La sucesión ecológica es un proceso de cambio gradual en la composición, estructura y función de los ecosistemas bajo la influencia de un factor externo o interno.
La restauración del equilibrio perturbado por un ecosistema pasa por etapas bien definidas.
Un ecosistema puede salir del equilibrio de muchas maneras. La mayoría de las veces es un incendio, una inundación o una sequía. Después de tal desequilibrio, el nuevo ecosistema se restaura a sí mismo, y este proceso es regular y se repite en una variedad de situaciones. ¿Qué sucede en un ecosistema perturbado? En el sitio de la perturbación, ciertas especies y todo el ecosistema se desarrollan de tal manera que el orden de aparición de estas especies es el mismo para perturbaciones similares y hábitats similares. Este reemplazo sucesivo de una especie por otra es la esencia de la sucesión ecológica.
Sin embargo, existe otro modelo que explica el mecanismo de sucesión de la siguiente manera: las especies de cada comunidad anterior son reemplazadas solo por competencia constante, inhibiendo y "resistiendo" la introducción de especies posteriores.
Sin embargo, esta teoría considera solo las relaciones competitivas entre especies, sin describir la imagen completa del ecosistema como un todo. Por supuesto, tales procesos están en marcha, pero el desplazamiento competitivo de especies anteriores es posible precisamente por la transformación del biotopo por ellas.
Así, ambos modelos describen diferentes aspectos del proceso y son correctos al mismo tiempo. A medida que se avanza a lo largo de la serie de sucesión, hay una participación creciente de elementos biogénicos en el ciclo de los ecosistemas, es posible un cierre relativo dentro del ecosistema de los flujos de elementos biogénicos como el nitrógeno y el calcio (uno de los biógenos más móviles).
Por lo tanto, en la etapa terminal, cuando la mayoría de los biógenos están involucrados en el ciclo, los ecosistemas son más independientes del suministro externo de estos elementos. Se utilizan varios modelos matemáticos, incluidos los de naturaleza estocástica, para estudiar el proceso de sucesión.
1.1 Tipos de sucesiones
Cualquier ecosistema, adaptándose a los cambios en el ambiente externo, está en un estado de dinámica. Esta dinámica puede afectar tanto a vínculos separados de ecosistemas (organismos, poblaciones, grupos tróficos) como al sistema en su conjunto. Al mismo tiempo, la dinámica puede estar asociada, por un lado, a adaptaciones a factores que son externos al ecosistema y, por otro lado, a factores que el propio ecosistema crea y cambia.
Estos cambios en algunos casos pueden repetirse en cierta medida, mientras que en otros son unidireccionales, de carácter progresivo y condicionan el desarrollo del ecosistema en una determinada dirección.
sucesiones primarias.
Primario suele entenderse como sucesión, cuyo desarrollo se inicia sobre un sustrato inicialmente sin vida. Consideremos el curso de la sucesión primaria utilizando el ejemplo de los ecosistemas terrestres. Si tomamos áreas de la superficie terrestre, por ejemplo, pozos de arena abandonados, en varias regiones geográficas (en el bosque, zonas de estepa o entre bosques tropicales, etc.), entonces todos estos objetos se caracterizarán por patrones tales como:
ocupación por organismos vivos
aumento de su diversidad de especies
Enriquecimiento gradual de los suelos con materia orgánica
un aumento en su fertilidad
Fortalecimiento de los vínculos entre diferentes especies o grupos tróficos de organismos
Reducir el número de nichos ecológicos libres
formación gradual de biocenosis y ecosistemas cada vez más complejos
aumentar su productividad.
Las especies de organismos más pequeñas, especialmente las especies de plantas, suelen ser reemplazadas por otras más grandes, se intensifican los procesos de circulación de sustancias, etc.
En cada caso se pueden distinguir etapas sucesivas de sucesiones, que se entienden como el reemplazo de unos ecosistemas por otros, y las series de sucesiones terminan con ecosistemas relativamente poco cambiantes. Se les llama clímax (del griego clímax - escalera), raíz o nodal
El curso de las sucesiones primarias tiene lugar en varias etapas.
Por ejemplo, en la zona forestal: sustrato seco sin vida - líquenes - musgos - hierbas anuales - cereales y pastos perennes - arbustos - árboles de 1ª generación - árboles de 2ª generación; en la zona de estepa, la sucesión termina en la etapa de hierba, etc.
Sucesiones secundarias.
El término "sucesión secundaria" se refiere a las comunidades que se desarrollan en el sitio de una comunidad ya existente y previamente formada. En lugares donde la actividad económica de las personas no interfiere con las relaciones entre los organismos, se forma una comunidad clímax que puede existir por un tiempo indefinido, hasta que cualquier impacto externo (arar la tierra, talar bosques, incendios, erupciones volcánicas, inundaciones). ) no altera su estructura natural. En caso de destrucción de la comunidad, comienza en ella la sucesión, un lento proceso de restauración del estado original. Ejemplos de sucesiones secundarias: crecimiento excesivo de un campo abandonado, prado, área quemada o claro. La sucesión secundaria dura varias décadas. Comienza con el hecho de que las plantas herbáceas anuales aparecen en la parcela de suelo liberada. Estas son malas hierbas típicas: diente de león, cardo, pie de potro y otras. Su ventaja es que crecen rápidamente y producen semillas adaptadas para extenderse a largas distancias con la ayuda del viento o los animales. Sin embargo, después de dos o tres años, son reemplazados por competidores: pastos perennes y, luego, arbustos y árboles, principalmente álamo temblón. Estas rocas dan sombra al suelo y sus extensos sistemas de raíces extraen toda la humedad del suelo, por lo que se vuelve difícil que crezcan las plántulas de las especies que primero llegaron al campo. Sin embargo, la sucesión no se detiene ahí; un pino aparece detrás del álamo temblón; y por último, especies tolerantes a la sombra de crecimiento lento, como el abeto o el roble. Cien años después, la comunidad que estaba en el sitio del campo antes de la deforestación y roturación de la tierra es restaurada en este sitio.
El término "sucesión" significa un cambio regular y consistente en la comunidad y las funciones que ocurren debido a la influencia de varios factores. La sucesión es causada por cambios naturales, así como por la influencia humana. Cada ecosistema predetermina la existencia del siguiente sistema ecológico y su desaparición. Este es un proceso natural que ocurre debido a la acumulación de energía en el ecosistema, cambios en el microclima y transformaciones del biotopo.
Esencia de las sucesiones
La sucesión es la mejora progresiva de un ecosistema. La sucesión se puede rastrear más notablemente por el ejemplo, se manifiesta en un cambio en la vegetación, un cambio en su composición y el reemplazo de algunas plantas dominantes por otras. Cada sucesión se puede dividir en dos grupos principales:
- sucesión primaria.
- Secundario.
La sucesión primaria es el punto de partida, ya que ocurre en áreas sin vida. En nuestro tiempo, casi toda la tierra ya está ocupada por diversas comunidades, por lo que la aparición de áreas libres de seres vivos es local. Ejemplos de sucesión primaria son:
- asentamiento de comunidades sobre rocas;
- asentamiento de ciertos territorios en el desierto.
