רצף צמחייה. אבולוציה של מערכות אקולוגיות. רצף אקולוגי רצף אקולוגי בקצרה

דינמיקה של מערכת אקולוגית

מערכת אקולוגית חווה את אותם תהליכים דינמיים כמו האוכלוסיות והקהילות שלה: מחזוריות, שינוי אוכלוסיות וביוקנוזות וכו'.

מחזוריות.מחזוריות יומית, עונתית וארוכת טווח של תנאים חיצוניים וביטוי של מקצבים פנימיים (אנדוגניים) של אורגניזמים, תנודות האוכלוסייה באות לידי ביטוי די סינכרוני ב מחזוריות הקהילה כולה - ביוקנוזה.

מחזורים יומייםבולטים ביותר באקלים יבשתי גבוה, שבו יש הבדל משמעותי בין טמפרטורות היום והלילה. למשל, במדבריות החוליות של מרכז אסיה בשעות אחר הצהריים החמות, בעלי חיים רבים מסתתרים בחורים או הם ליליים בקיץ, וחלקם הופכים ליומיים בחורף (נחשים, עכבישים וכו'). עם זאת, מקצבים יומיומיים נצפים בכל האזורים הגיאוגרפיים, וגם בטונדרה ביום קוטבי, צמחים סוגרים ופותחים את פרחיהם בהתאם למקצבים אלו.

מחזוריות עונתיתמתבטא בכך שבמשך תקופה מסוימת "נושרות" קבוצות של בעלי חיים ואפילו אוכלוסיות שלמות מהביוקנוזה, בתרדמת חורף, בתקופות של הפסקה או רעד, עם היעלמות של עשבים חד-שנתיים, עלים נושרים וכו'. הדבר מתבטא. בצורה חלשה אפילו ביערות טרופיים לחים.

מחזוריות לטווח ארוךמתבטא עקב תנודות אקלים. המחזוריות ארוכת הטווח בשינויים באוכלוסיית הביוקנוזה, הנגרמת על ידי משקעים חדים לא אחידים לאורך השנים, עם חזרה תקופתית של בצורת, מומחשת היטב על ידי החזרה על רבייה המונית של בעלי חיים, למשל ארבה (פשיטות ארבה).

מחזוריות ארוכת טווח עשויה להיות קשורה למאפיינים ההתפתחותיים של צמחי מבנים. למשל, ביערות אשור, הכתרים הסגורים של עצים רב-שנתיים מדכאים את הצמחייה של השכבות התחתונות, אך ברגע שהבוק נופל מתחילים לצמוח במהירות עצים צעירים והעטרה משוחזרת. כך מתחדש יער האשור, שבתנאים טבעיים מצריך מחזור של 250 שנה.

Y. Odum (1986) מבין את רצף אקולוגי כתהליך השלם של פיתוח המערכת האקולוגית. הגדרה ספציפית יותר לתופעה זו ניתנת על ידי N. F. Reimers (1990): " יְרוּשָׁה - שינוי עוקב של ביוקנוזות, המתעוררים ברציפות באותו טריטוריה (ביוטופ) בהשפעת גורמים טבעיים (כולל סתירות פנימיות של הביוקנוזות עצמם) או השפעה אנושית." שינויים בקהילה כתוצאה מרצף הם טבעיים ונגרמים מאינטראקציה של אורגניזמים זה עם זה ועם הסביבה האביוטית שמסביב.

רצף אקולוגי מתרחש על פני פרק זמן מסוים, במהלכו משתנים מבנה המינים של הקהילה והסביבה האביוטית של קיומה עד לשיא התפתחותה - הופעת מערכת מיוצבת. מערכת אקולוגית כזו מיוצבתשקוראים לו הַפסָקַת וֶסֶת. המערכת נמצאת במצב זה כאשר יש לה את הביומסה המקסימלית ליחידת אנרגיה ואת המספר המרבי של יחסים סימביוטיים בין אורגניזמים (Yu. Odum, 1975). עם זאת, למצב זה המערכת עוברת מספר שלבי התפתחות, שהראשונים שבהם נקראים לעתים קרובות שלב המתיישבים הראשונים.לכן, במובן צר יותר, יְרוּשָׁה הוא רצף של קהילות המחליפות זו את זו באזור נתון.

