MINISTERIO DE GENERAL Y PROFESIONAL

EDUCACIÓN DE LA FEDERACIÓN DE RUSIA

UNIVERSIDAD DE SISTEMAS ESTATAL DE TOMSK

OFICINA Y RADIO ELECTRÓNICA (TUSUR)

Prueba de trabajo número 1

sobre ecología

opción número 10

Terminado:

¿Por qué aumenta la productividad de los ecosistemas en el proceso de sucesión ecológica?

Comunidades cambiantes.

Durante el transcurso de la sucesión, el rostro de la comunidad cambia constantemente. El funcionamiento del ecosistema también está cambiando. Si dejamos de cultivar el campo arable que una vez fue recuperado del bosque, entonces el bosque que anteriormente ocupaba este territorio regresará aquí nuevamente. Sin embargo, antes surgirán en este lugar una serie de comunidades que, sustituyéndose entre sí, prepararán el camino para el bosque. Estas comunidades sucesivas pueden compararse con las etapas de desarrollo que atraviesan muchos organismos antes de alcanzar la madurez.

Las comunidades cambian con el tiempo. Su composición de especies, la abundancia de ciertos grupos de organismos, la estructura trófica, la productividad y todos los demás indicadores cambian. Tales cambios toman mucho tiempo y por razones muy diferentes a los cambios estacionales en la abundancia de organismos que ocurren cuando los individuos completan sus ciclos de vida.

El proceso fuera de temporada, que es una determinada secuencia de aparición y desaparición de poblaciones de diferentes especies en un hábitat determinado, se denomina sucesión ecológica y es natural. La sucesión está gobernada por la propia comunidad y no depende de la ubicación o la especie de sus organismos constituyentes.

Equilibrio en la comunidad.

En ecología, el consumo total de energía se llama el aliento común de la comunidad. Idealmente, no se pueden producir acumulación ni pérdidas de biomasa. Por lo tanto, la biomasa de organismos en tal sistema permanece constante, mientras que el sistema mismo permanece sin cambios, o en equilibrio: los procesos de producción son equilibrados por los procesos de respiración.

Diferentes tipos de equilibrio comunitario:

Es característico de una comunidad cerrada: aquí no llegan productos adicionales, y los suyos propios permanecen enteramente dentro de ella.

Es típico de algunos ecosistemas de agua corriente. Aquí, la materia orgánica surge no solo como resultado del funcionamiento de los autótrofos, sino también de una afluencia del exterior.

Es típico de los ecosistemas agrícolas, donde hay una extracción constante de parte del producto.

Si respiración general menos producción primaria bruta, la acumulación de materia orgánica se producirá en el ecosistema, si más - su desaparición. Ambos conducirán a un cambio comunitario. Con abundancia de recursos, siempre habrá especies que puedan dominarlo. Con la falta de recursos, algunas de las especies se extinguirán. Tales cambios son la esencia de la sucesión ecológica. La característica principal de este proceso es que los cambios comunitarios siempre tienen lugar en la dirección de un estado de equilibrio.

Sucesiones autótrofas y heterótrofas.

El desarrollo de un bosque en un campo abandonado es un ejemplo de una sucesión que ocurre en un estado autótrofo claramente expresado, porque en el primer momento aparecen organismos autótrofos. Tal sucesión se llama autótrofo. La composición de especies de los organismos cambia de un año a otro y la materia orgánica se acumula en la comunidad. La sucesión autótrofa es un fenómeno generalizado en la naturaleza que comienza en un ambiente deshabitado y se caracteriza por un predominio temprano y a largo plazo de organismos autótrofos.

Un ejemplo de otro tipo de sucesión es un río contaminado con una gran cantidad de residuos orgánicos. En este caso, el exceso de materia orgánica comienza a ser utilizado activamente por los heterótrofos. Al mismo tiempo, se consume más rápido de lo que se crea, es decir, hay una disminución constante de materia orgánica. Eso - sucesión heterotrófica.

La sucesión heterotrófica se caracteriza por el predominio inicial de organismos heterótrofos y ocurre cuando el ambiente está sobresaturado con materia orgánica. Las reservas de energía son al principio máximas aquí y disminuyen con la sucesión, a menos que, por supuesto, se introduzca materia orgánica adicional.

El flujo de energía que atraviesa la comunidad disminuye durante la sucesión heterótrofa. Por el contrario, con un tipo de sucesión autótrofa, el flujo de energía puede incluso aumentar.

1. ¿Cómo se llama estructura trófica de una comunidad?

Respuesta. La estructura trófica de una comunidad es un indicador ecológico de las interacciones alimentarias en ella. Cualquier comunidad puede representarse como una red trófica, es decir, un diagrama de todas las relaciones alimentarias o tróficas (del griego trofo - comida) entre las especies de esta comunidad. La red alimenticia (sus tejidos son muy complejos) generalmente consta de varias cadenas alimenticias, cada una de las cuales es un canal separado a través del cual se transmiten tanto la materia como la energía. Un ejemplo simple de una cadena alimenticia viene dado por la siguiente secuencia: vegetación - un insecto que se alimenta de la vegetación - una población de un insecto depredador - un pájaro insectívoro - un ave de presa. En esta cadena, hay un flujo unidireccional de materia y energía de un grupo de organismos a otro.

2. ¿Qué factores ambientales conoce?

Respuesta. Los factores ambientales son elementos individuales del medio ambiente que interactúan con los organismos.

Distinguir entre factores abióticos, bióticos y antropogénicos. Factores abióticos: luz, temperatura, humedad y otros componentes del clima, la composición del aire, suelo y otros, es decir. elementos de naturaleza inanimada.

Factores bióticos: cuerpos vivos, u organismos, todo tipo de interacciones entre ellos (fitogénicos, zoogénicos).

Factores antropogénicos: deforestación, drenaje de pantanos, construcción de una presa, liberación de diversos productos químicos a la atmósfera, etc. (es decir, actividades humanas).

Preguntas posteriores al § 86

1. ¿Qué es la sucesión?

Respuesta. Las comunidades están en constante cambio. Su composición de especies, el número de ciertos grupos de organismos, la estructura trófica, la productividad y todos los demás indicadores cambian. Las comunidades cambian con el tiempo.

El proceso natural y constante de cambio de comunidades en un área determinada, causado por la interacción de los organismos vivos entre sí y el entorno abiótico que los rodea, se llama sucesión (del latín successio - herencia, cambio generacional, secuencia).

2. ¿Es posible el equilibrio en una comunidad donde la "respiración general" de los organismos no es igual en términos de producción bruta?