Hoy en día, la sucesión primaria es bastante rara, pero en algún momento todas las masas de tierra han pasado esta etapa.
sucesión secundaria
La sucesión secundaria o restauradora ocurre en un área previamente poblada. Tal sucesión puede ocurrir en todas partes y manifestarse en diferentes escalas. Ejemplos de sucesión secundaria:
- asentamiento del bosque después de un incendio;
- crecimiento excesivo de un campo abandonado;
- asentamiento del sitio después de la avalancha que destruyó todos los seres vivos en el suelo.
Las causas de la sucesión secundaria son:
- arar la tierra;
- inundaciones;
El proceso completo de sucesión secundaria dura entre 100 y 200 años. Comienza cuando aparecen plantas herbáceas anuales en las parcelas. Después de 2-3 años, son reemplazados por pastos perennes, luego competidores aún más fuertes: arbustos. La etapa final es la aparición de los árboles. Crecen álamos, abetos, pinos y robles, con lo que finaliza el proceso de sucesión. Esto significa que la restauración del ecosistema natural en esta zona está totalmente completada.
Las principales etapas del proceso de sucesión.
La duración de la sucesión depende de la vida útil de los organismos involucrados en el proceso de restauración o creación de un ecosistema. La velocidad es la más corta en ecosistemas con predominio de plantas herbáceas, y la más larga en un bosque de coníferas o robles. Los principales patrones de sucesión:
- En la etapa inicial, la diversidad de especies es insignificante, con el paso del tiempo aumenta.
- Con el desarrollo del proceso aumentan las relaciones entre los organismos. La simbiosis también está creciendo, las cadenas alimentarias se están volviendo más complejas.
- En el proceso de fijación de la sucesión, el número de especies libres individuales disminuye.
- Con cada etapa de desarrollo, la interconexión de organismos en el ecosistema existente se fortalece y arraiga.
La ventaja de una comunidad ecosistémica completamente formada sobre una joven es que es capaz de soportar cambios negativos en forma de cambios de temperatura y cambios de humedad. Una comunidad así formada puede resistir mejor. Esto brinda la oportunidad de darse cuenta de la importancia de los ecosistemas naturales y los peligros del mal uso de los ecosistemas artificiales. Así como la resistencia de una comunidad madura a los factores físicos, la productividad de una comunidad artificial es importante para la vida humana, por eso es tan importante mantener un equilibrio entre ellos.
Sucesión ecológica - Cualquier biocenosis depende de su biotopo y, en consecuencia, el biotopo está influenciado por la biocenosis. Dado que los factores climáticos, geológicos y bióticos están sujetos a cambios, la comunidad también cambia inevitablemente. Es decir, su desarrollo es un fenómeno obligatorio.
En cada caso, este desarrollo procede a una velocidad diferente. Los cambios ocurren en la biocenosis durante el día, estacionalmente, durante varios años. Son posibles los cambios en él durante las épocas geológicas. Podemos decir que cualquier biocenosis (e incluso un ecosistema) es un sistema abierto que cambia y se desarrolla constantemente bajo la influencia de varios tipos de causas internas y externas.
| Capítulo introductorio ¿Qué es la ecología? |
| Capítulo I Factores y Recursos Ambientales |
| Capítulo II Ecología del individuo (autocología) |
| Capítulo III Fundamentos de la Doctrina de la Población |
| Capítulo IV Biocenosis, Ecosistemas, Biosfera |
| Capítulo V Ecosistemas de los Paisajes Urbanizados |
| Capítulo VI Patrones biocenóticos de evolución urbana |
| Capítulo VII Leyes de la ecología y de la actividad humana |
| Capítulo VIII Legislación ambiental rusa |
| Solicitud |
La biocenosis consiste en un gran número de especies, poblaciones de diversos organismos. La abundancia relativa de especies en diferentes puntos del espacio no es la misma, la proporción de su abundancia puede cambiar con el tiempo.
¿Qué determina la presencia de una especie en una determinada comunidad?
Por lo tanto, la secuencia de aparición y desaparición de especies en un área determinada requiere que las mismas condiciones, recursos e influencia de otras especies cambien aquí en el tiempo.
Entonces, con un cambio de condiciones, la biocenosis cambia, es decir, la anterior se destruye y la siguiente surge en el mismo lugar. El surgimiento de una nueva biocenosis, su formación gradual y luego el desarrollo de una comunidad ya establecida hasta que sea reemplazada por una nueva: este es el camino de cualquier comunidad, su evolución. Puede rastrearse describiendo el ecosistema como un todo, o puede representarse como una secuencia de aparición y desaparición de poblaciones de diferentes especies en un determinado hábitat (no estacional, dirigida y continua). Tal es el proceso de desarrollo de cualquier comunidad. Por lo general, se llamasucesión (del latín "successio" - continuidad).
2. Sucesión degradativa
Uno de los tipos de cambios de vista sucesivos se puede llamarsucesión de degradación.
Con él, las especies, reemplazándose sucesivamente unas a otras, utilizan cualquier recurso limitado. Puede ser una hoja en descomposición, un cadáver de animal, estiércol, un árbol caído. La sucesión aquí se lleva a cabo con bastante rapidez, en unos pocos meses o años. Cualquier orgánico muerto(detrito) utilizado por microorganismos o animales que se alimentan de detritus. Por lo general, diferentes tipos de ellos aparecen y desaparecen uno a uno, ya que se agotan durante la descomposición de algunas sustancias orgánicas y la aparición de otras. Al mismo tiempo, los cambios en el estado físico de los detritos los hacen favorables, primero para algunas especies y luego para otras. Entonces, sobre esta materia orgánica muerta, una comunidad de animales reemplaza a otra hasta que se utiliza todo el recurso y la materia orgánica se mineraliza.
Un ejemplo de tal sucesión es la descomposición de la plantabasura ogo en un bosque de coníferas. Bajo las copas de los pinos, se acumula continuamente. En la superficie de las agujas están las más jóvenes, y cuanto más profundas, más viejas. Las agujas son utilizadas por varios tipos de hongos, y los grupos de sus especies se reemplazan entre sí en una secuencia determinada. Al final, los animales también se suman al consumo de estas agujas. La sucesión comienza incluso cuando las agujas no se han caído, sino que simplemente han crecido lo suficiente en las ramas. Luego, una de las especies de hongos se asienta sobre ellos, y en el momento de su envejecimiento y muerte (se cuelgan de las ramas durante algún tiempo), este consumidor es reemplazado por otras tres especies. Comen agujas muertas, a partir de su caída de las ramas y todo el tiempo mientras se encuentran en la primera capa de agujas caídas. Durante seis meses de mentira, las primeras capas se suavizan. Son capturados y digeridos por varios tipos más de hongos que han reemplazado a los dos primeros.
La siguiente etapa de descomposición tiene lugar en la segunda capa. Las agujas aquí están bien compactadas, sus tejidos están blandos y frágiles, su color se vuelve negro grisáceo. Mycoflora (la comunidad de hongos que comen estas agujas) se vuelve más amante de la humedad en ellas, porque la humedad aumenta en esta capa del suelo. Aparecen aquí otros tres nuevos tipos de hongos, consumidores de agujas. Además, los ácaros del suelo comienzan a destruir el tejido interno de las agujas. Dos años más tarde, la estructura de las agujas vuelve a cambiar. Están fuertemente comprimidos, y las áreas previamente afectadas por hongos ahora son capturadas por colémbolos, ácaros y oligoquetos. La actividad de este grupo de animales completa la destrucción física de las agujas. Los animales enumerados luego son reemplazados por una comunidad de hongos basidiomicetos (varias especies), que destruyen las partes más fuertes de las agujas: celulosa y lignina. Después de unos siete años, las agujas se vuelven estructuralmente indistinguibles, su consumo termina y los tejidos están completamente mineralizados.