היציבות של קהילה יכולה להיות ארוכת טווח רק אם שינויים בסביבה הנגרמים על ידי אורגניזמים מסוימים יפוצו במדויק על ידי פעילויות של אחרים עם דרישות אקולוגיות הפוכות. מצב זה מופר כאשר זרימת החומרים מופרעת, ואז חלק מהאוכלוסיות שאינן עומדות בתחרות מוחלפות באחרות שהתנאים הללו נוחים להן, ומשקם ההומאוסטזיס.

כדי להתרחש רצף, יש צורך בשטח פנוי. בהתאם למצב ההתחלתי של המצע, רצף ראשוני ומשניים מובחן.

ירושה ראשונית - זה אם היווצרות הקהילות מתחילה על מצע חופשי בתחילה, וכן רצף משני -זוהי החלפה רציפה של קהילה אחת שהתקיימה על מצע נתון באחרת, מושלמת יותר לתנאים אביוטיים נתונים.

ירושה ראשוניתמאפשר לך לעקוב אחר היווצרותן של קהילות מההתחלה. זה יכול להתרחש במדרון לאחר מפולת או מפולת, בשטח רדוד שנוצר במהלך נסיגת הים ושינוי באפיק הנהר, בחולות אאוליים חשופים של המדבר, שלא לדבר על הפרעות אנתרופוגניות: חיתוך טרי, רצועת סחף של חוף הים, מאגרים מלאכותיים.

צמחים, ככלל, מתחילים לפלוש למרחב הפנוי תחילה דרך נבגים וזרעים שנישאים ברוח, או דרך איברי הצומח של צמחים שנותרו בשכונה. דוגמה לרצף ראשוני היא בדרך כלל צמיחת שטחים חדשים בצפון הארץ ביער אשוח.

יער האשוח הוא שלב השיא האחרון של התפתחות המערכת האקולוגית בתנאי האקלים של הצפון, כלומר. ביוקנוזה ילידית.בתחילה מתפתחים כאן יערות ליבנה, אלמון ואספפן, שמתחת לחופתם צומחים עצי אשוח. בהדרגה הם צומחים מהליבנה ועוקרים אותו, משתלטים על החלל. הזרעים של שני מיני העצים נישאים בקלות על ידי הרוח, אבל גם אם הם נובטים בו זמנית, הלבנה גדל הרבה יותר מהר - עד 6-10 שנים האשוחית בקושי מגיעה ל-50-60 ס"מ, והליבנה - 8-10 שנים. מ' מתחת לכתרים הסגורים של ליבנה, מיקרו אקלים משלו כבר מופיע, שפע העלים השלכתים תורם להיווצרות קרקעות מיוחדות, בעלי חיים רבים מתיישבים, מופיע כיסוי עשבוני מגוון, ונוצרים קונסורציומים של ליבנה עם הסביבה. והאשוחית ממשיכה לגדול בסביבה כה נוחה ולבסוף, הלבנה לא יכולה להתחרות בו על מרחב ואור ומוחלף באשוחית.

דוגמה קלאסית לרצף טבעי היא ה"הזדקנות" של מערכות אקולוגיות באגם - אאוטרופיקציה. זה מתבטא בצמיחת יתר של אגמים בצמחים מהחופים ועד למרכז. יש מספר שלבי גדילת יתר- מ התחלתי -הכי רחוק מהחוף ל הושגבְּ- חופים. בסופו של דבר, האגם הופך לביצת כבול, שהיא מערכת אקולוגית יציבה מסוג שיא. אבל הוא גם לא נצחי - מערכת אקולוגית של יער יכולה לצוץ במקומה בהדרגה הודות לסדרת רצף יבשתית בהתאם לתנאי האקלים של האזור.

ירושה משנית הוא, ככלל, תוצאה של פעילות אנושית. בפרט, השינוי בצמחייה שתואר לעיל במהלך היווצרות יער אשוח מתרחש לרוב כתוצאה מרצף שניוני המתרחש בבירור יער קיים בעבר (יער אשוח). הירושה המשנית מסתיימת בשלב קהילתי יציב לאחר 150-250 שנים, והירושה הראשונית נמשכת 1000 שנים.