Respuesta. Para comprender la naturaleza de la sucesión ecológica, imaginemos una comunidad ideal en la que la producción bruta, es decir, total, de autótrofos en términos de energía corresponde exactamente al consumo de energía gastado en asegurar la actividad vital de sus organismos constituyentes. En ecología, el consumo total de energía se denomina respiración general de la comunidad.

Está claro que en un caso tan ideal, los procesos de producción se equilibran con los procesos de respiración. En consecuencia, la biomasa de organismos en tal sistema permanece constante y el sistema mismo permanece sin cambios, o en equilibrio.

Si la “respiración total” es menor que la producción primaria bruta, se producirá la acumulación de materia orgánica en el ecosistema, si es mayor, disminuirá. Ambos conducirán a un cambio comunitario. Con un exceso del recurso, siempre habrá especies que puedan dominarlo, con una escasez del mismo, algunas de las especies se extinguirán. Tales cambios son la esencia de la sucesión ecológica. La característica principal de este proceso es que los cambios comunitarios siempre tienen lugar en la dirección de un estado de equilibrio.

Cada etapa de sucesión es una comunidad con predominio de determinadas especies y formas de vida. Se reemplazan entre sí hasta que se produce un estado de equilibrio estable.

3. ¿Qué tipo de sucesiones conoce?

Respuesta. Distinguir entre sucesiones primarias y secundarias.

Las sucesiones primarias surgen en sustratos no afectados por la formación del suelo y están asociadas con la formación no solo de fitocenosis, sino también del suelo. Un ejemplo de sucesión primaria es el asentamiento de crustáceos y líquenes de hojas sobre piedras. Bajo la influencia de las secreciones de líquenes, el sustrato pedregoso se convierte gradualmente en una especie de suelo, donde se asientan líquenes tupidos, musgos verdes, luego pastos y otras plantas, etc.

Las sucesiones secundarias se desarrollan en el lugar de las biocenosis formadas después de su alteración, por ejemplo, como resultado de la erosión, la sequía, los incendios, la deforestación, etc.

4. ¿Cuáles son las diferencias entre comunidades jóvenes y maduras?

Respuesta. La duración de la sucesión está determinada en gran medida por la estructura de la comunidad. En la sucesión primaria, se necesitan muchos cientos de años para que se desarrolle una comunidad sostenible.

Las sucesiones secundarias son mucho más rápidas. Esto se debe al hecho de que la comunidad primaria deja atrás una cantidad suficiente de nutrientes, suelo desarrollado, que crea las condiciones para el crecimiento y desarrollo acelerado de nuevos pobladores.

Una comunidad madura con su gran diversidad y abundancia de organismos, estructura trófica desarrollada y flujos de energía equilibrados es capaz de resistir cambios en los factores físicos (por ejemplo, temperatura, humedad) e incluso algunos tipos de contaminación química en mucha mayor medida que un joven. comunidad. Sin embargo, la comunidad joven es capaz de producir nueva biomasa en cantidades mucho mayores que la antigua.

Por lo tanto, una persona puede cosechar una rica cosecha en forma de productos puros, apoyando artificialmente a la comunidad en las primeras etapas de la sucesión. De hecho, en una comunidad madura en la etapa de estabilidad y estabilidad, el producto final neto se gasta principalmente en la “respiración común” de plantas y animales y puede incluso ser cero.

Por otro lado, la estabilidad de una comunidad madura, su capacidad para resistir los efectos de los factores físicos (e incluso gestionarlos) es una propiedad muy importante y muy deseable.

¿Ha observado alguna vez cambios sucesivos en la naturaleza? Cuéntenos sus observaciones.

Respuesta. Cuando una comunidad es destruida por la actividad humana o desastres naturales, como una inundación o un incendio, comienza un lento proceso de recuperación, conocido como sucesión. La sucesión es una serie secuencial de cambios que finalmente conducen a la formación de una comunidad clímax (siempre que no se produzcan más perturbaciones).

Un ejemplo de sucesión es la restauración de un bosque caducifolio clímax en un campo abandonado. Cuando el campo ya no se cultiva, pronto se llena de plantas herbáceas anuales que forman una alfombra abigarrada: mostaza negra, ambrosía, diente de león. Estos "pioneros", que llegaron a un nuevo hábitat, crecen rápidamente y producen semillas adaptadas para extenderse en un área relativamente grande con la ayuda del viento o los animales. Pronto aparecerán aquí plantas más altas, como la vara de oro y las hierbas perennes. A medida que estos extraterrestres dan sombra al suelo y sus extensos sistemas de raíces absorben toda la humedad del suelo, las plántulas de las especies que ingresan primero al campo se vuelven difíciles de cultivar. Pero así como estas altas malas hierbas ahogan a las primeras especies amantes del sol, a su vez quedan sombreadas y privadas de agua por las plántulas de árboles pioneros, como el cerezo y el álamo temblón, que se asientan más lentamente, pero, habiendo alcanzado el tamaño suficiente, absorber la mayor parte de todos los recursos ... La sucesión no termina ahí, ya que los árboles pioneros no pertenecen a las especies que forman un bosque clímax maduro; el roble y el nogal de crecimiento lento o el haya y el arce son las últimas especies en emerger y desplazar a los pioneros, dando sombra a sus árboles jóvenes.

La sucesión en un campo abandonado es un ejemplo de una sucesión secundaria que avanza relativamente rápido porque ocurre en el suelo que queda del bosque clímax original. Si el suelo está severamente agotado como resultado de su mala gestión o está completamente ausente (como en las rocas desnudas expuestas después de la retirada del hielo o en los flujos de lava solidificada), entonces la sucesión procede mucho más lentamente, ya que el crecimiento de la mayoría de las plantas se vuelve más lento. posible solo después de la formación del suelo.

Una sucesión que comienza en rocas desnudas se llama sucesión primaria. La formación de suelo puede ocurrir como resultado de la erosión de la superficie de la matriz por el ácido liberado por los líquenes, o la congelación y descongelación del agua que se acumula en las grietas, provocando el colapso de la roca. Además, los líquenes moribundos introducen materia orgánica en el suelo recién formado, y los musgos pueden afianzarse incluso en una capa muy fina de residuos de líquenes y polvo mineral. A medida que los musgos destruyen la roca cada vez más y agregan su propio material muerto al suelo acumulado, se hace posible la germinación y el crecimiento de pequeñas plantas enraizadas, iniciando un proceso muy parecido a la sucesión de un "campo abandonado".

La sucesión se puede observar incluso en una calle de la ciudad. Musgos, líquenes y malas hierbas infestan las grietas en las aceras; en algún rincón, donde se acumulan las hojas caídas y la suciedad, pueden crecer plantas bastante grandes, y en los techos que requieren reparación, pueden crecer musgos. Si deja de limpiar y reparar calles, incluso el centro de una gran ciudad en una generación puede convertirse en una zona boscosa sembrada de piedras.

