L_15 (Д.Г. Замолодчиков «Экология» - 3 курс)

.Лекция 15.Тема 8. СукцессииЭкологияЗаведующий кафедрой общей экологииДмитрий Геннадьевич Замолодчиковdzamolod@mail.ruСукцеccия – процесс развития экосистемы, прикотором имеет место смена одной экосистемы другой.Э1Э2Э3стадииЭ4климаксПроцесс смены, как правило, идет до образования устойчивойэкосистемы, которая может существовать длительное времяпри отсутствии изменений внешней среды (постоянствеклимата, отсутствии инвазий и нарушений).

Эту конечнуюстадию называют климаксом.Классификации сукцессийПо стартовой точке сукцессии:первичная сукцессия начинается с лишенных жизнитерриторий;вторичная сукцессия возникает на месте разрушенных илинарушенных экосистем.По характеру движущих сил:автогенная (эндогенная) – протекает под воздействиемвнутренних процессов;аллогенная (экзогенная) – протекает под влиянием внешнихсилВторой уровень классификацииАвтогенные сукцессии разделяют на:сингенез – изменения происходят преимущественно вбиоценозе;эндоэкогенез - изменению подвержены всекомпоненты экосистемы, биотические и абиотические.Аллогенные сукцессии разделяют на:гейтогенез – локальные изменения;гологенез – региональные изменения.По характеру условий местообитаний выделяютКсеросерии – в сухих местообитаниях Гидросерии – в увлажненных местообитаниях Мезосерии – на умеренно влажном субстрате Псаммосерии – в песчаных местообитаниях Литосерии – в каменистых местообитанияхДвижущей силой эндогенной сукцессии являетсядисбаланс потоков вещества и энергии.Потоки энергииG PPN EPERВ ре мяВ климаксной экосистеме NEP=0!Динамика чистой первичной продукции (А), биомассы(Б), числа видов (С) и числа видов-интродуцентов (D)при вторичной сукцессии в дубово-сосновом лесуСколько имеется вариантов климаксных экосистем водном регионе?концепция моноклимаксаконцепция поликлимаксаКонцепция моноклимакса Фредерика Клементса (1874-1945)В каждом природном районе имеется одноклимаксовое состояние, к которому в ходе сукцессииустремляются все экосистемы В ходе сукцессии происходит «мезофитизация» среды ирастительности. Климакс является наиболее продуктивнойэкосистемой. Серии реализуются как цепочки жесткодетерминированных последовательных стадий.Концепция моноклимакса Фредерика Клементса (1874-1945)Специфические ситуации могут препятствоватьдостижению климакса, тогда могут образовываться: преклимакс и постклимакс на склонах соответственносеверной и южной экспозиции; дисклимакс при постоянном влиянии нарушающегофактора (выпас, выборочные рубки и т.

д.) субклимакс при сдерживании наступления климаксаестественным фактором, например, паводком в пойме.Сукцессионная схема Московского ботаникогеографического региона по С.М. Разумовскому (1981)ксеросерияклимаксмезоосериимезосерияолиготрофнаягидросериямезотрофнаягидросерияэвтрофнаягидросерияДемутационная (востановительная) последовательность в зонеклимакса Московского региона по С.М. Разумовскому.Betula verrucosa – Luzula pilosaQuercus robur - Carex pilosaPicea excelsa - Carex pilosaPicea excelsa – Oxalis acetosellaPicea excelsa – Carex digitataPicea excelsa – Vaccinium myrtillisBetula verrucosa – Calamagrostis arundinaceaТак ли выглядел доисторический растительный покровПодмосковья?Пример карты сукцессионных стадий, основанной насхеме С.М.РазумовскогоПредставления о сукцессии Ф.