מִשׁנִי, אנתרופוגניהירושה מתבטאת גם באאוטרופיקציה. ה"פריחה" המהירה של מקווי מים, במיוחד מאגרים מלאכותיים, היא תוצאה של העשרתם בחומרי הזנה הנגרמים מפעילות אנושית. ה"טריגר" של התהליך הוא בדרך כלל צריכה בשפע זַרחָן,לעתים רחוקות - חַנקָן,לִפְעָמִים פַּחמָןו סִילִיקוֹן זרחן בדרך כלל משחק תפקיד מפתח.

עם זרימת החומרים התזונתיים, התפוקה של המאגרים עולה בחדות עקב עלייה במספר וביומסה של אצות, ובעיקר אצות כחולות ירוקות - ציאניד, מממלכת האצות המרוסקות. רבים מהם יכולים לקבע חנקן מולקולרי מהאטמוספרה, ובכך להפחית את ההשפעה המגבילה של חנקן, וחלקם מסוגלים לשחרר זרחן מהתוצרים המטבוליים של אצות שונות. בעלות זו ועוד מספר תכונות דומות, הם לוכדים את המאגר ושולטים בביו-צנוזיס.

הביוקנוזה מנוונת כמעט לחלוטין. נצפים הרג עצום של דגים. "במקרים חמורים במיוחד, המים מקבלים צבע ועקביות של מרק אפונה וריח ריקבון לא נעים: החיים של אורגניזמים אירוביים אינם נכללים" (Soloviev, 1987).

נקראת סדרה רצופה של קהילות המחליפות זו את זו ברצף בהדרגה ובטבעיות סדרה מהותית . הוא נצפה בטבע לא רק ביערות, ביצות ואגמים, אלא גם על גזעים של עצים גוססים ובגדמים, שבהם יש שינוי טבעי של ספרופיטים וספרופגים, בשלוליות ובבריכות וכו'. במילים אחרות, רצפים יכולים להיות בקנה מידה שונה והיררכי, בדיוק כמו המערכות האקולוגיות עצמן.

רצף אקולוגיהוא תהליך של פיתוח מכוון של מערכת אקולוגית, המתקדם דרך החלפה עקבית של קהילה פשוטה בקהילה מורכבת יותר, בעלת מגוון ביולוגי עשיר יותר, בעלת מבנה מרחבי וטרופי מורכב יותר, וכתוצאה מכך המערכת האקולוגית הופכת יציבה יותר.

הסוגים הבאים מובחנים ו סוגי ירושהמערכות אקולוגיות:

ירושה ראשונית - מתחילים על מצעים חסרי חיים נטולי חיים (סלע, תוצרים של התפרצות געשית) ובתהליך התרחשותם נוצרות לא רק פיטוצנוזים, אלא גם קרקעות (איור 8.8).

איור 8.8 - רצף ראשוני

ירושות משניות - להתעורר באתר של מערכות אקולוגיות שיא מופרעות או הרוסות (לאחר שריפה, כריתת יערות, בצורת וכו') (איור 8.9). הם מתרחשים הרבה יותר מהר מהראשוניים, מכיוון שהם מתחילים משלבי ביניים. רצף משני אפשרי רק כאשר לבני אדם אין השפעה חזקה וקבועה על המערכת האקולוגית המתפתחת.

איור 8.9-רצף משני

מאפיין סימני ירושה:

1. מתרחשת בהשפעת המרכיב הביוטי של המערכת האקולוגית, שכן הקהילה הביוטית משנה את הסביבה הפיזית ובזכות שינויים אלו נקבעים שיעור מסויים של רצף, אופייה וגבולותיה.

2. התפתחות מסודרת של המערכת האקולוגית הקשורה לשינויים במבנה המינים של הקהילה.

3. ממשיך עד שהמערכת האקולוגית מתייצבת, כלומר כאשר יש ביומסה מקסימלית ומספר מקסימלי של אינטראקציות בין-ספציפיות ליחידת זרימת אנרגיה. מצב זה נקרא הַפסָקַת וֶסֶת.

4. במהלך הרצף, המערכת האקולוגית עוברת שלבי ביניים מסוימים של התפתחות, שלכל אחד מהם יש ביו-צנוזה משלו. רצף זה הוא מה שנקרא סדרת רצף (סדרה).