La existencia de diversos sitios en sucesión proporciona una fuente constante de plantas "errantes": malezas de rápido crecimiento que aparecen de repente y desaparecen con la misma rapidez. Las semillas de estas especies se pueden esparcir a distancias bastante largas con la ayuda del viento o de los animales. Además, las semillas de muchas plantas "errantes" pueden permanecer inactivas durante largos períodos, germinando después de que cualquier perturbación en el medio ambiente crea las condiciones adecuadas, por ejemplo, mayor iluminación.

Equilibrio- este es el estado del ecosistema en el que la composición y productividad de su parte biótica (biocenosis) en cada momento corresponde más plenamente a las condiciones abióticas: suelo y clima; y este equilibrio asegura la existencia estable a largo plazo de este complejo natural.

El estado de equilibrio se caracteriza, en primer lugar, por los siguientes signos:

A) La constancia de la composición de especies de la biocenosis. Aquellos. existe un conjunto bien equilibrado de especies de animales, plantas y microorganismos. Los enlaces tróficos son estables, los nichos ecológicos están densamente llenos. el ambiente creado en tal biogeocenosis es tan específico que limita la introducción de nuevas especies en la comunidad; y como tal, las comunidades indígenas pueden permanecer estables durante una cantidad significativa de años.

B) Consistencia de los ciclos de nutrientes. Todo el carbono y nitrógeno asimilado por el ecosistema de la atmósfera regresa a él como resultado de la actividad de los descomponedores. Todos los elementos de la nutrición mineral (P, K, Ca, etc.), después de la descomposición de la materia orgánica muerta, regresan a la solución del suelo para ser reutilizados por las raíces de las plantas. Si parte de la materia orgánica pasa a detritos, entonces la velocidad de su acumulación corresponde a la velocidad de su descomposición por los reductores. Aquellos. todas las sustancias asimiladas por la biota se devuelven al medio ambiente.

Varios tipos de saldo. El primero es característico para una comunidad cerrada : no vienen productos adicionales aquí, y los productos propios de la comunidad permanecen completamente dentro de la comunidad. Equilibrio aquí significa que Toda la producción bruta de autótrofos corresponde a los costos gastados en asegurar la actividad vital de los organismos que componen una biocenosis determinada.... Vamos a llamarlo "Respiración común"... Una comunidad así es como una fábrica en la que el costo de producción es exactamente igual al beneficio recibido. El proceso de producción está equilibrado por los procesos de "respiración general". El segundo tipo de equilibrio es característico por algunos ecosistemas de "agua corriente" , en el que la materia orgánica surge no solo como resultado del funcionamiento de los autótrofos, sino también como resultado de un influjo del exterior. Equilibrio aquí significa que La "respiración total" es igual a la producción bruta de la propia comunidad, complementada con la ingesta de materia orgánica del exterior.... Para algunos ecosistemas, la remoción de materia fuera de sus límites es tan grande que su estabilidad se mantiene principalmente debido a la entrada de la misma cantidad de materia desde el exterior; mientras que la circulación interna es ineficaz. Estos son embalses, ríos, arroyos, áreas en laderas empinadas de montañas. En agroecosistemas agrícolas (el tercer tipo de equilibrio), por el contrario, hay un retiro constante de parte de la producción, como ya se mencionó. Por lo tanto, en tales ecosistemas el equilibrio se logra sólo cuando la "respiración general" es proporcionada por la cantidad de producción que tendrá que permanecer en el sistema después de que el Hombre elimine una parte del mismo (cosecha). eso principio sobre la imposibilidad de la retirada completa de productos del sistema, si no hay suministros compensatorios adicionales de recursos del exterior.

Con todo esto, hay que decir que en realidad ninguno, ni siquiera el ecosistema más grande de la Tierra, tiene un ciclo de sustancias completamente cerrado. Los ecosistemas que tienen un ciclo de sustancias más o menos completo siguen siendo autónomos de hecho solo relativamente (bosques, prados, lagos, etc.). Los continentes intercambian materia con el océano, la litosfera (con la participación de la atmósfera en estos procesos); y nuestro planeta entero recibe una parte de materia y energía del espacio y cede una parte al espacio.

Si la “respiración total” es menor que la producción primaria bruta, se producirá la acumulación de materia orgánica en el ecosistema. Si más, su desaparición. Ambos conducirán a un cambio en la comunidad. Con abundancia de recursos, siempre habrá especies que puedan dominarlo. Con la falta de recursos, algunas especies se extinguirán. Aquellos. el ecosistema volverá de nuevo a un estado de equilibrio, pero ya otro, nuevo. Por lo tanto, La característica principal del equilibrio ecológico es su movilidad. Tales cambios constituyen la esencia del llamado sucesión ecológica: el reemplazo sucesivo de una comunidad por otra... La característica principal de este proceso es que la comunidad cambia siempre pasa hacia el equilibrio .

C) Disipación completa de la energía suministrada al ecosistema. Toda la energía asimilada por el ecosistema, después de pasar por las cadenas tróficas, se disipa en forma de calor y es "quemada" por los organismos en el proceso de la vida y el trabajo. El ecosistema mantiene el equilibrio debido al hecho de que recibe constantemente nueva energía solar o química.

El equilibrio ecológico en los ecosistemas se mantiene mediante complejos mecanismos de relaciones entre los organismos vivos y las condiciones ambientales; entre individuos de la misma especie e individuos de diferentes especies entre sí, de lo que ya hemos hablado. La relación entre organismos del mismo nivel trófico se llama horizontal.(competencia) , y entre organismos de diferentes niveles tróficos - vertical(depredación, simbiosis).

Además del estado de equilibrio, cualquier ecosistema también se caracteriza por el grado de estabilidad, estabilidad y resistencia. Sustentabilidad Los ecosistemas son la capacidad de resistir cualquier perturbación externa e interna, incluidas las antropogénicas, y volver cada vez a su estado de equilibrio original. Aquellos. la capacidad de recuperarse en todo momento. Estabilidad Ecosistemas: la capacidad de permanecer sin cambios, de mantener su estructura y características funcionales, indefinidamente, gracias a sus mecanismos reguladores internos. Si un ecosistema inestable puede desviarse en una dirección u otra en su desarrollo incluso sin perturbaciones especiales desde el exterior, entonces uno estable siempre permanece sin cambios. Aguante - la capacidad de soportar perturbaciones externas e internas a largo plazo y adaptarse a ellas, manteniendo un equilibrio dinámico (móvil). Aquellos. la capacidad de adaptarse para experimentar condiciones adversas.

