосистемами не требуется регуляции из вне. Экосистемы – это саморегулирующиеся системы. Саморегулирующий гомеостаз на экосистемном уровне обеспечен множеством управляющих механизмов. Между условно выделенными кибернетическими блоками, управление осуществляется посредством положительных и отрицательных связей.

Один из механизмов гомеостаза – субсистема «хищник – жертва». Положительная обратная связь «усиливает отклонение», например, увеличивает чрезмерно популяцию жертвы.

Отрицательная обратная связь «уменьшает отклонение», например, ограничивает рост популяции жертвы за счет увеличения численности популяции хищников (рис. 57).

Эта кибернетическая схема отлично иллюстрирует процесс коэволюции (совместная эволюция) в системе «хищник–жертва», так как в этой «связке» развиваются и взаимные адаптационные процессы. Если в эту систему не вмешиваются другие факторы (например, человек уничтожил хищника), то результат саморегуляции будет описываться гомеостатическим плато – областью отрицательных связей, а при нарушении системы начинают преобладать обратные положительные связи, что может привести к гибели системы

36.Естественное развитие экосистем: первичная и вторичная сукцессии

Для возникновения сукцессии необходимо свободное пространство. В зависимости от первоначального состояния субстрата, различают первичную и вторичную сукцессии.

1. Первичная сукцессия или автотрофная – формирование сообществ начинается на первоначально свободном субстрате.

На стадии первичной сукцессии соотношения продукции (П) и дыхания (Д) в пользу П:

П > Д.

2. Вторичная сукцессия или гетеротрофная – это последовательная смена одного сообщества, существовавшего на данном субстрате, другим, более совершенным для данных абиотических условий. В этом случае продукция меньше дыхания.

П < Д.

Соотношение П / Д является функциональным показателем зрелости экосистемы

Вторичная сукцессия является, как правило, следствием деятельности человека. Например, возникает на вырубках ранее существовавшего леса (ельника).