רצף הטרוטרופי: מתרחש במצעים שאין בהם צמחים חיים (יצרנים) ומשתתפים בהם רק בעלי חיים (הטרוטרופים), כמו גם צמחים מתים. רצפים אלה מתרחשים רק כל עוד יש אספקה ​​של חומר אורגני. לאחר השלמתה, סדרת הרצף מסתיימת והמערכת האקולוגית מתפרקת.

רצפים הרסניים - אל תסתיים במצב השיא הסופי. השפעה אנושית על מערכת אקולוגית מובילה לרוב לפישוט המערכת האקולוגית - כלומר, דִכָּאוֹן. שינוי הקהילות כתוצאה מהדרדרות מסתיים לא בקהילות שיא בעלות מבנה מורכב יותר, אלא בשלבים של קטוקנוזה, אשר לרוב מסתיימים בקריסה מוחלטת של המערכת האקולוגית.

רצף קטסטרופלי - נגרם מכל אסון טבע או מעשה ידי אדם.

סדירות של תהליך הירושה:

1. בשלבים הראשונים, מגוון המינים אינו משמעותי, הפריון והביומסה נמוכים ככל שמתפתחת הרצף, האינדיקטורים גדלים.

2. ככל שהרצף מתקדם, מספר הקשרים הביוטיים גדל, כאשר הגידול המשמעותי ביותר במספר הקשרים הסימביוטיים. מעגלים ורשתות חשמל הופכים מורכבים יותר.

3. מספר הנישות האקולוגיות החינמיות יורד. בקהילת השיא הם נעדרים או נוכחים בכמויות מינימליות.

4. מוגברים תהליכי מחזור החומרים, האנרגיה והנשימה של המערכת האקולוגית.

5. כל שלב עוקב של רצף נמשך זמן רב יותר מהקודם, מאופיין ביחס גבוה יותר של ביומסה לזרימת אנרגיה, כמו גם המינים הדומיננטיים שלו.

6. קצב הרצף תלוי מאוד בתוחלת החיים של אותם אורגניזמים המשפיעים על תפקוד המערכת האקולוגית (אוטוטרופים).

7. משך השלבים האחרונים של הירושה הוא ארוך, אך תהליכים דינמיים אינם מפסיקים, אלא רק מאטים. רוב התהליכים בשלבים אלו הם תהליכים דינמיים, מחזוריים.

8. בשלב הבוגר של קהילת השיא, הביומסה של המערכת האקולוגית מגיעה למקסימום או לערכים קרובים למקסימום, אך בקהילת השיא עצמה התפוקה נמוכה במקצת. זה מוסבר בעובדה שבקהילת שיא מקסימום הייצור הראשוני נצרך על ידי הצרכנים; שהמערכת האקולוגית מפתחת מסה ירוקה גדולה, וכתוצאה מכך יורדת ההארה, עוצמת הפוטוסינתזה פוחתת, ועלות הנשימה עולה.

איור 8.10 - סוקצ'וב ולדימיר ניקולאביץ'

נולד ב-26 במאי (7 ביוני), 1880 בכפר אלכסנדרובקה, מחוז חרקוב. בשנת 1898 סיים את לימודיו בבית הספר הריאלי בחרקוב. בשנת 1902 סיים את לימודיו במכון היערות בסנט פטרבורג. בשנים 1941-1919 עמד בראש המחלקה לדנדרולוגיה וסיסטמטיקה של הצמחים של מכון היערות, אותה יצר. בשנים 1941-1943 עמד בראש המחלקה למדעי הביולוגיה במכון היערות של אורל בסברדלובסק.

בשנים 1944-1948 - פרופסור במכון להנדסת יערות במוסקבה, בשנים 1946-1953 - פרופסור באוניברסיטת מוסקבה, ראש המחלקה לגיאוגרפיה בוטנית.

במערכת האקדמיה למדעים של ברית המועצות הוא ארגן:

· מכון היער (1944, כיום המכון ליער ולעץ של הענף הסיבירי של האקדמיה למדעים של ברית המועצות, קרסנויארסק), אותו ניהל עד 1959

· מעבדת היערות של האקדמיה למדעים של ברית המועצות (1959)

· מעבדה לביוגאוקנולוגיה במכון הבוטני של האקדמיה למדעים של ברית המועצות (1965).

