Причины и движущие силы сукцессионных процессов

Динамика растительных сообществ. Изменчивость и смены

К числу важнейших признаков фитоценозов относится их изменяемость во времени. Выделяют два класса явлений: - изменчивость

- смена

Изменчивость: -постоянный флористический состав

- обратимость изменений

- их ненаправленность

Изменчивость делится на: - суточную (особенности света, температуры, влажности)

- сезонную

- разногодичную (флуктуационную)

- возрастную

Смена: - изменяются флористические сообщества

- Необратимость изменений

- векторизованность

Суточная изменчивость фитоценозов и ее причины.

Суточная изменчивость – это изменения фитоценоза в течение суток.

Гелиотропизм – изменение ориентации генеративных и вегетативных органов (соцветий, побегов)

Фотопериодизм – ответные физиологические и двигательные реакции растений на уровень освещения (напр. Кислица)

Сезонная изменчивость фитоценозов и ее причины.

Сезонная изменчивость – изменения фитоценоза, происходящие на протяжении года. Обусловлены переменами условий существования растений от сезона к сезону (температура, влажность и др.) Проявляется в изменении внешнего облика растительности и многих других особенностей фитоценоза (количественные соотношения между видами растений, структура, продуктивность). Однако состав фитоценоза остается неизменным. Примером может быть отмирание надземных органов некоторых травянистых растений осенью и отрастание их следующей весной.

Причины: - климатические

- ценотически обусловленные

- антропогенные

Несколько сторон сезонной изменчивости:

А) сезонное изменение структуры

1. совсем не меняется

2. меняется частично – только в травянистом ярусе

3. меняется коренным образом – см. травяные (не травянистые!) сообщества, агроценоз

Б) смена аспектов – феноритмотипов – групп видов, различных по ритму сезонного развития

В) сезонное изменение состава

Г) сезонная динамика продуктивности

Флюктуационная изменчивость фитоценозов и типы флюктуаций

Разногодичная изменчивость или флуктуации – это изменения фитоценоза от года к году или по периодам лет.

Видовой состав остается прежним. Изменяются только господствующие растения, численность цветущих экземпляров и т.д. Происходят колебания около «среднего» уровня. Они не приводят перестройке фитоценоза и смене его каким либо другим.

Различают следующие типы флуктуации в соответствии с причинами их возникновения:

А) экотопические (обусловлены различиями по годам в метеорологических и гидрологических условиях экотопа) – перезимовка растений, поймы рек

Б) антропогенный (вызван различиями в форме и интенсивности воздействия человека)-внесение удобрений, пастбищеоборот

В) зоогенные (связаны с различиями в воздействии растительноядных и роющих животных)

Г) фитоциклические (отражают особенности жизненного цикла некоторых видов растений и неравномерное по годам их семенное или вегетативное размножение) – клевер луговой и розовый на лугах

Д) фитопаразитарные (обусловлены массовым размножением паразитных грибов)

Типы флуктуации по степени их выраженности:

- скрытые – изменения невелики и могут быть выявлены только точными методами, характерны для фитоценозов, образованных видами с многолетними надземными органами)

- осцилляционные – смена доминантных видов, господствующих в разные годы (лисохвост – костер – райграсс)

- дигрессионно-демутационные – сильное разрушение травяного фитоценоза с последующей демутацией – возвратом к состоянию, близкому к исходному, как только причина, обуславливающая разрушение, перестала действовать

Первичные сукцессии

Сукцессии – необратимые направленные изменения фитоценозов во времени. Флуктуации происходят одновременно с сукцессиями, могут замедлять или ускорять их. Разделяют первичные и вторичные.

Фитоценолог Ф. Клементс разделял следующие стадии первичных сукцессий:

1. Образование субстрата, пригодного для поселения растений

2. Миграции – поступление извне диаспор растений

3. Приживание растений и их аггрегация

4. Взаимодействия между растениями

5. Смены одних фитоценозов другими в результате изменения растениями среды их обитания

6. Образования завершающего сукцессию самовозобновляющегося фитоценоза – климакса. Ценозы, сменяющие друг друга до достижения климакса, называются серийными.