3. Sucesión autógena
Otro tipo de sucesión se llamaautógeno. ella puede serprimario, o secundario. La sucesión en territorios recientemente desarrollados (en ausencia de un cambio gradual en los factores abióticos) se denomina autógena. Si el área habitada no ha sido afectada previamente por ninguna comunidad, entonces se habla de sucesión primaria, por ejemplo, en una duna de arena recién formada, o después del retroceso de un glaciar, o en un trozo de roca desnuda. Cuando la vegetación de cualquier localidad se destruye parcial o completamente y queda suelo bien desarrollado con semillas, esporas e incluso rizomas en este lugar, el cambio posterior en la composición de especies se denomina sucesión secundaria. Puede ser causado por la destrucción local del bosque por enfermedades, huracanes, incendios o deforestación.
Consideremos la variante de sucesión primaria, cuando una roca desnuda quedó expuesta en el sitio de un sitio forestal como resultado de un deslizamiento de tierra. Comienza la formación de la primera comunidad (pionera). La piedra de roca bajo la influencia de la lluvia, el viento, los cambios de temperatura se agrieta y se derrumba. Las grietas y hendiduras atrapan el polvo y los microorganismos transportados por el viento. Muy rápidamente, la roca se cubre con una película delgada (microscópica) de materia orgánica, que consiste principalmente en microorganismos y sus productos metabólicos. Los primeros líquenes se forman sobre esta película y la biocenosis deja de ser puramente bacteriana. Los líquenes son, como saben, simbiontes de un hongo y una cianobacteria o de un hongo y un alga. Con sus rizoides destruyen aún más la superficie de la roca, y lo hacen muy intensamente.
Sucesión autógena primaria
(etapas de desarrollo desde la pionera hasta la menopausia)
Los rizoides secos penetran en las grietas más pequeñas y, después de la primera lluvia, se mojan y se hinchan, literalmente rompen la piedra. El crecimiento de la película orgánica con la aparición de líquenes se acelera notablemente.
Así la roca recibió en su superficie la segunda comunidad después de la bacteriana, y está formada por líquenes, algas, microorganismos, nematodos y protozoos.
La siguiente etapa de sucesión en la roca comienza aquí con la germinación de las esporas de musgo. El musgo crece y acelera la destrucción de la roca, al mismo tiempo que contribuye a la complicación de la comunidad formada, porque aparece un nuevo tipo de recurso: la masa verde. Una capa de musgo es mejor que los líquenes, retiene agua, produce materia orgánica más rápido (crece). En la cubierta de musgo, la población de insectos y gusanos se vuelve mucho más diversa. Las semillas de hierba también se quedan aquí más fácilmente. La capa de suelo formada bajo el musgo ya es capaz de soportar algo de vegetación herbácea. Aparece así una nueva biocenosis con una variedad de animales característicos que viven aquí sobre musgos, los restos de líquenes y los raros parches de vegetación herbácea que han aparecido. La producción en masa de plantas en tal biocenosis aumenta más rápido que en la anterior. Su utilización por varios animales también se está acelerando. La vegetación herbácea tiene la mayor capacidad acumulativa entre todos los tipos de vegetación.
El desarrollo del prado finalmente llegará a la etapa en que los primeros arbustos puedan establecerse en su césped. Comenzarán a crecer y poco a poco llenarán más y más el prado. Los arbustos son más longevos que las plantas herbáceas y su aparición será lenta. Pero poco a poco el rostro de la biocenosis volverá a cambiar. Ahora tendremos un páramo de matorral con un conjunto adecuado de recursos y sus consumidores. Aquí la fauna ya será más abundante y, sobre todo, las aves.
La comunidad de arbustos durará mucho más que la comunidad de prados. Es de composición más compleja, contiene especies más longevas. Y el número de especies de animales y plantas también es mayor. Uno de los patrones en biocenología es que cuantas más especies, más estable es la comunidad. Una mayor estabilidad en comparación con el prado determinará la larga vida útilarbustivo tierras baldías
Sin embargo, en unas pocas décadas, los primeros árboles aparecerán definitivamente entre los arbustos. Serán de hoja caduca y marcarán con su apariencia el comienzo de una nueva etapa de sucesión (nueva etapa): un bosque de hoja caduca. El páramo de arbustos es reemplazado naturalmente por la próxima biocenosis: bosque caducifolio. Este cambio pasará por sus muchas etapas de desarrollo. Aparecerá una nueva población de animales: algunosubikivistas (organismos existentes con igual éxito en diferentes biocenosis) permanecerán aquí de comunidades anteriores. El resto de la composición de especies cambiará. Esta comunidad durará más que sus predecesoras, cumpliendo así uno de los principios de la sucesión, que se puede formular a nivel del hogar de la siguiente manera: "llegó rápidamente, se fue rápidamente".
Se ha desarrollado un bosque caducifolio en el sitio de un páramo de matorrales y, finalmente, comienza a formarse la última etapa de la sucesión de este lugar: los primeros árboles de coníferas aparecen en un bosque caducifolio. Comienza una larga competencia entre estos tipos de vegetación (tanto más larga cuanto que ambos son centenarios). La victoria de las coníferas ocurrirá solo cuando superen en crecimiento, sombra y, por lo tanto, sobrevivan a las especies de hoja caduca.
El final de esta sucesión es un bosque maduro de coníferas, que creció aquí antes del deslizamiento de tierra. Todo el cambio de biocenosis cabe en varios cientos de años. que no se descarta un nuevo derrumbe en este lugar, y luego todo puede volver a ocurrir.
4. Contribución de las plantas a la sucesión
El estudio de la estructura y la sucesión de las comunidades suele considerarse un campo de la botánica (fitocenología), y esto no es casualidad. La mayor parte de la biomasa y las principales características de la estructura de la biocenosis están asociadas a las plantas. Además, las plantas no son difíciles de enumerar y contar, lo que determina la abundancia y sucesión de especies. La gran contribución de las plantas a la sucesión está relacionada no sólo con el hecho de que son productoras primarias (formadoras de masa orgánica), sino también con el hecho de que se descomponen con bastante lentitud. Además de la biomasa viva, los organismos vegetales crean la mayor parte de la necromasa, es decir, materia orgánica muerta. A pesar de la alta actividad de las bacterias y otros detritívoros, los residuos vegetales se acumulan en forma de hojarasca o turba. Además, la dominancia de los árboles en la mayoría de las comunidades se explica precisamente por su capacidad de acumular materia muerta en su cuerpo. Está formado por la mayor parte del tronco y las ramas. La tendencia de los arbustos y árboles en hábitats moderadamente húmedos a superar a la vegetación herbácea se debe a que desarrollan una corona y un fuerte sistema de raíces. Todo esto se basa en un "esqueleto" grande y complejamente ramificado, que consiste principalmente en tejidos muertos (madera). Los cuerpos de los animales se descomponen mucho más rápido, pero a veces sus restos, como en las plantas, determinan la estructura de la comunidad y el curso de la sucesión en ella. Esto sucede cuando los esqueletos calcáreos se acumulan durante el crecimiento del coral. Un arrecife de coral, como un bosque o una turbera, dirige cambios en la comunidad (biocenosis), acumulando su pasado muerto. Los corales formadores de arrecifes, como los árboles, logran el dominio de la comunidad. Ellos elevan sus partes de asimilación (formando materia orgánica) cada vez más alto por encima de la base muerta. En ambos casos (coral y bosque), el resultado será un poderoso impacto sobre el medio ambiente, "controlando" la existencia de otros organismos en él. La comunidad de arrecifes de coral (dominada por animales que forman simbiosis con algas) tiene una estructura tan compleja como la selva tropical.