בשנים 1955-1967 - נשיא אגודת מדעני הטבע במוסקבה, חבר מייסד (1915) של החברה הבוטנית הכל-רוסית ומאז 1946 נשיאה (מאז 1964 - נשיא כבוד). חבר האקדמיה הפולנית למדעים (1959), חבר מקביל באקדמיה החקלאית הצ'כוסלובקית (1927). נפטר ב-9 בפברואר 1967 במוסקבה.

מבוא………………………………………………………………………………

1. ירושה…………………………………………………………………………..

1.1 סוגי ירושה……………………………………………………………….

1.2 ירושה משנית………………………………….…………………

1.3 סוגי שינויים עוקבים………………………………………………………………

1.4 משך הירושה………………………………………….

1.5 משמעות הירושה …………………………………………………………………

2. התבוננות בשינויים עוקבים………………….………….

3. דוגמאות לרצף של מערכות אקולוגיות…………………………………..……………

סיכום…………………………………………………………….….

בִּיבּלִיוֹגְרָפִיָה………………………………………………………..

מבוא

ירושה היא החלפה עקבית וטבעית של קהילות מסוימות באחרות באזור מסוים בשטח, הנגרמת על ידי גורמים פנימיים של התפתחות המערכת האקולוגית. כל קהילה קודמת קובעת מראש את התנאים לקיום הבא והכחדה משלה. זאת בשל העובדה שבמערכות אקולוגיות שנמצאות במעבר בסדרת הרצף, יש הצטברות של חומר ואנרגיה, שהן כבר לא מסוגלות לכלול במחזור, טרנספורמציה של הביוטופ, שינויים במיקרו אקלים וגורמים נוספים. , ועל ידי כך נוצר בסיס חומרי-אנרגיה, כמו גם התנאים הסביבתיים הדרושים להיווצרותן של קהילות עוקבות. עם זאת, ישנו מודל נוסף המסביר את מנגנון הירושה באופן הבא: המינים של כל קהילה קודמת נעקרים רק על ידי תחרות עקבית, מעכבים ו"מתנגדים" להחדרת מינים הבאים. עם זאת, תיאוריה זו מתייחסת רק ליחסים התחרותיים בין מינים, מבלי לתאר את כל התמונה של המערכת האקולוגית בכללותה. כמובן, תהליכים כאלה מתרחשים, אבל עקירה תחרותית של מינים קודמים אפשרית בדיוק בגלל שהם הופכים את הביוטופ. לפיכך, שני המודלים מתארים היבטים שונים של התהליך והם תקפים בו זמנית.

ככל שאנו נעים לאורך סדרת הרצף, ישנה מעורבות גוברת של חומרים מזינים במחזור במערכות אקולוגיות אפשרית סגירה יחסית של זרימות חומרי הזנה כגון חנקן וסידן (אחד ממרכיבי התזונה הניידים ביותר) בתוך המערכת האקולוגית. לכן, בשלב הסופני, כאשר רוב אבות המזון מעורבים במחזור, המערכות האקולוגיות אינן תלויות יותר באספקה ​​החיצונית של יסודות אלו. כדי ללמוד את תהליך הירושה, נעשה שימוש במודלים מתמטיים שונים, כולל אלה בעלי אופי סטוכסטי.

