Причины устойчивости и смены экосистем

Вопрос 1. Какое значение для устойчивости экосистемы имеет ее видовое разнообразие?

Видовое разнообразие является определяющим фактором, обеспечивающим стабильность экосистемы. Чем разнообразнее пищевые цепи и сложнее их переплетение, тем устойчивее биоценоз. Действительно, в сложных цепях с большим видовым разнообразием экологические возможности разных видов дополняют и компенсируют друг друга. В результате даже при значительном изменении условий окружающей среды сложная система сохраняет свою целостность.

Наиболее опасно

(с точки зрения нарушения устойчивости) для экосистемы уменьшение биомассы продуцентов, а также повреждения на уровне таких элементов биотопа, как почва, вода, воздух.

Вопрос 2. Что такое равновесное состояние экосистемы?

Равновесное состояние экосистемы означает, что та биомасса (первичная продукция), которую синтезируют зеленые растения и другие автотрофы, в энергетическом отношении соответствует потребностям экосистемы. При уменьшении потребностей консументов и редуцентов начинается накопление органического вещества, при увеличении – расходование его. Результатом накопления является, например,

отложение торфа.

Перерасход ведет к снижению численности консументов, а в некоторых случаях – к радикальным экологическим изменениям (козы, завезенные на мелкие тропические острова, истребили исходную растительность и привели к превращению лесов в полупустыню).

Вопрос 3. Приведите примеры быстрой смены экосистем.

Примером быстрой смены экосистем является зарастание озера. Сначала у берегов образуется сплавина – поверхностный слой влаголюбивых и водных растений.

Затем происходит накопление торфа, постепенно заполняющего чашу водоема. В итоге озеро исчезает, сменяясь болотистым мелким лесом.

В случае смены сосняка ельником семена ели, попадающие в сосновый лес, сначала развиваются под сосновыми кронами. Затем, когда ели вырастают достаточно высокими, они начинают угнетать рост светолюбивых сосен. Ель же является растением теневыносливым и продолжает прекрасно развиваться.

Со временем сосны в лесу замещаются елями; происходит смена и нижних ярусов: на место кустарничков и трав приходят мхи, устойчивые к недостатку света и повышенной влажности.

Другой пример – зарастание места, где прошел лесной пожар. В этом случае в средней полосе России в течение относительно короткого времени происходит последовательная смена основных продуцентов: травы – кустарники – лиственные деревья – хвойные деревья.

Вопрос 4. От чего зависит конечный этап развития экосистемы?

Конечный этап развития экосистемы зависит от климатических (прежде всего, годовые колебания температуры и количество осадков), почвенных и топографических условий. Например, в полярных широтах типичной экосистемой является тундра, в умеренном поясе – смешанные леса, в горах на высоте 2-3 км – альпийские луга. В случае водных экосистем важнейшее значение имеют температура и соленость воды, глубина и тип водоема.

С течением времени условия на Земле (особенно для наземных экосистем) изменяются, что приводит к смене биоценозов.