El hecho de que las plantas en la mayoría de los casos formen la estructura de la comunidad y determinen el curso de la sucesión no significa en absoluto que siempre determinen estrictamente la composición de especies de los animales incluidos en la comunidad. Esto es en parte cierto, ya que las plantas son la base de todas las cadenas alimenticias. También determinan en gran medida los parámetros físicos del hábitat de los animales. Sin embargo, a menudo son los animales los que determinan la naturaleza de la fitocenosis. Una idea vívida del papel de los fitófagos la da la disminución de la población de conejos en Inglaterra (se están extinguiendo debido a la mixomatosis). Donde han desaparecido, la composición de especies de plantas está cambiando rápidamente en los prados. Es especialmente característico un fuerte aumento en la abundancia de arbustos y árboles (su maleza antes era devorada por los conejos).
5. Velocidad de sucesión
Algunas palabras sobre el ritmo y la duración de la sucesión. Las sucesiones en sí pueden ser de varios tamaños. Pueden ir lentamente, durante miles de años, o pueden ir rápido, en unos pocos días.
En Europa, a finales del Plioceno (hace 3 millones de años), comenzó la edad de hielo. El glaciar destruyó toda la vida bajo su cubierta. Rasgó y alisó la cubierta del suelo, desmoronó las rocas. Con su retirada y el calentamiento del clima, quedaron al descubierto vastas extensiones de tierra desnuda y sin vida. Poco a poco, fue habitado por diversas plantas y animales. Por supuesto, estos cambios ocurrieron muy lentamente. Donde el glaciar destruyó los bosques tropicales, su restauración continúa hasta el día de hoy. Estas áreas aún no han alcanzado un estado estable. Entonces no tuvieron suficiente para completar la sucesión y millones de años.
Los cambios que llevaron a los bosques xerófilos de hoja ancha del Mioceno (hace 20 millones de años) a los desiertos del norte de Asia Central actuales también se produjeron lentamente. El estado moderno de la flora y la fauna del Karakum central se desarrolló muy lentamente. Comenzó desde el momento en que el antiguo Mar Aral-Caspio, al retirarse, expuso una gran área de su fondo.
Las sucesiones pasan mucho más rápido después de un incendio forestal, cuando, en una determinada secuencia, una biocenosis es reemplazada por otra, lo que finalmente conduce a la restauración de una comunidad estable. El ensuciamiento de los acantilados expuestos ocurre relativamente rápido : secciones de roca como resultado de la erosión o deslizamiento de tierra.
Las sucesiones más rápidas se observan en un reservorio temporal o al cambiar de comunidad en un cadáver de animal en descomposición, en un tronco de árbol en descomposición, en infusión de heno.
6. El concepto de menopausia
¿Son finitas las sucesiones? Si en lugar de morir individuos, el lugar en la comunidad es ocupado por individuos de la misma especie, y no por otras, entonces los cambios de especie se detendrán y llegará un equilibrio estable.
La biocenosis clímax permanece sin cambios durante mucho tiempo (varias vidas humanas). Una vez hubo una idea de que en cualquier zona climática solo hay un clímax verdadero. Se creía que todas las sucesiones en una zona climática determinada conducen al mismo tipo de comunidad clímax. Y esto sucede independientemente de dónde comenzaron. Por lo tanto, tanto una duna de arena como un barbecho, e incluso un estanque cubierto de maleza, eventualmente deben convertirse en el mismo tipo de comunidad. Sin embargo, ahora han venido.
a la creencia de que el curso de la sucesión está influenciado no solo por factores climáticos (que son aproximadamente los mismos en una zona determinada), sino también por las condiciones del suelo, la topografía y los procesos, incluidos los catastróficos, como el fuego. Por lo tanto, en una zona climática bien pueden existir varias comunidades clímax o varias etapas clímax específicas.
En el campo, es muy difícil aislar una comunidad clímax estable. Por lo general, es posible notar que la tasa de sucesión cae a un cierto nivel. Después de eso, ya no puede notar ningún cambio. En depósitos, alcanzar la etapa final de sucesión requeriría de 100 a 300 años. Sin embargo, la probabilidad de un incendio o un huracán durante este período es tan alta (los huracanes ocurren aproximadamente una vez cada 70 a 90 años) que es posible que la sucesión nunca se complete. Teniendo en cuenta que las comunidades forestales de la zona templada del norte todavía se están recuperando de la última edad de hielo, entonces una comunidad clímax parece ser solo teóricamente posible. Además, la estructura de una comunidad forestal o pastizal, aparentemente estable sobre un área de varias hectáreas, es siempre un mosaico de mini-sucesiones. Cada caída de un árbol o la muerte de un césped deja un espacio en el que comienza una nueva sucesión.
En general, el fenómeno de la sucesión ecológica puede caracterizarse por las siguientes disposiciones:
1) Este es un proceso natural, cuyo curso se puede prever.
2) La sucesión es el resultado de los cambios que las propias comunidades hacen al hábitat, es decir, el proceso no se establece desde afuera.
3) La sucesión termina con la formación de una biocenosis clímax, que se distingue por la mayor diversidad y, en consecuencia, las conexiones más numerosas entre organismos. Por lo tanto, la biocenosis clímax está máximamente protegida de posibles perturbaciones de factores externos y se encuentra en un estado de equilibrio.
7. Patrones generales de sucesión
Las observaciones de las sucesiones muestran que algunas propiedades específicas de las biocenosis cambian en la misma dirección, cualquiera que sea el tipo de sucesión. Formulemos los patrones más generales de evolución de las biocenosis. Aquí están:
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Así que la sucesión es un proceso que tiene dirección. Su objetivo es lograr el equilibrio en el metabolismo energético. En el sentido de cambiar la estructura, se pretende lograr la mayor diversidad de especies. Desde el punto de vista del diseño de las cadenas alimentarias, este proceso se dirige hacia su alargamiento y complejidad. Y a partir del espacio de factores ambientales, el proceso de sucesión avanza hacia la ocupación del máximo número de nichos ecológicos (máxima saturación de la comunidad). El trabajo en una biocenosis próxima al clímax se distribuye de forma que se utilicen todos los recursos y, si es posible, saturar la comunidad con especies de especialización estrecha. El final ideal de la sucesión es el logro del equilibrio completo y el cese de los cambios estructurales y funcionales en el sistema (desde el punto de vista del filósofo, ¡el sistema está muerto!).
8. Sucesiones cíclicas
Considerando el curso de cambios sucesivos por etapas, podemos concluir que es de naturaleza lineal. Mientras tanto, generalmente es necesario observar no una sucesión lineal, sino cíclica de biocenosis. Un árbol muerto cae y se repite el ciclo de descomposición de la madera. La hojarasca cae sobre el suelo cada año y la misma sucesión de degradación ocurre con cada nueva capa.