1. ירושה

1.1 סוגי ירושה

רצף שמתחיל במקום נטול חיים (כגון דיונת חול שזה עתה נוצרה) נקרא רצף ראשוני. בטבע, רצפים ראשוניים נדירים יחסית ונמשכים הרבה יותר מאלו המשניים - עד כמה מאות שנים. רצף ראשוני הוא צמיחת יתר של מקום שלא היה תפוס בעבר על ידי צמחייה: סלעים חשופים או לבה וולקנית קפואה. רק כמה צמחים מסוגלים לחיות על אדמה כזו, הם נקראים חלוצים של רצף. חלוצים אופייניים הם טחבים וחזזיות. הם משנים את האדמה, משחררים חומצה שמתפרקת ומשחררת סלעים. טחבים גוססים וחזזיות מתפרקים בהשפעת חיידקי פירוק, ושרידיהם מעורבבים במצע סלעי רופף (חול). זה יוצר את האדמה הראשונה שעליה יכולים לצמוח צמחים אחרים. הצורך להרוס את סלע האם הוא הסיבה העיקרית להתקדמות האיטית של רצפים ראשוניים; שימו לב לעלייה בעובי שכבת הקרקע ככל שהרצף מתקדם. על קרקע דלה בחומרי מזון, עשבים מתיישבים, שבאופן ספציפי יותר מסוגלים לעקור חזזיות וטחבים. שורשי העשבים חודרים לתוך סדקי הסלע, דוחקים את הסדקים הללו זה מזה והורסים את האבן יותר ויותר. הדשאים מוחלפים בצמחים ושיחים רב שנתיים, כמו אלמון וערבה. על שורשי האלמון יש גושים - איברים מיוחדים המכילים חיידקים סימביוטיים המקבעים חנקן אטמוספרי ותורמים להצטברות עתודות גדולות באדמה, שבגללן האדמה הופכת פורייה יותר ויותר. כעת יכולים לצמוח עליו עצים, כמו אורן, ליבנה ואשוח. לפיכך, הכוח המניע של הירושה הוא שצמחים משנים את הקרקע שמתחתיהם, ומשפיעים על תכונותיה הפיזיקליות והרכבה הכימי, כך שהיא הופכת מתאימה למינים מתחרים, העוקרים את התושבים המקוריים, וגורמים לשינוי בקהילה - רצף, עקב הצמח. תחרות הם לא תמיד חיים במקום שבו התנאים טובים יותר עבורם.

רצף ראשוני מתרחש במספר שלבים. לדוגמה, באזור יער: מצע יבש חסר חיים - חזזיות - טחבים - פורבים חד שנתיים - דגנים ועשבים רב שנתיים - שיחים - עצים מדור 1 - עצי דור 2; באזור הערבות, רצף מסתיים בשלב הדשא וכו'.

1.2 ירושה משנית

המונח "רצף משני" מתייחס לקהילות המתפתחות במקום קהילה קיימת, שנוצרה בעבר. במקומות שבהם הפעילות הכלכלית האנושית אינה מפריעה ליחסים בין האורגניזמים, מתפתחת קהילת שיא, שיכולה להתקיים לאורך זמן רב עד אין קץ – עד שכל השפעה חיצונית (חריש, כריתת עצים, שריפה, התפרצות געשית, שיטפון) משבשת את המבנה הטבעי שלה. אם קהילה נהרסה, מתחילה בה רצף - תהליך איטי של שיקום המצב המקורי. דוגמאות לירושות משניות: גידול יתר של שדה נטוש, אחו, שטח שרוף או קרחת יער. הירושה המשנית נמשכת כמה עשורים. זה מתחיל בהופעת צמחים עשבוניים חד-שנתיים באזור האדמה הפונה. אלה עשבים שוטים אופייניים: שן הארי, גדילן זרעים, כף רגל ואחרים. היתרון שלהם הוא שהם גדלים במהירות ומייצרים זרעים המותאמים לפיזור למרחקים ארוכים על ידי רוח או בעלי חיים. עם זאת, לאחר שנתיים או שלוש הם מוחלפים על ידי מתחרים - דשאים רב שנתיים, ולאחר מכן על ידי שיחים ועצים, בעיקר אספן. סלעים אלו מצלים על הקרקע, ומערכות השורשים הנרחבות שלהם לוקחות את כל הלחות מהאדמה, כך שהשתילים של המינים שפוגעים לראשונה בשדה מתקשים לצמוח. עם זאת, הירושה לא נעצרת שם; עץ אורן מופיע מאחורי האספן; והאחרונים שבהם הם מינים עמידים לצל בצמיחה איטית, כמו אשוח או אלון. כעבור מאה שנים משקם באתר זה היישוב שהיה במקום השדה לפני ייעור וחריש הארץ.

