 |
|
Властивості екосистем та їх розвиток
Біотичні і абіотичні компоненти екосистем так тісно переплетені один з одним в єдиний комплекс, що розділити їх вкрай важко. Спільність організмів і фізичне середовище, яке їх оточує, розвиваються та функціонують як єдине ціле.
Взаємодія автотрофних і гетеротрофних процесів є найбільш важливою функцією будь-яких екосистем. На протязі значного геологічного періоду (приблизно 600 млн-1млрд років тому) невелика, але помітна частина органічної речовини, що синтезувалася, не витрачалася, а зберігалася і нагромаджувалася в осадах.
Саме перевага швидкості фотосинтезу над швидкістю розкладення органічних речовин й була причиною зменшення вмісту вуглекислого газу і накопичення оксигену в атмосфері.
Отже, саме зелені організми відіграли головну роль у формуванні геохімічного середовища Землі, сприятливого для існування усіх інших організмів.
Нагромадженя значної кількості оксигену зробило можливим виникнення і еволюцію вищих форм життя. Приблизно 300 млн. років потому відбувся великий надлишок органічної продукції, що призвело до утворення горючих копалин. За рахунок накопичення цієї енергії пізніше людина змогла здійснити науково-технічну революцію. За останні 60 млн. років в атмосфері виробилося відносно постійне співвідношення оксигену (21об. %) та вуглекислого газу (0,03об. %).
Розвиток екосистем за часом відомий в екології під назвою екологічних сукцесій.
Екологічна сукцесія – це послідовна зміна біоценозів, які виникають на одній й тій же території під дією природних або антропогенних чинників.
Деякі угрупування залишаються стабільними багато років, інші швидко змінюються. Зміни здійснюються у всіх екосистемах природним або штучним шляхом. Природні зміни є закономірними та керуються самим угрупуванням. Якщо сукцесіонні зміни визначаються в основному внутрішньою взаємодією – це аутогенна сукцесія. Якщо зміни викликаються зовнішніми силами на вході в екосистему (шторм, пожар, дія людини), то таку сукцесію називають алогенною сукцесією. Процеси сукцесії йдуть безперервно на всій планеті.
Сукцесія, що починається на ділянці, яка раніше не була зайнята, називається первинною. Наприклад, розташування лишаїв на камінні: під дією відходів лишаїв каміння поступово перетворюється на ґрунт, де оселюються трави, чагарники, дерева.
Якщо угрупування розвивається на місці того, що вже існувало, то говорять про вторинну сукцесію. Наприклад, зміни, що проходять після рубки ліса, будівлі ставка або водосховища.
Клімаксна екосистема. В будь-якій сукцесійній серії темпи змін, які відбуваються, поступово уповільнюються. Кінцевим наслідком є формування відносно стійкої стадії – клімаксної екосистеми, або клімаксу. В клімаксних екосистемах утворюється складна сітка взаємовідношень, які підтримують її стабільний стан. Теоретично такий стан повинен бути постійним (П) за часом і існувати до тих пір, поки його не зруйнують потужні зовнішні збурення (З). Чим більше відношення П/З віддалюється від 1, тим менш зрілою і менш стійкою буде екосистема. В клімаксних екосистемах це відношення наближається до 1.