§6. Развитие экосистем. Понятие об экологических сукцессиях

 

Условия существования живых организмов в экосистемах постоянно меняются, например, меняются погодные условия,  человек вмешивается в природные системы, действуют случайные факторы, в частности, пожары и др. Однако экосистема способна противостоять действию многих факторов (разумеется, если этот фактор не является настолько сильным, что приводит к быстрому разрушению всей системы). Некоторые нарушенные экосистемы способны через какое-то время восстанавливаться. Например, после лесных пожаров леса могут через какое-то время восстановиться. Природные системы чрезвычайно упруги и инертны. Ученые экологи до сих пор не могут до конца понять, как природные экосистемы сохраняют свою упругость и инертность. Если обычный размер, видовой состав, биомасса, продуктивность экосистемы соответствуют географическим и климатическим условиям местности, то такое состояние экосистемы называется равновесным или гомеостатическим. Любая экосистема стремится к равновесному состоянию.  Долгое время считалось, что устойчивость экосистемы тем больше, чем больше она по размеру и чем богаче и разнообразнее ее видовой состав. Однако это далеко не всегда так. Например, леса из красного дерева в Калифорнии и дождевые тропические леса отличаются большим видовым разнообразием. Их трудно изменить естественным путем, т.е. они обладают высокой инерционной способностью. Однако если их полностью уничтожить (вырубить и расчистить большие площади), то восстановить их практически невозможно, т.е. у них низкая упругость. С другой стороны, травянистые экосистемы с незначительным видовым разнообразием легко выгорают (т.е. имеют низкую инерционность). Но поскольку большая часть растительной массы состоит из подземных корней, эти экосистемы легко восстанавливаются, т.е. они обладают высокой упругостью.

Стремясь к поддержанию гомеостаза, экосистемы тем не менее способны к изменениям, к развитию, к переходу от более простых к более сложным формам. Масштабные изменения географической обстановки или типа ландшафта под влиянием природных катастроф или деятельности человека приводят к определенным последовательным изменениям экосистем – сукцессиям (от анг.succession – последовательность). Различают первичные и вторичные сукцессии.

Первичная сукцессия – постепенное заселение организмами участков полностью лишенных почв (отступившее море или ледник, голые скалы, застывшая лава после извержения вулкана т.п.). В этих случаях решающую роль играет процесс почвообразования. Начальное выветривание – разрушение и разрыхление поверхности минеральной основы под действием перепадов температуры и увлажнения – уже может быть использовано бактериями, лишайниками, а затем уже и редкой пионерной растительностью. Появление растительности, а с нею мелких животных, значительно ускоряет образование почвы и постепенное заселение территории сериями все более сложных растительных сообществ, все более крупными растениями и животными. Так постепенно формируется зрелая устойчивая экологическая система.

Вторичные сукцессии имеют характер постепенного восстановления свойственного данной местности сообщества после нанесенных повреждений (последствий бури, пожара, вырубки, наводнения, зарастания заброшенных полей и т.п.). Возникшая в результате вторичной сукцессии экосистема может существенно отличаться от первоначальной, если изменились некоторые характеристики ландшафта или климатические условия.