1.3 סוגי שינויים עוקבים

לכן, במהלך הירושה, המראה של הקהילה משתנה כל הזמן. גם תפקוד המערכת האקולוגית משתנה. כפי שכבר צוין, רצף הוא תהליך טבעי ומכוון, ולכן השינויים הכלליים המתרחשים בשלב זה או אחר אופייניים לכל קהילה ואינם תלויים בהרכב המינים או במיקומה הגיאוגרפי. ניתן למנות את ארבעת הסוגים הבאים של שינויים עוקבים בתור העיקריים או העיקריים.

1 ראשית: מינים של צמחים ובעלי חיים משתנים ללא הרף במהלך תהליך הירושה.

2 שינויים בהרכב המינים נקבעים לרוב על ידי תחרות; אחרי הכל, שינויים במערכת האקולוגית המתרחשים במהלך רצף יוצרים תנאים נוחים להתנחלות הקהילה על ידי מינים חדשים. מסיבה זו, שינויים עוקבים מלווים תמיד בעלייה במגוון המינים של אורגניזמים. זהו השינוי הרציף החשוב השני.

3 השלישי צריך לכלול עלייה בביומסה של חומר אורגני. זה חל על סביבות מימיות ויבשתיות כאחד. חומר אורגני מתכלה, או חומוס, המורכב משאריות של דטריטוס ומיקרואורגניזמים, מצטבר במהלך רצף.

4 לבסוף, השינוי הרביעי הוא צמצום התפוקה נטו של הקהילה והגברת הנשימה שלה. זו התופעה החשובה ביותר של הירושה. בשלבים הראשונים של רצף ראשוני, סך הייצור הראשוני גבוה, אך בשלבים הבאים הפריון של האוטוטרופים פוחת.

אגרונומים יודעים כי התפוקה המקסימלית של צמחים בעלי עלים רחבים נצפית במקרים בהם המשטח המואר הכולל של העלים גדול פי 4-5 משטח האדמה. כל עלייה בשטח העלים מעבר לגבולות אלו אינה גוררת עלייה בקצב הפוטוסינתזה, שכן הצללה מוגברת מסתירה את היתרונות הקשורים לגידול בשטח הרקמה הפוטוסינתטית. יתרה מכך, נשימה מוגברת של עלים נוספים שאינם מקבלים מספיק אור מפחיתה את הייצור נטו של היבול.

ככל שהיער מתפתח, פני העלים חורגים משמעותית מהגבולות שמעבר להם נפסקת הצמיחה של הייצור הראשוני נטו. ביער ישן, פני העלים יכולים להיות גדולים פי 10 או יותר ממשטח הקרקע. זה מפחית את הפרודוקטיביות אך מגביר את חוסן הקהילה באמצעות ויסות טמפרטורה אקטיבי, שבו שטח החופה הכולל משחק תפקיד חשוב.

1.4 משך הירושה

משך הירושה נקבע במידה רבה על ידי מבנה הקהילה. מחקרים על רצף ראשוני במקומות כמו דיונות חול מצביעים על כך שבתנאים אלה, לשיא לוקח מאות רבות של שנים להתפתח. רצפים משניים, למשל בקרחות, מתקדמות הרבה יותר מהר. ובכל זאת, לוקח לפחות 200 שנה עד שהיער מתאושש באקלים מתון ולח.

אם האקלים קשה במיוחד (כמו במדבר, בטונדרה או בערבות), משך האפיזודות קצר יותר, מכיוון שהקהילה אינה יכולה לשנות באופן משמעותי את הסביבה הפיזית הבלתי חיובית. רצף משני בערבות, למשל, נמשך כ-50 שנה.

השלבים העיקריים של רצף משני באקלים ממוזג:

· השלב הראשון של הצמחייה העשבונית נמשך כ-10 שנים;

· שלב שני של שיחים? מגיל 10 עד 25 שנים;

· שלב שלישי של עצים נשירים? מ-25 עד 100 שנים;

· שלב רביעי של עצים מחטניים? יותר מ-100 שנים.

במקרים בהם נדרשת תקופה ארוכה להשלמת השלב הסדרתי, לשינויי אקלים תקופתיים, סופות, בצורת, שריפות ולעיתים שינויים אקראיים יכולים להיות השפעה עצומה על מהלך הירושה. לדוגמה, שריפה יכולה לא רק להפריע לרצף, אלא גם להחזיר את המערכת למצבה הראשוני.