La historia conoce muchos casos en los que la miopía de una persona causó la más grave perturbaciones del ecosistema... Cuáles son razones esto puede ser causado por:

a)exterminio del depredador del ecosistema(al mismo tiempo, las poblaciones de víctimas y los recursos de los que se alimentan sufren, toda la hierba es devorada por los ungulados);

B)inclusión en el ecosistema de una especie para la que no existe reductor- como consecuencia, la acumulación de detritos no descompuestos (en Australia, vacas y escarabajos peloteros);

v)inclusión en el ecosistema de especies vegetales que no tienen fitófagos aquí- como resultado - reproducción excesiva y supresión de especies nativas (en Australia, el ponche y la mariposa de fuego);

GRAMO)consecuencias similares tienen el efecto contrario: la destrucción del fitófago en el ecosistema;

gramo)cambios en las condiciones climáticas, edafológicas e hidrológicas incluye un cambio en la flora y fauna del ecosistema.

El equilibrio (estabilidad) y la diversidad están vinculados por interdependencias muy complejas. No siempre una gran diversidad proporciona a la biocenosis la estabilidad y estabilidad adecuadas. Después de todo, los sistemas que son demasiado grandes y complejos con muchos elementos altamente especializados y cuidadosamente combinados son a menudo fáciles de destruir.

DINÁMICA DE ECOSISTEMAS

No hay procesos estáticos congelados en la naturaleza viva. Naturalmente, los ecosistemas cambian constantemente. Devuelven el equilibrio al ecosistema una y otra vez. Como ya dijimos, la característica principal del equilibrio ecológico es su movilidad: dinamismo. En su esencia, estos Los cambios en el ecosistema se pueden atribuir a dos tipos: a) cíclico reversible (periódico) yb) traslacional irreversible.

A) Los procesos cíclicos están conectados con la periodicidad de las condiciones externas. Ritmos diurnos los cambios de temperatura, humedad e iluminación provocan un cambio correspondiente en la actividad de varios organismos que habitan el ecosistema. Cambios estacionales en los ecosistemas ocurren durante el año de primavera a primavera y ya afectan los indicadores cuantitativos que caracterizan el estado de la biocenosis. Esto es especialmente evidente en zonas climáticas con condiciones contrastantes de invierno y verano. La proporción de diferentes especies de organismos en diferentes épocas del año puede variar significativamente según los ciclos de reproducción, la itinerancia estacional y las migraciones. Además, varias especies pueden desaparecer por completo de la vida de la comunidad, cayendo en letargo o hibernación. En las plantas, dependiendo de las estaciones del año, algunas capas pueden estar completamente ausentes (gramíneas anuales en invierno). La variabilidad periódica a largo plazo depende principalmente de los cambios en los indicadores climáticos a lo largo de los años.

B) Además de los cambios cíclicos notados en los ecosistemas, dirigió procesos progresivos conduciendo a cambios irreparables, consecuencias irreversibles. Como resultado, puede aparecer una biocenosis cualitativamente diferente a la anterior. A veces, en la naturaleza, un cambio en las biocenosis ocurre repentinamente, como resultado de eventos abruptos e incluso catastróficos en el medio ambiente.(incendio, derrame de grandes cantidades de petróleo, deforestación, inundación o descenso del nivel freático, paso de ruedas de maquinaria en la tundra). Esto puede suceder bajo la influencia de fuerzas naturales o como resultado de la actividad humana. Al mismo tiempo, el factor causante del cambio no está relacionado de ninguna manera con el curso previo de desarrollo del ecosistema y marca una dirección diferente para su desarrollo, lo que puede conducir a la ruptura de las relaciones biocenóticas, el equilibrio ecológico e incluso la muerte. de la biocenosis. Pero con la terminación del efecto del factor, puede comenzar una nueva línea de desarrollo de la cobertura viva en este territorio, que, con el tiempo, paso a paso, conducirá al surgimiento de una nueva comunidad aquí, posiblemente similar a la indígena, destruyó uno. Pero más a menudo en la naturaleza, el reemplazo de una biocenosis por otra ocurre gradualmente, como si fuera paso a paso, secuencialmente, en paralelo con los cambios en las condiciones ambientales.- con un aumento (o disminución) de la humedad o riqueza del suelo, con un cambio de clima, etc. En este caso, la composición de los organismos vivos, el tipo de ciclo de las sustancias y el nivel de productividad del ecosistema cambian . Poco a poco, el papel de algunas especies disminuye, mientras que otras aumentan; diferentes especies abandonan el ecosistema o, por el contrario, lo reponen. Este fenómeno de la sustitución gradual secuencial de una biogeocenosis por otra se denomina sucesión... Tales cambios en la comunidad conducen, por regla general, de un estado menos estable a uno más estable. Aquellos. toda biogeocenosis se esfuerza en su desarrollo natural por equilibrarse, como ya se ha mencionado.

Muchos ecosistemas han existido durante decenas o incluso cientos de años.

La estabilidad de los ecosistemas es su capacidad para resistir las fluctuaciones de factores externos y mantener su estructura y características funcionales. Para mantener tal estabilidad de los ecosistemas, es necesario equilibrar los flujos de materia y energía, los procesos de intercambio entre los organismos y su entorno. Un ecosistema sostenible debe obtener la cantidad adecuada de sustancias del medio ambiente y eliminar los desechos. Los ecosistemas se dividen en abiertos y cerrados según la forma de mantener la sostenibilidad.

Los ecosistemas abiertos reciben continuamente energía y materia del medio ambiente. En tales ecosistemas, los procesos de acumulación y descomposición de la materia ocurren constantemente. Los ecosistemas naturales pertenecen a este tipo, el equilibrio en ellos se mantiene de forma espontánea.

En los ecosistemas cerrados, no hay un intercambio constante de materia y energía con el medio ambiente. El sistema no puede deshacerse de productos innecesarios. El equilibrio en este caso puede mantenerse artificialmente. Los sistemas cerrados son inestables sin interferencia externa y rápidamente se vuelven inestables.