Клементса и его оппонентовАспектФ. КлементсОппонентыХарактерсукцессииДетерминированныйпроцесс дискретной сменыстадийМоноклимаксСтохастический процессконтинуальной смены видовИзменениеусловийУлучшаютсяУлучшаются, ухудшаются,сохраняютсяВидовоебогатствоМаксимально в климаксеМаксимально впредклимаксовых стадияхПродуктивностьи биомассаМаксимальны в климаксеМогут быть максимальны впредклимаксовых стадияхКлимаксСукцессионная схемаполиклимаксаСистема климаксов Р.

Уиттекера (1974)Аклимакс – время генерации доминантов меньше, чем циклизменения условий среды (планктон).Циклоклимакс – время генерации доминантов совпадает сциклом условий среды (пустыни).Катаклимакс – генерация доминантов происходит в периодмежду повторяющимися нарушениями (пожары, смывы)Суперклимакс – генерация доминантов длительна, изменениясреды незначительны (тундры)Эуклимакс – генерация доминантов длительна, условия средыменяются существенно (леса)Синтез концепций – иерархический поликлимаксконцепция климатического и эдафического климаксаМодели (механизмы) сукцессийМодель стимуляции – организмы предшествующихстадий создают условия для организмов последующихстадий. Модель толерантности – ухудшение условий, в связи счем остаются более толерантные виды. Модель ингибирования – появление вида,задерживающего сукцессию. Модель нейтральности – чисто биотические процессысмены популяций видов, не требующие тенденций визменении условийОбзор сукцессий.Первичные автогенные сукцессии1.

На застывших лавовых потоках. 2. На субстратах, образующихся при таянии ледников 3. На приморских и речных песчаных отложениях. 4. На обнаженных техногенных субстратахПослеледниковая сукцессия: зарастание озера1.Озеро,образовавшееся послетаяния ледника.2. Озеро со сплавиной.3. Торфяное необлесенное болото.4. Хвойный лес на верховомболоте.Вторичные автогенные сукцессии1. Сукцессии после рубок и пожаров в лесах. 2. Сукцессии на выведенных из оборота пахотныхземлях. 3. Постпастбищная демутационная сукцессия.Площади сплошных рубок и деструктивных пожаров в лесах России4 0 003 0 003Площадь, 10 га / годР убкиП о ж ары2 0 001 0 000196019651970197519801 9 851 9 901 9 952 0 002 0 052 0 10Го дЗамолодчиков и др., 2013Динамика площадей залежных земель в России4035Площадь 10 6 га3025201510501990199119921993199419951996199719981999200020012002Г одыЗамолодчиков и др., 2005Вторичная сукцессия: зарастание таежной вырубки1-5 лет - кустарниковая стадия5-30 лет – лиственный молодняк30-50 лет – лиственный лес сподростом ели50-80 лет – смешанный лес80-150 лет – одновозрастный ельник>150 лет – разновозрастный ельникВстречаемость разных групп птиц на разных стадияхвосстановления дубрав (Белгородская обл.)1 – гнездование на деревьях,2 – гнездование на кустарниках,3 – гнездование на земле.I – свежая вырубка,II – молодая поросльIII – сомкнутая поросльIV – жерднякV – средневозрастный лесVI – спелый лесVII – старовозрастный лесАллогенные сукцессии: пастбищная дигрессияДеградация экосистемы при высокой интенсивностивыпаса.Пастбищная дигрессия в степях: проективное покрытиеуменьшается в 2 раза, высота травостоя – в 2 раза,первичная продукция – в 4 раза.Управление сукцессиями1.

Посев и посадка леса. 2. Содействие естественному лесовосстановлению. 3. Восстановление степей. 4. Рекультивация.Сравнительная характеристика стадий и климаксаПараметрСтадииКлимаксДиапазоны толерантности видов ШирокиеУзкиеЖизненные стратегии по МакАртуруr-видыK-видыЖизненные стратегии поРаменскомуЭксплерентыВиолентыПатиентыПопуляционные взаимодействия КонкуренцияСимбиозПотоки энергииNEP>0 (NEP<0)NEP=0Видовое богатствоМалое на ранних стадиях,высокое на среднихСреднее.