Pero aquí, al parecer, hay un ejemplo de una sucesión en la que no puede haber repetición: el desarrollo de un bosque de pinos maduros. Esta sucesión, especialmente si se parte de cero, debe llevar muchos cientos de años. El bosque de coníferas en sí mismo es tan estable que parece que no tiene nada que desarrollar más. Sin embargo, los bosques están ardiendo y ardiendo constantemente. En todo momento, numerosos incendios forestales están causando estragos en algún lugar del planeta, y ningún bombero detendrá este proceso. Los científicos hablan de sucesiones pirógenas (procedentes del fuego), que también son características de la zona forestal de nuestro país.
Los incendios generalmente juegan un papel importante en la creación de muchas biocenosis clímax. Favorecen las especies resistentes al fuego y excluyen otras que de otro modo dominarían. Grandes bosques de pinos en el sur de los Estados Unidos son preservados por incendios periódicos (y esto no es una paradoja). Los pinos se han adaptado para resistir los efectos abrasadores de los incendios que matan a los robles y otras formas de hoja ancha. Los incendios son incluso un factor indispensable en los ciclos de vida de los pinos (algunas especies), que solo liberan semillas cuando se exponen al calor del fuego. El fuego debe pasar al nivel de la maleza. Después de un incendio de este tipo, las plántulas de pino crecen muy rápido, ya que no tienen que competir con otras especies (se queman).
La conservación de los bosques de secuoya gigante o árbol mamut (altura hasta 112 m, grosor del tronco hasta 3,5 m, esperanza de vida hasta 4 mil años) en la Sierra Nevada también depende principalmente de los incendios. Son favorables para este árbol. La gruesa corteza de la secoya es muy resistente al fuego y la protege de los incendios que matan abetos y piceas. La intensa lucha contra incendios en los bosques de secuoyas resultó en que los abetos ocuparon más espacio en la maleza, desplazando a la maleza de secuoyas. Por supuesto, pasará más de un milenio antes de que el abeto finalmente reemplace a la longeva secuoya. Pero la misma presencia de abetos en la maleza nos recuerda que el bosque de secuoyas es una comunidad clímax pirogénica. Es probable que cualquier hábitat que se seque lo suficiente de vez en cuando para representar un peligro de incendio sea adicto al fuego. Así, la vegetación de chaparral en California, sujeta a sequías estacionales, también representa un clímax pirogénico. Chaparral (matorrales de arbustos de robles) en muchos lugares sería reemplazado por bosques dispersos de robles si se evitaran los incendios. Los incendios frecuentes destruyen las plántulas de los árboles de hoja ancha, pero muchas hierbas y arbustos brotan de las raíces que se conservan en el suelo.
El estudio de la sucesión nos permite formularcuatro principios biocenológicos básicos.
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1 . ¿Por qué cambian las biocenosis?
2. ¿Qué determina la abundancia de especies en una comunidad?
3. ¿Cómo definirías la sucesión ecológica a tu manera?
4. ¿Qué se destruye durante la sucesión de degradación?
5. ¿Puedes dar un ejemplo de una sucesión de degradación?
6. ¿En qué se diferencia la sucesión autógena de la degradación?
7. ¿Cuáles son las razones de las diferencias entre la sucesión primaria y secundaria?
8. ¿Cuál es la razón de la sucesión autógena? ¿Dónde se encuentra, fuera o dentro del proceso?
9. ¿Qué comunidad es más duradera: arbusto o pradera? ¿Por qué?
10. ¿Dónde son más diversos los recursos, en las etapas pioneras de la sucesión o en las finales?
11. ¿Qué patrones de sucesión se pueden formular al observar la formación de un bosque de pinos?
12. ¿Por qué se describe tradicionalmente la sucesión ecológica en términos de una sucesión de comunidades de plantas?
13. ¿Cuál puede ser la velocidad de las diferentes sucesiones? Ejemplos ;
14. ¿Por qué la comunidad clímax apenas cambia?
15. ¿Cómo puede la sucesión volverse cíclica?
rizoides — formaciones filamentosas en musgos, crecimientos similares a helechos, líquenes, algunos tipos de algas y hongos que realizan la función de una raíz.
Sucesión. Ejemplos de sucesión de ecosistemas
sucesión
Tipos de sucesiones
sucesión secundaria
Tipos de cambios sucesionales
Duración de la sucesión
Ejemplos de sucesión de ecosistemas
Las comunidades están en constante cambio. Su composición de especies, el número de ciertos organismos, la estructura trófica y otros indicadores de la comunidad están cambiando.
La comunidad cambia con el tiempo.
La sucesión es un cambio natural y constante de unas comunidades por otras en un área determinada del territorio, debido a factores internos en el desarrollo de los ecosistemas.
Para comprender la naturaleza de la sucesión ecológica, imagine una comunidad IDEAL (es decir, la producción total de autótrofos en términos de energía corresponde exactamente a los costos de energía que aseguran la actividad vital de sus organismos constituyentes).
En ecología, el consumo total de energía se llama: aliento común de la comunidad.
Está claro que en tal caso ideal, los procesos de producción están equilibrados por los procesos de respiración.
En consecuencia, la biomasa de organismos en dicho sistema permanece constante, mientras que el sistema en sí permanece sin cambios o en equilibrio.
Si la "respiración total" es menor que la producción bruta primaria, se producirá la acumulación de materia orgánica en el ecosistema;
Si es más, disminúyalo.
Tanto en el primero como en el segundo caso habrá cambios en la comunidad
Con un exceso de un recurso, siempre habrá especies que puedan dominarlo, y con una escasez, algunas de las especies se extinguirán.
Tal cambio es la esencia de la sucesión ecológica.
La característica principal de tal proceso es que los cambios en la comunidad siempre ocurren en la dirección de un estado de equilibrio.
1.1 Tipos de sucesiones
Una sucesión que comienza en un lugar desprovisto de vida (por ejemplo, en una duna de arena recién formada) se llama sucesión primaria.
En la naturaleza, las sucesiones primarias son relativamente raras y duran mucho más que las secundarias, hasta varios siglos.
sucesión primaria- este es el crecimiento excesivo de un lugar que antes no estaba ocupado por vegetación: rocas desnudas o lava volcánica endurecida.
Ejemplo:
Formación de una comunidad sobre un área expuesta de roca, un área de lava volcánica endurecida, sobre una duna de arena recién formada, o después del retroceso de un glaciar.
Solo unas pocas plantas pueden vivir en ese suelo, se las llama pioneras de las sucesiones. Los pioneros típicos son los musgos y los líquenes. Cambian el suelo, liberando ácido, que destruye y suelta las piedras. Los musgos y líquenes moribundos se descomponen bajo la acción de bacterias descomponedoras, y sus restos se mezclan con sustrato pedregoso suelto (arena).
Esto forma el primer suelo en el que ya pueden crecer otras plantas. La necesidad de destruir la roca madre es la razón principal del lento progreso de las sucesiones primarias; observe el aumento en el espesor de la capa de suelo a medida que avanza la sucesión.
En suelos pobres en nutrientes se asientan las gramíneas, que son más específicamente capaces de desplazar a los líquenes y musgos. Las raíces de las hierbas penetran en las grietas de la roca, separando estas grietas y destruyendo la piedra cada vez más.
Los pastos son reemplazados por plantas perennes y arbustos, como alisos y sauces. En las raíces del aliso hay nódulos, órganos especiales que contienen bacterias simbióticas que fijan el nitrógeno atmosférico y contribuyen a la acumulación de grandes reservas en el suelo, por lo que el suelo se vuelve cada vez más fértil.