El equilibrio ecológico es la constancia relativa de la composición de especies de los organismos vivos, su número, productividad, distribución en el espacio, así como los cambios estacionales, la circulación biológica de sustancias y otros procesos biológicos en un ecosistema, lo que lleva a una existencia a largo plazo de este ecosistema. Por supuesto, ningún ecosistema es absolutamente estable, inmóvil: el número de algunas especies aumenta periódicamente, mientras que el número de otras disminuye. Estos procesos ocurren periódicamente y, en su conjunto, no desequilibran el sistema. Por tanto, la característica principal del equilibrio ecológico es su movilidad. Hay dos tipos de movilidad del equilibrio:

Los cambios reversibles en un ecosistema son cambios que ocurren de primavera en primavera en un ecosistema mientras se mantiene la composición de especies;

La sucesión ecológica (en latín succesio - sucesión, herencia) es un cambio secuencial de ecosistemas que surgen en un mismo territorio o área de agua (biotopo) bajo la influencia de factores naturales o antropogénicos. Dependiendo del estado inicial del sustrato sobre el que se desarrolla la sucesión, existen sucesiones primarias y secundarias.

La sucesión primaria es el proceso de desarrollo de ecosistemas en áreas previamente despobladas, comenzando con su colonización. Por ejemplo, el asentamiento de islas que han surgido como resultado de la actividad volcánica. O el crecimiento excesivo de roca desnuda, primero con líquenes, luego con musgos, pastos y otras plantas. En el proceso de sucesión primaria, no solo se forman fitocenosis (griego phyton - planta, koinos - común), es decir, biocenosis de plantas, pero también del suelo.

La sucesión secundaria es la restauración de ecosistemas que alguna vez existieron en un biotopo dado. En tales lugares, generalmente se conservan ricos recursos vitales. Por lo tanto, las sucesiones secundarias conducen a la formación de biocenosis mucho más rápido que las primarias.

Distinguir entre sucesiones autótrofas y heterótrofas.

La sucesión autótrofa ocurre bajo la influencia de la energía solar, mientras que los organismos autótrofos predominan en la comunidad. En el curso de la sucesión autótrofa, la comunidad se vuelve más compleja y aumenta la estabilidad de los ecosistemas.

Un ejemplo de sucesión autótrofa es un ecosistema que comienza a recuperarse en un incendio forestal (Fig. 5). Después de 1-2 años, el sitio del incendio está cubierto de hierba, después de unos años aparecen los primeros arbustos, después de 20-25 años el territorio está cubierto de bosque: primero crecen coníferas caducas y luego crecen coníferas amantes de la sombra.

Figura 5. Sucesión autótrofa en un incendio forestal

La sucesión heterotrófica es típica para aquellos casos en los que existe un exceso de materia orgánica en el ecosistema (cuerpos de agua contaminados, restos vegetales en descomposición, etc.) En este caso, los organismos heterótrofos predominan en la comunidad, por lo que el aporte energético no aumenta, sino disminuye. El resultado de la sucesión heterotrófica es la muerte de todos los organismos o una simplificación significativa de la comunidad.

Un ejemplo de sucesión heterotrófica es el "envejecimiento" de las masas de agua. Hay dos etapas principales de sucesión: desarrollo y madurez. Estas etapas se caracterizan por diferentes propiedades y diversos grados de estabilidad.

Los sistemas maduros son más capaces de almacenar sustancias en el fondo de intercambio. Los giros en ellos están en su mayoría cerrados. El aumento de la estabilidad de los ecosistemas durante la sucesión conduce al hecho de que cada etapa posterior dura más que la anterior.

Los sistemas maduros son los más estables en el tiempo. Pero también pueden ser destruidos en el curso de desastres naturales y provocados por el hombre. Si consideramos largos períodos de tiempo, resulta que cualquier sucesión es un proceso cíclico. Es posible que los ciclos no se repitan completamente, tomen diferentes períodos de tiempo, pero el carácter cíclico permanece.

Dependiendo de las razones que provocaron el cambio de ecosistemas, las sucesiones se dividen en autógenas y alogénicas.

Las sucesiones autógenas (autogeneradas) surgen por causas internas (cambios en el medio ambiente bajo la influencia de la comunidad), las alogénicas (generadas desde el exterior) son provocadas por causas externas (por ejemplo, el cambio climático).

En las últimas etapas de la sucesión se suelen formar comunidades estables, que se denominan clímax.

La comunidad clímax, clímax (griego klimax - escalera) se caracteriza por la mayor productividad y la mayor diversidad.

La capacidad de una población o ecosistema para mantener un equilibrio móvil estable cuando cambian las condiciones ambientales se denomina homeostasis del ecosistema.

El mecanismo para mantener la homeostasis se basa en dos principios:

El principio de ciclicidad es el uso repetido de nutrientes en el ecosistema. Esto hace que las reservas de sustancias minerales del ecosistema sean prácticamente inagotables.

El principio de "retroalimentación" es que la desviación de un ecosistema de un estado de equilibrio pone en movimiento fuerzas que lo devuelven a un estado de equilibrio.

BIOSFERA

4.1. BIOSFERA - LA CONCHA VIVA DE LA TIERRA

La biosfera, según la definición de V. I. Vernadsky, "zona de vida", cubre la parte inferior de la atmósfera (troposfera), toda la hidrosfera y la parte superior de la litosfera (suelo). En otras palabras, la biosfera es un biotopo global habitado por todos los organismos vivos, incluidos los humanos.

La biosfera es un conjunto de partes de las geosferas (lito, hidro y atmósfera), que está habitada por organismos vivos, está bajo su influencia y está ocupada por los productos de su actividad vital. No forma una capa densa con límites claros, sino que, por así decirlo, "impregna" otras geoesferas del planeta. El límite superior de la biosfera se extiende desde la superficie de la Tierra hasta la capa de ozono, cuya densidad máxima se encuentra a una altitud de 20-25 km. Por encima de este límite, los organismos no pueden vivir: les afecta la radiación ultravioleta del Sol y una temperatura muy baja (-56 ° C).

Casi toda la hidrosfera, incluida la depresión más profunda (Mariana) del Océano Mundial (11022 m), está llena de vida.

El límite inferior de la biosfera corre a lo largo del fondo del océano en la hidrosfera y a una profundidad de 3,0-3,5 km en la corteza terrestre de la zona continental, donde la temperatura del subsuelo alcanza los 100 ° C y más. Esta temperatura también es destructiva para todos los seres vivos.

El más densamente poblado por organismos es la tierra, las aguas superficiales del océano y su fondo a poca profundidad (hasta 250 m), donde penetran los rayos del sol. Las condiciones de vida son especialmente favorables aquí.

El espesor de la biosfera es un poco más de 20 km en promedio. Comparada con el diámetro del globo (13.000 km), la biosfera es una película delgada. Sin embargo, en los glaciares de montaña, en altitudes de hasta 6 km, viven comunidades de ácaros, de las aves, el cóndor puede elevarse a una altitud de 7 km; en las profundidades del océano (hasta 11 km), hay comunidades de animales y microorganismos, en las aguas subterráneas de petróleo de la tierra a profundidades de hasta 15 km, se pueden encontrar comunidades de bacterias (quimioautótrofos).

