Динамика развития экосистемы. Сукцессия.
Каждая экосистема развивается, т.е. находится в состоянии динамики. Развитие идет под действием внутренних причин (например: заброшенное поле) и внешних причин (например: иссушение) – экзогенетических изменений.
Сукцессия – преемственность, последовательность. Сукцессия бывает первичной и вторичной. Первичная – на голом субстрате (магма, ледниковые отложения), вторичная – после пожарищ или вырубок.
Человек может ускорять сукцессию (внедрение растений и животных на нужных этапах) или замедлять ее (загрязнение, сокращение биоразнообразия).
Причина сукцессии – несбалансированный круговорот веществ, когда одни поглощают элементы, а другие его не возвращают и дефициты элементов приводят к смене сообщества.
К стабильным сообществам относят дубравы, тайгу, степь; к нестабильным – водоемы, озера, луга, пустыни.
Таким образом, экосистемы развиваются от нестабильного состояния к стабильному.
По Ф. Клементсу существуют 4 этапа сукцессии:
виды доселяют территорию случайно, многие погибают;
виды осваивают территорию, не мешая друг другу, увеличивается количество экологических ниш;
территория освоена и заселена, среди видов начинается конкуренция;
образуется стабильный состав сообщества, когда виды связаны симбиотическими связями «++», совместно осуществляют круговорот веществ.
Примером сукцессии служит эвтрофикация озер:
обмеление;
образуется болото;
мокрый луг;
лес.
Агроэкосистемы
Агроэкосистемы – экосистемы, созданные человеком в области сельского хозяйства (теплицы, сады, виноградники, поля). Они отличаются от естественных экосистем:
незначительным видовым разнообразием;
короткими цепями питания;
неполным круговоротом веществ (элементы выносятся с урожаем);
дополнительными источниками энергии (орошение, рекультивация);
отсутствием саморегуляции.
Для поддержания продуктивности человек использует пестициды:
гербициды (против сорняков);
фунгициды (против грибковых заболеваний);
инсектициды (против насекомых);
дефолианты, дефлоранты (против лишних листов);
альгициды (против водорослей);
акарициды (против клещей);
зооциды (против грызунов);
афициды (против тли).
60-90% пестицидов не достигают объекта подавления, а накапливаются в воде, почве, растениях. Пестициды вызывают отравления (до 200 тысяч случаев). У нас используется 9-12 кг пестицидов на га. Они вызывают раковые болезни, аллергии, сердечнососудистые болезни.
В 1881 г. Мечников придумал новый биологический метод защиты растений – это использование пищевых цепей (жужелицы).
Абсолютно полезных и вредных видов в природе нет (например: сорные травы поглощают элементы, неиспользованные культурными растениями, не давая уходить элементам вглубь, а также это лекарственные травы).
Загрязнения и его виды
Загрязнение – это внесение в природную среду жидких, твердых и газообразных веществ, видов энергии, биологических агентов, количество которых превышает допустимый уровень.
Загрязнения бывают:
по происхождению:
естественные;
антропогенные;
по масштабу:
локальные;
региональные;
глобальные;
по видам и источникам:
физические:
тепловые;
световые;
шумовые;
электромагнитные (бытовая техника, телефоны), радиоактивные (лучевая болезнь, катаракта глаз, рак, облысение и т.д.);
химические (загрязнение воздуха - более 1000 примесей):
первый класс токсичности ПДК до 0,1 мг/м3(бензопирен, окислы азота 0,085);
второй класс ПДК от 0,1 до 1 мг/ м3(аммиак 0,2, сера 0,5);
третий класс ПДК от 1,1 до 10 мг/м3(окислы углерода 10);
Малоопасны вещества с ПДК более 10 мг/м3. В воде нормируются 257 веществ: сульфаты, хлориды, фенол, фосген, а также соли тяжелых металлов, фосфаты.
биологические – расселение растений и животных, не присущих данным экосистемам (ондатра, пчелы-убийцы, колорадский жук);
Формой биологического загрязнения является микробиологическое загрязнение: коклюш, ветрянка, ГРИПП, туберкулез; в воде: сибирская язва; в почве еще больше загрязнителей: газовая гангрена, столбняк, сибирская язва, ботулизм.
биотические – отходы жизнедеятельности;
механические – промышленный и бытовой мусор.