Ahora ya puede hacer crecer árboles, como pinos, abedules y abetos.
Por lo tanto, la fuerza impulsora detrás de la sucesión es que las plantas cambian el suelo debajo de ellas, afectando sus propiedades físicas y su composición química, para que se vuelva apto para especies competidoras que desplazan a los habitantes originales, provocando un cambio en la comunidad - sucesión, debido a la competencia de plantas. lejos de vivir siempre donde las condiciones son mejores para ellos.
El curso de las sucesiones primarias tiene lugar en varias etapas.
Por ejemplo, en la zona forestal: sustrato seco sin vida - líquenes - musgos - hierbas anuales - pastos y hierbas perennes - arbustos - árboles de 1ª generación - árboles de 2ª generación; en la zona de estepa, la sucesión termina en la etapa de hierba, etc.
1.2 Sucesión secundaria
El término "sucesión secundaria" se refiere a comunidades que se desarrollan en el sitio de una comunidad preexistente previamente formada.
En lugares donde la actividad económica de las personas no interfiere con la relación de los organismos, se forma una comunidad clímax que puede existir indefinidamente, hasta que cualquier impacto externo (arar la tierra, talar bosques, incendios, erupciones volcánicas, inundaciones) no perturbe su estructura natural.
En caso de destrucción de la comunidad, comienza en ella la sucesión, un lento proceso de restauración del estado original.
Ejemplos de sucesiones secundarias: crecimiento excesivo de un campo abandonado, prado, área quemada o claro.
La sucesión secundaria dura varias décadas.
Comienza con el hecho de que las plantas herbáceas anuales aparecen en la parcela de suelo liberada. Estas son malas hierbas típicas: diente de león, cardo, pie de potro y otras. Su ventaja es que crecen rápidamente y producen semillas adaptadas para extenderse a largas distancias con la ayuda del viento o los animales.
Sin embargo, después de dos o tres años, son reemplazados por competidores: pastos perennes y, luego, arbustos y árboles, principalmente álamo temblón.
Estas rocas dan sombra al suelo y sus extensos sistemas de raíces extraen toda la humedad del suelo, por lo que se vuelve difícil que crezcan las plántulas de las especies que primero llegaron al campo.
Sin embargo, la sucesión no se detiene ahí; un pino aparece detrás del álamo temblón; y por último, especies tolerantes a la sombra de crecimiento lento, como el abeto o el roble. Cien años después, la comunidad que estaba en el sitio del campo antes de la deforestación y roturación de la tierra es restaurada en este sitio.
VEINIK- un género de plantas herbáceas perennes de la familia de los cereales, o Bluegrass
Arroz. 8.7. Sucesión secundaria del bosque oscuro de coníferas siberianas (taiga de abeto y cedro) después de un devastador incendio forestal.
1.4 Duración de la sucesión
La duración de la sucesión está determinada en gran medida por la estructura de la comunidad. Los estudios de sucesión primaria en lugares como las dunas de arena sugieren que, en estas condiciones, se necesitan muchos cientos de años para que se desarrolle un clímax. Las sucesiones secundarias, por ejemplo en claros, proceden mucho más rápido. Sin embargo, se necesitan al menos 200 años para que el bosque pueda recuperarse en un clima templado húmedo.
Si el clima es particularmente severo (como, por ejemplo, en el desierto, la tundra o la estepa), la duración de la serie es más corta, ya que la comunidad no puede cambiar significativamente el entorno físico desfavorable. La sucesión secundaria en la estepa, por ejemplo, dura unos 50 años.
Las principales etapas de la sucesión secundaria en climas templados:
· la primera etapa de la vegetación herbácea dura unos 10 años;
· la segunda etapa de los arbustos? de 10 a 25 años;
· la tercera etapa de los árboles de hoja caduca? de 25 a 100 años;
la cuarta etapa de los árboles coníferos? más de 100 años.
Las sucesiones pueden ser de varios tamaños. Pueden ir lentamente, durante miles de años, o pueden ir rápido, en unos pocos días.
La duración de la sucesión está determinada en gran medida por la estructura de la comunidad.
En sucesión primaria, lleva muchos cientos de años desarrollar una comunidad sostenible.
¡Presta atención!
La necesidad de destruir la roca madre es la razón principal del lento progreso de las sucesiones primarias.
Las sucesiones secundarias proceden mucho más rápido. Esto se debe al hecho de que la comunidad primaria deja una cantidad suficiente de nutrientes, suelo desarrollado, lo que crea condiciones para el crecimiento y desarrollo acelerado de nuevos pobladores.
Ejemplo:
En Europa al final Plioceno (hace 3 millones de años) comenzó la edad de hielo. El glaciar destruyó toda la vida bajo su cubierta. Rasgó y alisó la cubierta del suelo, desmoronó las rocas. Con su retirada y el calentamiento del clima, quedaron al descubierto vastas extensiones de tierra desnuda y sin vida. Poco a poco, fue habitado por diversas plantas y animales. Por supuesto, estos cambios ocurrieron muy lentamente. Donde el glaciar destruyó los bosques tropicales, su restauración continúa hasta el presente. Estas áreas aún no han alcanzado un estado estable. Entonces no tuvieron suficiente para completar la sucesión y millones de años.
Lentamente, los cambios que trajeron los bosques de hoja ancha mioceno (hace 20 millones de años) hasta los actuales desiertos del norte de Asia Central.
Las sucesiones pasan mucho más rápido después de un incendio forestal, cuando, en una determinada secuencia, una biocenosis es reemplazada por otra, lo que finalmente conduce a la restauración de una comunidad estable.
El ensuciamiento de los acantilados desnudos ocurre con relativa rapidez: secciones de roca como resultado de la erosión o deslizamientos de tierra.
Las sucesiones más rápidas se observan en un reservorio temporal o cuando las comunidades cambian en un cadáver de animal en descomposición, en un tronco de árbol en descomposición, en infusión de heno.
Patrones generales de sucesión
En general, el fenómeno de la sucesión ecológica puede caracterizarse por las siguientes disposiciones:
La sucesión es un proceso natural, cuyo curso puede preverse.
La sucesión es el resultado de los cambios que las propias comunidades hacen al hábitat, es decir, el proceso no se establece desde afuera.
La sucesión termina con la formación de una biocenosis clímax, que se distingue por la mayor diversidad y, en consecuencia, las conexiones más numerosas entre organismos.
Por lo tanto, la biocenosis clímax está máximamente protegida de posibles perturbaciones de factores externos y se encuentra en un estado de equilibrio.
La característica principal de la sucesión ecológica es que los cambios en la comunidad siempre ocurren en la dirección de un estado de equilibrio.
Cuando un ecosistema se acerca al estado estable final (estado clímax), en él, como en todo sistema de equilibrio, todos los procesos de desarrollo se ralentizan.
Las observaciones de las sucesiones muestran que ciertas propiedades de las biocenosis cambian en la misma dirección, cualquiera que sea el tipo de sucesión.
Vamos a formularlos.
Las especies de plantas y animales están en constante cambio.
La diversidad de especies de organismos está aumentando.
El tamaño de los organismos aumenta en el curso de la sucesión.
Las cadenas alimentarias lineales dominadas por herbívoros evolucionan hacia redes alimentarias complejas. Las formas detritívoras (consumidoras de materia orgánica muerta) empiezan a jugar un papel cada vez más importante en ellas.
Los ciclos biológicos se alargan y se vuelven más complejos, los organismos se vuelven cada vez más especializados ecológicamente.
La biomasa de materia orgánica está aumentando. Hay una disminución en la producción neta de la comunidad y un aumento en la intensidad de la respiración.
1.5 Importancia de la sucesión
Una comunidad madura, con su mayor diversidad, riqueza de organismos, estructura trófica más desarrollada y flujos de energía equilibrados, es capaz de soportar cambios en factores físicos (como temperatura, humedad) e incluso algunos tipos de contaminación química en mucha mayor medida. que una comunidad joven. Sin embargo, la comunidad joven puede producir nueva biomasa en cantidades mucho mayores que la antigua. Los restos de civilizaciones y desiertos, cuyo surgimiento se debe a la actividad humana, son una excelente evidencia de que el hombre nunca se dio cuenta de su estrecha conexión con la naturaleza, la necesidad de adaptarse a los procesos naturales y no dominarlos. Sin embargo, incluso el conocimiento que se ha acumulado en la actualidad es suficiente para asegurar que la transformación de nuestra biosfera en una vasta alfombra de tierra cultivable está plagada de grandes peligros. Para nuestra propia protección, ciertos paisajes deben ser presentados a las comunidades naturales.
De esta manera, una persona puede cosechar una rica cosecha en forma de productos puros, apoyando artificialmente a la comunidad en las primeras etapas de la sucesión. Después de todo, en una comunidad madura en la etapa de clímax, la producción anual neta se gasta principalmente en la respiración de plantas y animales y puede incluso ser cero.
Por otro lado, desde el punto de vista humano, la estabilidad de una comunidad en la etapa clímax, su capacidad para resistir los efectos de los factores físicos (e incluso controlarlos) es una propiedad muy importante y muy deseable. Una persona está interesada tanto en la productividad como en la estabilidad de la comunidad. Para mantener la vida humana, se necesita un conjunto equilibrado de etapas de sucesión tanto tempranas como maduras, que se encuentran en un estado de intercambio de energía y materia. El excedente de alimentos creado en las comunidades jóvenes permite el mantenimiento de etapas más antiguas que ayudan a resistir las influencias externas.
La tierra cultivable, por ejemplo, debe considerarse etapas sucesionales jóvenes. Se mantienen en este estado gracias al trabajo continuo del agricultor. Los bosques, por otro lado, son comunidades más antiguas, más diversas y más estables con una producción neta baja. Es extremadamente importante que las personas presten la misma atención a ambos tipos de ecosistemas. Si se destruye el bosque en busca de un ingreso temporal de la madera, los suministros de agua disminuirán y el suelo será arrastrado por las laderas. Esto reducirá la productividad de los distritos. Los bosques son valiosos para los seres humanos no solo como proveedores de madera o como fuente de áreas adicionales que pueden ser ocupadas por plantas cultivadas.
Desafortunadamente, las personas son poco conscientes de las consecuencias de las violaciones ambientales que ocurren en la búsqueda de ganancias económicas. Esto se debe en parte al hecho de que incluso los ecólogos aún no pueden dar predicciones precisas de las consecuencias a las que conducen las diversas perturbaciones de los ecosistemas maduros. Los restos de civilizaciones y desiertos, cuyo surgimiento se debe a la actividad humana, son una excelente evidencia de que el hombre nunca se dio cuenta de su estrecha conexión con la naturaleza, la necesidad de adaptarse a los procesos naturales y no dominarlos.
Sin embargo, incluso el conocimiento que se ha acumulado en la actualidad es suficiente para asegurar que la transformación de nuestra biosfera en una vasta alfombra de tierra cultivable está plagada de grandes peligros. Para nuestra propia protección, ciertos paisajes deben estar representados por comunidades naturales.
FIJACIÓN:
Indicar las etapas de sobrecrecimiento del embalse a partir de la vegetación propuesta: sphagnum, juncia, pino pantanoso, bosque mixto, romero silvestre (juncia, sphagnum, romero silvestre, pino pantanoso, bosque mixto).
Organice las etapas de sucesión en el orden correcto: anuales, arbustos, árboles de hoja caduca, plantas perennes, coníferas (anuales, plantas perennes, arbustos, árboles de hoja caduca, coníferas)
Organizar las etapas en curso de la sucesión en el tiempo: el asentamiento del territorio con musgos. germinación de semillas de plantas herbáceas, colonización por arbustos, formación de una comunidad estable, colonización de rocas desnudas por líquenes
1. colonización de rocas desnudas por líquenes
2. asentamiento del territorio con musgos
3. germinación de semillas de plantas herbáceas
4. asentamiento con arbustos
5. construir una comunidad sostenible
El curso de la evolución (desarrollo) de una comunidad no se puede predecir.
Los patrones más generales de evolución de las biocenosis:
1. Se pueden predecir las especies de plantas y animales en el curso del desarrollo comunitario.
2.Reduce variedad de organismos.
3. Tamaños de los organismos en el curso de la sucesión están disminuyendo.
4,cadenas alimenticias abreviado y simplificado. están jugando un papel cada vez más importante detritófagos.
5. Ciclos biológicos volverse más complicado Los organismos se están volviendo más especializados ecológicamente.
6. Biomasa de materia orgánica durante el desarrollo comunitario aumenta pasando crecimiento productos comunitarios limpios y desacelerar intensidad de la respiración.
Sucesión (del latín succesio - continuidad, herencia) - un cambio constante irreversible y regular de una biocenosis (fitocenosis, comunidad microbiana, etc.) a otra en un área determinada del medio ambiente en el tiempo como resultado de la influencia de factores naturales (incluidas las fuerzas internas) o del impacto humano.
Hay muchas clasificaciones de sucesiones, por lo general, se distinguen las sucesiones primarias y secundarias.
Sucesiones primarias Se suele entender por primaria una sucesión cuyo desarrollo se inicia sobre un sustrato inicialmente sin vida. Consideremos el curso de la sucesión primaria utilizando el ejemplo de los ecosistemas terrestres. Si tomamos áreas de la superficie terrestre, por ejemplo, pozos de arena abandonados, en varias regiones geográficas (en el bosque, zonas de estepa o entre bosques tropicales, etc.), entonces todos estos objetos se caracterizarán por patrones tales como: asentamiento por organismos vivos, aumento de la diversidad de sus especies, enriquecimiento gradual de los suelos con materia orgánica, aumento de su fertilidad, fortalecimiento de los vínculos entre diferentes especies o grupos tróficos de organismos, disminución del número de nichos ecológicos libres, formación gradual de biocenosis y ecosistemas cada vez más complejos, aumento de su productividad Especies más pequeñas de organismos, especialmente plantas, al mismo tiempo, por regla general, son reemplazadas por otras más grandes, se intensifican los procesos de circulación de sustancias, etc. En cada caso se pueden distinguir etapas sucesivas de sucesiones, que se entienden como el reemplazo de unos ecosistemas por otros, y las series de sucesiones terminan con ecosistemas relativamente poco cambiantes. Se les llama clímax (del griego clímax - escalera), raíz o nodal
Sucesiones secundarias Las sucesiones secundarias difieren de las primarias en que generalmente no parten de valores cero, sino que surgen en el sitio de ecosistemas perturbados o destruidos. Por ejemplo, después de la deforestación, los incendios forestales, cuando las áreas de tierras agrícolas están cubiertas de maleza. La principal diferencia entre estas sucesiones es que avanzan incomparablemente más rápido que las primarias, ya que comienzan con etapas intermedias (hierbas, arbustos o plantas pioneras leñosas) y en el contexto de suelos más ricos.
Para cualquier sucesión, especialmente primaria, los siguientes patrones generales del proceso son característicos .
1. En las etapas iniciales, la diversidad de especies es insignificante, la productividad y la biomasa son bajas. A medida que se desarrolla la sucesión, estos indicadores aumentan.
2. Con el desarrollo de la serie de sucesión, aumenta la relación entre los organismos. El número y el papel de las relaciones simbióticas está creciendo especialmente. El hábitat se domina más completamente, las cadenas y redes alimentarias se vuelven más complicadas.
3. El número de nichos ecológicos libres disminuye y en la comunidad clímax están ausentes o son mínimos. En este sentido, a medida que se desarrolla la sucesión, disminuye la probabilidad de brotes en el número de especies individuales.
4. Se intensifican los procesos de circulación de sustancias, flujo de energía y respiración de los ecosistemas.
5. La velocidad del proceso de sucesión depende en gran medida de la duración de la vida de los organismos que desempeñan un papel importante en la formación y el funcionamiento de los ecosistemas 6. La invariabilidad de las etapas finales (clímax) de las sucesiones es relativa. Los procesos dinámicos no se suspenden, sino que solo se ralentizan. Los procesos dinámicos continúan, determinados por los cambios en el medio ambiente, el cambio generacional de los organismos y otros fenómenos. Una parte relativamente grande está ocupada por procesos dinámicos de un plan cíclico (fluctuación).
El flujo de energía y ciclos de sustancias en la biosfera.
El ciclo de las sustancias se entiende como un proceso repetitivo de transformación y movimiento de sustancias en la naturaleza, que tiene un carácter cíclico más o menos pronunciado. Todos los organismos vivos participan en la circulación de sustancias, absorbiendo algunas sustancias del ambiente externo y liberando otras en él. Así, las plantas consumen dióxido de carbono, agua y sales minerales del ambiente externo y le liberan oxígeno. Los animales inhalan el oxígeno liberado por las plantas, y cuando las comen, asimilan sustancias orgánicas sintetizadas a partir del agua y el dióxido de carbono y liberan dióxido de carbono, agua y sustancias de la parte no digerida de los alimentos. Cuando las bacterias y los hongos descomponen las plantas y los animales muertos, se forma una cantidad adicional de dióxido de carbono y las sustancias orgánicas se convierten en minerales que ingresan al suelo y son nuevamente absorbidos por las plantas. La circulación continua de elementos químicos en la biosfera a lo largo de caminos más o menos cerrados se denomina ciclo biogeoquímico. La necesidad de tal circulación se explica por la limitada disponibilidad de sus reservas en el planeta. Para asegurar la infinidad de la vida, los elementos químicos deben moverse en círculo Hay dos ciclos principales de sustancias: grandes (geológicos) y pequeños (biológicos o bióticos), que cubren todo el planeta. Circulación geológica (grande) - este es el intercambio de sustancias entre la tierra y los océanos. Antes de que haya una circulación global de agua, es decir. primero la precipitación, luego la escorrentía superficial y subterránea, la infiltración, la evaporación y finalmente la condensación, luego vuelve a caer la precipitación El ciclo del agua consume casi un tercio de toda la energía solar que llega a la Tierra El gran ciclo de las sustancias no está cerrado: una determinada cantidad de sustancias se se retira del ciclo y se conserva en rocas sedimentarias en forma de piedra caliza, turba, petróleo y otras rocas y minerales Esto asegurará el desarrollo progresivo de la corteza terrestre y la biosfera Los ciclos geológicos y biológicos están estrechamente interconectados, interactúan entre sí, a veces fusionándose Pero aún estructural y funcionalmente difieren significativamente ciclo biológico los siguientes rasgos característicos son inherentes en comparación con el geológico: su acción ocurre, por regla general, dentro de la biogeocenosis, mientras que el geológico ocurre en grandes áreas: los continentes y las partes adyacentes del océano;
El principal causante y motor del ciclo biológico es la diferente naturaleza de la nutrición de productores, consumidores y descomponedores, y el geológico es el ciclo del agua entre el océano y la tierra; solo los elementos biogénicos participan en un ciclo pequeño, mientras que en uno grande, todos los elementos químicos que se encuentran en la corteza terrestre.
La duración de los ciclos de los elementos químicos en el ciclo biológico es a corto plazo (un año, varios años, decenas y centenas de años), y la duración del ciclo en el ciclo geológico es de decenas e incluso centenas de miles de Rocky. El ciclo de la materia, como todos los procesos que ocurren en la naturaleza, requiere un suministro constante de energía. La base del ciclo biogénico que asegura la existencia de la vida es la energía solar. La energía contenida en las sustancias orgánicas disminuye a lo largo de los pasos de la cadena alimenticia, porque la mayor parte ingresa al medio ambiente en forma de calor o se gasta en la implementación de procesos que ocurren en los organismos. Por lo tanto, se observa un flujo de energía y su transformación. en la biosfera. Por lo tanto, la biosfera puede ser estable solo bajo la condición de una circulación constante de sustancias y una afluencia de energía solar.
Sustancias de la biosfera
Al desarrollar la doctrina de la biosfera, V.I.Vernadsky prestó gran atención al papel geoquímico planetario de la materia viva que compone la biosfera. Como ya hemos señalado, VI Vernadsky creía que la sustancia de la biosfera consta de varias partes naturales heterogéneas. La materia viva - todo el conjunto de cuerpos de los organismos vivos que habitan la Tierra está unificado física y químicamente, cualquiera que sea su filiación sistemática. La masa de materia viva es relativamente pequeña y se estima en 2,4 ... 3,6 1012 toneladas (en peso seco) y es menos de una millonésima parte de toda la biosfera (aprox. 3 1018 toneladas), que, a su vez, es menos de una milésima parte de la masa de la Tierra. Pero esta es una de "las fuerzas geoquímicas más poderosas de nuestro planeta", ya que los organismos vivos no solo habitan la corteza terrestre, sino que transforman la faz de la Tierra. Los organismos vivos habitan la superficie terrestre de manera muy desigual. Su distribución depende de la latitud geográfica.
Nutritivo - una sustancia creada y procesada por un organismo vivo. A lo largo de la evolución orgánica, los organismos vivos han pasado por sus órganos, tejidos, células y sangre mil veces por la mayor parte de la atmósfera, todo el volumen de los océanos del mundo y una enorme masa de sustancias minerales. Este papel geológico de la materia viva se puede imaginar a partir de los depósitos de carbón, petróleo, rocas carbonatadas, etc.
sustancia inerte - productos formados sin la participación de organismos vivos.
Sustancia bioinerte - una sustancia que es creada simultáneamente por organismos vivos y procesos inertes, que representan sistemas dinámicamente equilibrados de ambos. Tales son el suelo, el limo, la corteza de meteorización, etc. Los organismos juegan un papel principal en ellos.
Sustancia que sufre decaimiento radiactivo.
átomos dispersos , creado continuamente a partir de cualquier tipo de materia terrestre bajo la influencia de la radiación cósmica.
Una sustancia de origen cósmico. .