Se estima que la masa de la biosfera es de aproximadamente 1,5 · 10 21 kg.

La biosfera tiene un sistema de propiedades que aseguran su funcionamiento, autorregulación, estabilidad y otros parámetros. Las principales propiedades son las siguientes.

1. La biosfera es un sistema centralizado. Los organismos vivos (materia viva) son su vínculo central.

2. La biosfera es un sistema abierto. Para mantener la vida en la Tierra, es necesario recibir energía del exterior, y parte de esta energía, al ser reflejada, va al espacio exterior.

3. La biosfera es un sistema autorregulado , para lo cual, como señaló V.I. Vernadsky, la organización es característica. Esta propiedad ahora se llama homeostasis.

4. La biosfera es un sistema muy diverso. La biosfera, como ecosistema global, se caracteriza por la máxima diversidad entre otros sistemas. Para cualquier sistema natural, la diversidad es una de sus propiedades más importantes. Asociado con él está la posibilidad de duplicación, red de seguridad, reemplazo de algunos vínculos por otros, el grado de complejidad y solidez de los alimentos y otras conexiones. Por tanto, la diversidad se considera la condición principal para la sostenibilidad de cualquier ecosistema y biosfera en su conjunto.

5. La presencia en la biosfera de mecanismos que aseguran la circulación de sustancias y la inagotabilidad asociada de los elementos químicos individuales y sus compuestos.

La biosfera es un sistema natural complejo. Incluye:

Materia viva: un conjunto de cuerpos de organismos vivos que viven en el planeta Tierra;

Una sustancia biogénica es una sustancia creada y procesada por organismos vivos (carbón, piedra caliza, betún);

La sustancia inerte es una sustancia en cuya formación no participa la vida (rocas, gases);

La sustancia bioinerte es una sustancia que es creada simultáneamente por organismos vivos y procesos inertes (agua natural, suelo, agua salada del mar, corteza meteorizada, troposfera);

Los elementos radiactivos tienen una compleja composición isotópica proveniente de las profundidades, dispersos y dispersos, creando y cambiando la energía de la biosfera;

Átomos dispersos;

Sustancia de origen cósmico (meteoritos, polvo cósmico).

Los organismos vivos han cambiado significativamente la apariencia de nuestro planeta, transformado la corteza terrestre, la hidrosfera y las capas inferiores de la atmósfera. Y ahora están involucrados en la destrucción de rocas, en la formación del suelo, los minerales, como la turba, regulan el contenido de oxígeno y dióxido de carbono en la atmósfera.

Incluso en las primeras etapas de la evolución, la materia viva se extendió por los espacios sin vida del planeta, ocupando todos los lugares potencialmente disponibles para la vida, cambiándolos y convirtiéndolos en hábitats. VI Vernadsky llamó a esta capacidad de difundir materia viva "la ubicuidad de la vida".

VI Vernadsky consideraba que la materia viva era el factor geoquímico y energético más poderoso, la fuerza principal del desarrollo planetario. El pináculo de la evolución de la materia viva en la Tierra fue un hombre que adquirió no solo la conciencia (una forma perfecta de reflejo del mundo circundante), sino también la capacidad de fabricar y utilizar herramientas de trabajo en su vida. Mediante herramientas, la humanidad comenzó a crear un entorno artificial, su hábitat y la evolución de la biosfera entró en una nueva fase: la fase de la noosfera. Noosfera (griego noos - mente, sphaira - bola) - la esfera de la mente, la etapa más alta de desarrollo de la biosfera, cuando la actividad humana inteligente se convierte en el principal factor determinante de su desarrollo global. El término "noosfera" fue introducido por primera vez en 1927 por el filósofo francés E. Leroy para designar el caparazón de la Tierra, incluida la sociedad humana con su industria, lenguaje y otros tipos de actividad inteligente. VI Vernadsky escribió: “La noosfera es un nuevo fenómeno geológico en nuestro planeta. En él, por primera vez, el hombre se convierte en la mayor fuerza geológica. Puede y debe reconstruir con su trabajo y pensamiento el área de su vida, reconstruir radicalmente en comparación con lo que era antes ".

Los sistemas ecológicos naturales (biogeocenosis) existen desde hace mucho tiempo, decenas y cientos de años, conservando su estructura y propiedades funcionales. aquellos. tener una cierta estabilidad. Para mantener la estabilidad del ecosistema, es necesario equilibrar los flujos de materia y energía, los procesos de metabolismo entre los organismos y el medio ambiente.

El estado del ecosistema, en el que la composición y productividad del componente biótico en cada momento específico corresponde a condiciones abióticas, se caracteriza como Balance ecológico.

Imagine una comunidad en la que la producción bruta (es decir, total) de autótrofos en términos de energía corresponde exactamente al consumo de energía gastado en asegurar la actividad vital de sus organismos constituyentes. El consumo total de energía se denomina respiración general de la comunidad.

Está claro que en este caso ideal, no puede ocurrir ni acumulación de biomasa ni pérdida de biomasa. Por lo tanto, la biomasa de organismos en un sistema de este tipo permanece constante y el sistema en sí permanece sin cambios o en equilibrio (los procesos de producción se equilibran con los procesos de respiración).

Puedes imaginar diferentes tipos de equilibrio.

Primero de ellos es característico de una comunidad cerrada: aquí no llega ninguna producción adicional, y la propia producción de la comunidad permanece enteramente dentro de ella.

El segundo tipo de equilibrio es característico de algunos ecosistemas de agua corriente, cuya materia orgánica surge no solo como resultado del funcionamiento de los autótrofos, sino también de una afluencia del exterior. Equilibrio aquí significa que la "respiración total" es igual a la producción bruta de la propia comunidad, complementada por la entrada de materia orgánica del exterior.

El tercer tipo de equilibrio(en ecosistemas agrícolas), por el contrario, implica la retirada constante de parte del producto. Por lo tanto, en tales ecosistemas, el equilibrio se logra solo cuando la "respiración total" es igual a la cantidad de producción que permanece en el sistema después de la eliminación de una parte de ella.

Si la “respiración total” es menor que la producción primaria bruta, se producirá la acumulación de materia orgánica en el ecosistema, si es mayor, desaparecerá. Ambos conducirán a un cambio comunitario. Con abundancia de recursos, siempre habrá especies que puedan dominarlo. Con la falta de recursos, algunas de las especies se extinguirán. La característica principal de este proceso es que los cambios comunitarios siempre tienen lugar en la dirección del estado de equilibrio.