Клементс придавал решающее значение в сукцессиях климату.

Пример – первичная сукцессия на Аляске :

- пионерная стадия – нетребовательные виды мхов, сосудистых растений

- заросли ив (кустарниковые сообщества)

- заросли ольхи

- лес из ситхинской ели

- климаксовый лес из ситхинской ели и кедра

Параллельно изменения в почве:

-изменение рН верхнего почвенного горизонта

- увеличение содержания органического углерода

- изменение содержания доступных форм азота в почве

Вторичная сукцессия. Коренные и производные фитоценозы.

Вторичные сукцессии – процесс формирования фитоценоза на территории, где был уничтожен естественный растительный покров. Встречаются чаще, чем первичные. В основном возникают в результате деятельности человека. Происходят там, где уже сформировалась почва. Времени на формирование коренного (климаксового) фитоценоза уходит меньше.

Различают коротко-производные ( существуют относительно короткое время и скоро сменяются коренными сообществами – березняк быстро сменяется ельником) и длительно-производные (существуют неопределенно долгое время и не сменяются коренными типами) фитоценозы. Таким образом, вторичная сукцессия не всегда завершается коренным фитоценозом, если нет необходимых условий, свойственных коренному фитоценозу.

Причины и движущие силы сукцессионных процессов

Сукцессионные смены обычно связыва­ют с тем, что существующая экосистема (сообщество) создает неблагоприятные условия для наполняющих ее организмов (почво­утомление, неполный круговорот веществ, самоотравление продук­тами выделений или разложения и т. п.). Такие явления реальны, но не объясняют всех случаев смен экосистем. Например, в север­ных лесах внедрение ели под полог лиственных древесных сооб­ществ связано прежде всего с тем, что она использует биологи­ческие свойства этих сообществ по слабому притенению почвы. Сами же почвенные условия остаются не только благоприятными для лиственных древостоев, но и постепенно улучшаются для них (идет накопление питательных веществ, уменьшается кислотность почв и т.п.). Следовательно, здесь нет оснований говорить о само­отравлении или других подобных причинах смен.

Наряду с природными факторами, причинами динамики экосис­тем все чаще выступает человек. К настоящему времени им раз­рушено большинство коренных (климаксных) экосистем. Например, степи почти полностью распаханы (сохранились только на запо­ведных участках). Преобладающие площади лесов представлены переходными (временными) экосистемами из лиственных древес­ных пород (береза, осина, реже ива, ольха и др.).

Движущие силы сукцессионного процесса можно обобщенно разделить на две группы. Во-первых, это подгонка периода разрушения среды экосистемой к периоду самовосстановления среды. Если система разрушает среду быстрее, чем она восстанавливается, то данная система или данная ее фаза неизбежно должна уступить место другой, для которой такая измененная среда вполне пригодна, и в итоге возможно возникновение сукцессионного цикла.
Естественно, что периоды самовосстановления среды всецело определяются физико-географическими факторами. Во-вторых, это «стремление» к поддержанию баланса использования поступающей в систему энергии. В систему всегда поступают некоторое количество энергии в виде солнечной радиации (фотосинтез) а в некоторых системах еще и энергии, накопленной при хемосинтезе. Какое-то количество энергии рассеивается в виде тепловой в результате жизнедеятельности системы и, наконец, какое-то количество энергии в виде органического вещества уходит из экосистемы в биотический круговорот других экосистем. Если приход равен расходу плюс рассеяние, то данная фаза на некоторое время остается стабильной, если же первый превышает, то система приспосабливается за счет возрастания численности организмов, обеспечивающих экосистеме более полное использование энергии. Это может выглядеть как усложнение из-за того, что становятся заметными видовые популяции, до этого времени находившиеся в угнетенном состоянии. Наконец, если первая величина меньше (дефицит поступающей энергии), то система упрощается.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: