Влияние экологических факторов на изменения в биогеоценозах. Агроценоз

Влияние экологических факторов на изменения в биогеоценозах. Агроценоз Агроценоз

Понятие о сукцессии. Любой биогеоценоз может нормально функционировать лишь при более или менее стабильных условий окружающей среды, что необходимо для осуществления круговорота веществ. Биогеоценозы определенной степени способны к поддержанию гомеостаза, однако в них могут происходить циклические или поступательные изменения.

Циклические изменения - это результат приспособлений биогеоценозов к периодическим (суточных, сезонных и т.п.) изменений окружающей среды. В основе этого явления лежат адаптации популяций отдельных видов, которые могут проявляться: как периодические изменения плотности отдельных популяций; изменения возрастной структуры популяций; периодические изменения активности особей разных популяций подобное. Поступательные изменения происходят при восстановлении разрушенных биогеоценозов (например, превращение брошенных агроцено-зев на природные экосистемы, воспроизводство лесов и степей на месте пожарищ и т.д.) или при оборотных изменениях климатических условий (влажности, среднегодовой температуры и т.д.). Вызывают эти изменения происходящие внутри биогеоценозов.

Направлены последовательные изменения группировок организмов, которые впоследствии приводят к преобразованию самого биогеоценоза, называют сукцессию (от лат. Суккцессио-последовательность, преемственность). Иными словами, сукцессия - это процесс саморазвития биогеоценозов, вследствие взаимодействия живых организмов между собой и окружающей средой. Группировки организмов, существующих на начальных этапах сукцессии, имеющие незначительное видовое разнообразие, высокую производительность, слабо разветвленную трофическую сеть, резкие колебания численности и плотности отдельных популяций, низкую способность поддерживать гомеостаз. Поэтому они быстро замещаются устойчивыми группировками. Этот процесс продолжается, пока не сформируется биогеоценоз с максимально возможным в данных условиях степенью устойчивости. 

Помимо влияния внешних относительно данного биогеоценоза факторов, причиной сукцессии может быть неполнота круговорота веществ. Вследствие процессов жизнедеятельности каждый организм изменяет окружающую среду, поскольку забирает из него определенные вещества и выделяет туда продукты обмена веществ. Вследствие неполноты круговорота веществ в биогеоценозе накапливается значительная масса непереработанных консументами и редуцентами остатков организмов и продуктов их жизнедеятельности. Эта кормовая база создает условия для вселения (интродукции) в него новых видов.

При сукцессии увеличивается видовое разнообразие и одни виды замещаются другими, более конкурентоспособными в данных условиях. Вследствие этого повышаются устойчивость биогеоценозов и их способность к саморегулированию. Виды, которые участвуют в процессе сукцессии, не только приспосабливаются к условиям существования, но и сами способны их менять. Например, поселение сосны обыкновенной на песках значительно меняет условия существования такой группировки: затеняя поверхность почвы, способствуя поступлению в него органики, удержанию почвенной воды, она создает возможность для водворение других видов растений. Тип растительного группировки, в свою очередь, определяет видовой состав животных данного биогеоценоза.

Процесс сукцессии можно наблюдать на примере брошенного поля. Менее конкурентоспособные культурные растения вытесняются дикорастущими травянистыми, а впоследствии возможно появление кустов и деревьев.

Сукцессии с участием растений бывают первичными и вторичными. Первичные сукцессии - это появление и развитие растительных сообществ в мисцеиснуваннях, где растительности раньше не было (поселение лишайников на скальных породах или высших растений на песчаных дорогах и т.п.). Первичные сукцессии происходят в несколько этапов: возникновение участков земной поверхности, незанятой растительностью; заселения этого участка определенными видами растений; обострение конкурентных взаимосвязей между различными видами, в результате чего одни вытесняют другие; преобразования организмами среды обитания, рост видового разнообразия, постепенная стабилизация его условий и межвидовых взаимосвязей.

Вторичные сукцессии-это восстановление естественной растительности после определенных нарушений, например, восстановление лесов после пожаров. Сукцессии характеризуются определенными закономерностями. Во-первых, процесс сукцессии происходит в одном направлении, он не может остановиться на определенном этапе и вернуться к исходному состоянию. Во-вторых, при сукцессии возрастает видовое разнообразие организмов, разветвляется трофическая сетка, потребляется все больше доля первичной продукции. Это усиливает регуляторные механизмы биогеоценоза, снижает вероятность массового размножения отдельных видов подобное.

На первых этапах сукцессионных изменений, как правило, преобладают виды, способные к колонизации определенных местонахождений (они характеризуются интенсивным размножением, быстрым развитием, значительной выносливостью к изменениям экологических факторов). Своей жизнедеятельностью они создают условия для поселения других видов, приспособленным к определенным условиям, которые замещают своих предшественников. 

Процесс сукцессии длится, пока биогеоценоз не достигнет значительного видового разнообразия, что позволяет стабилизировать круговорот веществ и превращения энергии. При этом вселение новых видов или исчезновение тех, которые существовали в биогеоценозе прежнему не будет вызывать изменений среды обитания. Обычно в зрелом биогеоценозе могут происходить определенные изменения, но существенно на условия существования они не влияют. При сукцессии постепенно замедляются темпы прироста биомассы. Осложнения трофических взаимосвязей между компонентами зрелого биогеоценоза, которое проявляется в разветвлении трофической сети, приводит к потреблению гетеротрофными организмами почти всей чистой первичной продукции.

Таким образом, сукцессии способствуют формированию зрелых (климакс-ных) биогеоценозов со значительным видовым разнообразием организмов, развитыми механизмами саморегуляции (поддержание гомеостаза) и способностью к самовоспроизведению.

Агроценозы и особенности их функционирования. Человек, как и другие консументы, зависит от чистой первичной продукции зеленых растений. Для ее постоянного получения она создает искусственные группировки - агроценозы (поля, пастбища, огороды и т.п.).

Агроценоз (от греч. Агрос - поле и койнос - общий) - это обедненное видами группировки растений, животных, грибов и микроорганизмов, созданное человеком для получения сельскохозяйственной продукции.

От природных сообществ (биоценозов) агроценозы корне отличаются своими свойствами и особенностями функционирования. Незначительное видовое разнообразие и плохо разветвленные трофические сети обуславливают слабую устойчивость агроценозов (т.е. способность выдерживать колебания интенсивности факторов окружающей среды без резких изменений структуры и функций), но высокую производительность одного или кругов ькох видов в его составе. В агроценозах практически отсутствует саморегуляция; без постоянного вмешательства человека они разрушаются и исчезают. Вследствие выращивания на больших площадях годами одного или нескольких растительных культур в агроценозах возможно массовое розмно-жения сорняков и вредителей (насекомых, грызунов, паразитических грибов и т.д.). Для обеспечения функционирования агроценозов человек должен постоянно предотвращать процессы сукцессии, ибо культурные растения менее конкурентоспособны, чем дикие, и могут быть вытеснены последними.

В отличие от естественных биогеоценозов, в агроценозах не происходит круговорота веществ, поскольку большая часть продукции изымается человеком в виде урожая. Поэтому они требуют постоянного поступления питательных веществ за счет внесения удобрений и полива. Но, несмотря на простую структуру агроценозов сравнению с естественными биогеоценозами, в них также формируются биоценотических связях. Поэтому при создании агроценозов человек должен учитывать связи, существующие между организмами в природных сообществах, а также те, которые могут возникать между культурными и дикими организмами при их совместном существовании. Кроме того, человек должен очень осторожно подходить к регулированию связей между организмами в агроценозов. Так, бездумное применение ядохимикатов для уничтожения вредителей непременно негативно влиять и на полезные виды. Избежать этого можно внедрением биологических методов борьбы, регулируя численность вредных видов за счет их естественных врагов - хищников или паразитов.

Человек должен изучать закономерности организации и функционирования природных сообществ организмов, что дает возможность улучшить структуру и процессы функционирования агроценозов и получать большее количество продукции.

Выводы:
Направлены последовательные изменения, происходящие в биогеоценозах и могут привести к замене одних биогеоценозов другими, называют сукцессии. Сукцессии бывают первичными и вторичными. Процесс сукцессии, как правило, способствует формированию зрелого (климаксного) биогеоценоза, высокой видовым разнообразием, разветвленными цепями питания, развитыми механизмами саморегуляции.

Для получения мяса человек создает искусственные группировки организмов - агроценозы. От биогеоценозов они отличаются незначительным видовым разнообразием, слабо разветвленными цепями питания, неспособностью к саморегулированию. Вследствие этого человек должен постоянно вмешиваться в функционирование агроценозов для того, чтобы предотвратить сукцессии.