Estabilidad un ecosistema durante mucho tiempo asume una inmutabilidad relativa de las poblaciones de su especie. Puede ser duradero solo si los cambios en el medio ambiente causados ​​por algunos organismos son compensados ​​con precisión por las actividades de otros, con requisitos ecológicos opuestos. Esta condición se viola cuando se altera la circulación de sustancias, y luego algunas de las poblaciones que no pueden resistir la competencia son desplazadas por otras para quienes estas condiciones son favorables, y se restablece la homeostasis.

La posición de una población de especies en un ecosistema está determinada, por un lado, por un conjunto de requisitos para las condiciones abióticas y, por otro lado, por un conjunto de conexiones con poblaciones de otras especies y una forma de participación en el Funciones generales de la biocenosis. El lugar de un organismo en la naturaleza y toda la forma de su actividad vital (el llamado estado vital), incluida su relación con factores ambientales, tipos de alimentos, tiempo y métodos de alimentación, criaderos y refugios, etc. definido como nicho ecológico... La coexistencia a largo plazo dentro de una sola comunidad de múltiples especies ha llevado a la formación evolutiva de dicho sistema de relaciones en los ecosistemas, en el que cada especie ocupa espacial y funcionalmente una determinada posición en la biocenosis, es decir, ocupa su propio nicho ecológico.

El conjunto de especies, la composición y complejidad de las redes tróficas, las formas más estables de interacción de las poblaciones en un ecosistema reflejan la adaptabilidad a las peculiaridades del medio y tienen como objetivo mantener el ciclo en estas condiciones.

Una característica importante de los ecosistemas es su firmeza, que se entiende como la capacidad de un ecosistema de volver a su estado original (o cercano a él) tras la exposición a factores que lo desequilibran. Los más estables, debido a las razones discutidas anteriormente, se distinguen por sistemas ecológicos con muchas especies relativamente pocas.

§4 Dinámica de los ecosistemas (sucesión)

La característica principal del equilibrio ecológico de un ecosistema es su movilidad. Cualquier ecosistema, adaptándose a los cambios en el entorno externo, se encuentra en un estado de dinámica. Distinguir entre dinámica cíclica y direccional. Un ejemplo de dinámica cíclica es un cambio estacional en la actividad de la actividad vital de los organismos, o un cambio periódico en el número de ciertas especies en una serie a largo plazo. La dinámica direccional representa el desarrollo progresivo de los ecosistemas. Este tipo de dinámica se caracteriza por la introducción de nuevas especies en los ecosistemas o la sustitución de unas especies por otras, lo que finalmente conduce a un cambio en las biocenosis y los ecosistemas en su conjunto. Los cambios en la estructura de las especies y los procesos biocenóticos en un ecosistema se denominan sucesión de ecosistemas. Así, la sucesión es un proceso de cambio sucesivo de ecosistemas que tiene lugar en el tiempo con un cambio direccional gradual en las condiciones ambientales.

Los cambios a gran escala en el entorno geográfico o el tipo de paisaje bajo la influencia de desastres naturales o actividades humanas conducen a ciertos cambios en el estado de las biogeocenosis de la zona y al reemplazo gradual de unas comunidades por otras. Tales cambios se llaman sucesión ecológica(de lat ... Successio- continuidad, consistencia).

Yu. Odum (1986) comprende todo el proceso de desarrollo del ecosistema por sucesión ecológica. N.F. Reimers (1990) da una definición más específica a este fenómeno: "Sucesión- un cambio secuencial de biocenosis, surgiendo sucesivamente en el mismo territorio (biotopo) bajo la influencia de factores naturales (incluidas las contradicciones internas de las propias biocenosis) o el impacto humano ”.

La sucesión ecológica ocurre en un cierto período de tiempo, durante el cual la estructura de especies de la comunidad y el ambiente abiótico de su existencia cambian hasta la culminación de su desarrollo: el surgimiento de un sistema estabilizado. En un sentido más estricto, es una secuencia de comunidades que se reemplazan entre sí en un área determinada.

Si los organismos autótrofos aparecen en el primer momento, la sucesión se llama autótrofo... Por ejemplo, el desarrollo de un bosque en un campo abandonado. La composición de especies de organismos varía de un año a otro y la materia orgánica se acumula en la comunidad.

Sucesión heterotrófica se caracteriza por el predominio inicial de organismos heterótrofos y ocurre en los casos en que el ambiente está sobresaturado con materia orgánica. Las reservas de energía son al principio máximas aquí y disminuyen con la sucesión, a menos que, por supuesto, se introduzca materia orgánica adicional.

El flujo de energía que atraviesa la comunidad disminuye durante la sucesión heterótrofa. Finaliza una vez agotado el exceso de materia orgánica. Por el contrario, con un tipo de sucesión autótrofa, el flujo de energía puede incluso aumentar.

Para que ocurra la sucesión, se requiere espacio libre, y dependiendo del estado inicial del sustrato, existen primario y secundario sucesión.

Sucesión primaria– esto es si la formación de comunidades comienza en un sustrato inicialmente libre, y el secundario sucesión– es un reemplazo secuencial de una comunidad que existía en un sustrato dado por otra, más perfecta para las condiciones abióticas dadas.

Sucesión primaria le permite rastrear la formación de comunidades desde el principio. Puede surgir en una ladera después de un deslizamiento de tierra o un deslizamiento de tierra, en un banco de arena formado durante el retroceso del mar y un cambio en el cauce del río, en las arenas eólicas expuestas del desierto, sin mencionar las perturbaciones antropogénicas: corte fresco, un franja aluvial de la costa del mar, embalses artificiales.

Un ejemplo típico es el asentamiento de afloramientos rocosos. Primero, aparecen líquenes y algas en las rocas, se forma un complejo de especies de algas microscópicas, protozoos, nematodos, algunos insectos y ácaros, lo que contribuye a la formación del suelo primario. Posteriormente, aparecen otras formas de líquenes, especies especializadas de musgos, luego se asientan las plantas vasculares y se enriquece la fauna.

La figura 4 muestra un diagrama del desarrollo de una sucesión primaria terrestre típica.

Figura 4.

Diagrama de desarrollo de una sucesión primaria terrestre típica.

Yelnik es la última etapa culminante en el desarrollo del ecosistema en las condiciones climáticas del Norte, es decir, ya la raíz biocenosis. Inicialmente, aquí se desarrollan bosques de abedules, bosques de alisos, bosques de álamos, bajo cuyo dosel crecen los abetos. Poco a poco, crecen más que el abedul y lo desplazan, capturando espacio (Fig. 5). Las semillas de ambas especies de árboles son transportadas fácilmente por el viento, pero incluso si germinan al mismo tiempo, el abedul crece mucho más rápido: entre 6 y 10 años, el abeto apenas alcanza los 50-60 cm y el abedul, 8-10 m.

Arroz. 5.

Cambio de un bosque de abedules con un bosque de abetos (según I. N. Ponomareva, 1978)

Bajo las coronas de abedules ya cerradas, ya surge su propio microclima, la abundancia de hojarasca contribuye a la formación de suelos especiales, muchos animales se asientan, aparece una cubierta herbácea diversa, se crean consorcios de abedules con el medio ambiente. Y el abeto continúa creciendo en un entorno tan favorable y, finalmente, el abedul no resiste la competencia con él por el espacio y la luz y es reemplazado por el abeto.

El envejecimiento de los ecosistemas lacustres es un ejemplo clásico de sucesión natural. eutrofización. Se expresa en el crecimiento excesivo de lagos con plantas desde las orillas hacia el centro. Hay una serie de etapas de crecimiento excesivo– desde la inicial – lejos de la costa - llegar por la costa. Estas etapas se muestran y describen en la Fig. 6.

Arroz. 6.

Crecimiento excesivo de un reservorio eutrófico con agua estancada o de bajo flujo(Soloviev, 1983)

(la línea de puntos muestra el nivel de agua más bajo)

Zonas: 0 - plantas flotantes, 1 – plantas sumergidas bajas (fondo), 2 – plantas altas sumergidas, 3 - plantas con hojas flotantes, 4 - plantas emergentes altas, 5 - plantas emergentes bajas y medianas, 6 - Pantano de aliso negro.

Depósitos: 1 - sapropelita, 2- 3 - turba de sapropelita, 4 - turba de caña y caña, 5 – turba de juncia, 6 - turba forestal

En última instancia, el lago se convierte en una turbera, lo que representa un ecosistema estable de tipo clímax. Pero tampoco es eterno: en su lugar, un ecosistema forestal puede emerger gradualmente gracias a una sucesión terrestre de acuerdo con las condiciones climáticas de la zona,

La eutrofización del embalse está determinada en gran medida por la introducción de nutrientes del exterior. En condiciones naturales, los biógenos se eliminan del área de captación. Esta eutrofización tiene características de sucesión progresiva primaria.

La sucesión secundaria es, por regla general, una consecuencia de la actividad humana. En particular, el cambio en la vegetación descrito anteriormente durante la formación de un bosque de abetos a menudo ocurre como resultado de una sucesión secundaria que ocurre en los claros de un bosque previamente existente (bosque de abetos). La sucesión secundaria termina con una etapa estable de la comunidad en 150-250 años, y la primaria dura 1000 años.

La sucesión antropogénica secundaria también se manifiesta en la eutrofización. El rápido "florecimiento" de los embalses, especialmente los artificiales, es el resultado de su enriquecimiento con nutrientes, debido a las actividades humanas. El "mecanismo de activación" del proceso suele ser un suministro abundante de fósforo, con menos frecuencia nitrógeno, a veces carbono y silicio. El fósforo suele jugar un papel fundamental.

La biocenosis renace casi por completo. Hay matanzas masivas de peces. En casos especialmente graves, el agua adquiere el color y la consistencia de una sopa de guisantes, un desagradable olor pútrido: se excluye la vida de los organismos aeróbicos.

Una serie secuencial de comunidades que se reemplazan de forma gradual y regular en la sucesión se denomina serie de sucesión. Se observa en la naturaleza no solo en bosques, pantanos y lagos, sino también en los troncos de árboles moribundos y en tocones, donde hay un cambio regular de saprófitos y saprófagos, en charcos y estanques, etc. En otras palabras, las sucesiones son de diferentes escalas y jerarquías, así como los propios ecosistemas.

Cada etapa de sucesión representa una determinada comunidad con predominio de determinadas especies y formas de vida. Las etapas individuales del desarrollo de la sucesión se denominan etapas en serie, y el estado de equilibrio final es menopausia.

Las sucesiones causadas por factores externos se denominan exogenéticas y pueden ser causadas, por ejemplo, por el cambio climático en una dirección (enfriamiento o calentamiento) y otros cambios en las condiciones abióticas. Tales cambios pueden ocurrir durante siglos y milenios y se denominan sucesiones seculares. Si, como resultado de cambios en las condiciones ambientales, algunas especies mueren, mientras que otras cambian bajo la influencia de la selección natural, este proceso se considera una sucesión evolutiva.

Si la sucesión se produce debido a interacciones internas, se denomina endogenético... Las sucesiones endogenéticas se observan en la naturaleza cuando, en el transcurso de su desarrollo, una comunidad cambia el entorno para que sea más favorable para otra comunidad. La nueva comunidad emergente, a su vez, hace que el entorno sea aún más desfavorable para la antigua comunidad. Se produce un proceso de cambio de ecosistema que pasa por varias etapas, hasta que se alcanza el equilibrio poblacional final. La sucesión finaliza con la formación de una comunidad adaptada a las condiciones climáticas, capaz de sustentarse indefinidamente, cuyos componentes internos se equilibran entre sí y con el medio ambiente. La comunidad que completa la sucesión --estable, autorrenovable y en equilibrio con el medio ambiente-- se llama comunidad clímax.

La rapidez con que cambian los ecosistemas depende del grado de cambio de su equilibrio. Las sucesiones son un proceso natural del desarrollo de los ecosistemas. Con las sucesiones, los cambios ocurren lenta y gradualmente. En todas las etapas del proceso de sustitución de algunas especies por otras, el sistema está suficientemente equilibrado. En el proceso de sucesión, se forman biocenosis y ecosistemas cada vez más complejos, y su productividad aumenta.

En el caso de cambios bruscos y repentinos que provocan una "explosión poblacional" de algunas especies debido a la muerte de la mayoría de las otras especies, se habla de una violación ecológica.

Las violaciones pueden ocurrir con la invasión de especies introducidas o con un impacto humano irreflexivo en la naturaleza. En las condiciones modernas, el crecimiento constante de la carga antropogénica en los ecosistemas naturales (drenaje de pantanos, cargas excesivas en los bosques, por ejemplo, como resultado de la recreación de la población, incendios, aumento del pastoreo, contaminación química del medio ambiente) a menudo conduce a una cambio relativamente rápido en su estructura. Los impactos antropogénicos a menudo conducen a la simplificación de los ecosistemas. Estos fenómenos suelen denominarse digresiones (por ejemplo, digresiones de pastoreo, recreativas y de otro tipo). Cuando las perturbaciones son tan grandes que prácticamente no se conserva ningún componente del ecosistema, se habla de su muerte. Después de la destrucción del ecosistema, puede comenzar una nueva sucesión en el área desocupada.