שלבי רצף בוגרים מתמשכים יותר מהמוקדמים. בצורת יכולה להשפיע רבות על שלבים רציפים מוקדמים כמו שיפון או גידולי חיטה. יש לו הרבה פחות השפעה על יער במצב של גיל המעבר, אלא אם כן, כמובן, הבצורת חוזרת שנה אחר שנה. היציבות של גיל המעבר אינה מוחלטת. באנלוגיה לאורגניזם, תקופה זו של התפתחות קהילה יכולה להיקרא הזדקנות. אסונות ומחלות יכולים להאיץ את הזדקנותה של קהילה ולהוביל להחלפתה בקהילה צעירה יותר ושונה לחלוטין.

1.5 משמעות הירושה

קהילה בוגרת, עם הגיוון הרב יותר, עושר האורגניזמים, המבנה הטרופי המפותח יותר וזרימות האנרגיה המאוזנות שלה, מסוגלת לעמוד בשינויים בגורמים פיזיקליים (כגון טמפרטורה, לחות) ואפילו סוגים מסוימים של זיהום כימי במידה הרבה יותר גדולה. מאשר קהילה צעירה. עם זאת, קהילה צעירה מסוגלת לייצר ביומסה חדשה בכמויות גדולות בהרבה מזו הישנה. שרידי תרבויות ומדבריות, שהופעתם נובעת מפעילות אנושית, הם הוכחה מצוינת לכך שהאדם מעולם לא הבין את הקשר ההדוק שלו עם הטבע, את הצורך להסתגל לתהליכים טבעיים, ולא לפקד עליהם. אף על פי כן, אפילו הידע שנצבר כיום מספיק כדי להבטיח שהפיכת הביוספרה שלנו למרבד אחד עצום של אדמה חקלאית טומנת בחובה סכנה עצומה. למען הגנתנו שלנו, יש להכניס נופים מסוימים לקהילות טבעיות.

כך, אדם יכול לקצור יבול עשיר בצורה של מוצרים טהורים, תוך שמירה מלאכותית על הקהילה בשלבים הראשונים של הירושה. ואכן, בקהילה בוגרת בשלב השיא, התפוקה השנתית נטו מושקעת בעיקר על נשימה של צמחים ובעלי חיים ואולי אף היא אפסי.

מצד שני, מבחינה אנושית, חוסנה של קהילה בשלב השיא, יכולתה לעמוד בהשפעות של גורמים פיזיים (ואפילו לנהל אותם) הוא נכס חשוב מאוד ורצוי ביותר. אדם מעוניין הן בפרודוקטיביות והן ביציבות של הקהילה. כדי לתמוך בחיי אדם, יש צורך במערך מאוזן של שלבים מוקדמים ובוגרים של רצף, הנמצאים במצב של חילופי אנרגיה וחומר. עודף המזון שנוצר בקהילות צעירות מאפשר שמירה על שלבים מבוגרים יותר המסייעים בעמידה בהשפעות חיצוניות.

אדמות עיבוד, למשל, צריכות להיחשב בשלבי רצף צעירים. הם נשמרים במצב זה הודות לעבודתו המתמשכת של החקלאי. יערות, לעומת זאת, הם קהילות ותיקות, מגוונות יותר ויציבות יותר עם ייצור נטו נמוך. חשוב ביותר שאנשים יתנו תשומת לב שווה לשני סוגי המערכות האקולוגיות. אם יער נהרס במרדף אחר הכנסה זמנית מעצים, אספקת המים תפחת והאדמה תיסחף מהמדרונות. זה יפחית את התפוקה של האזורים. יערות הם בעלי ערך לבני אדם לא רק כספקי עצים או כמקור לאזורים נוספים שיכולים להיתפס על ידי צמחים תרבותיים.

לרוע המזל, לאנשים יש מודעות מועטה להשלכות של הפרות סביבתיות המתרחשות במרדף אחר רווח כלכלי. זה נובע בחלקו מהעובדה שאפילו מומחי סביבה אינם יכולים עדיין לבצע תחזיות מדויקות לגבי ההשלכות להן מובילות הפרעות שונות של מערכות אקולוגיות בוגרות. שרידי תרבויות ומדבריות, שהופעתם נובעת מפעילות אנושית, הם הוכחה מצוינת לכך שהאדם מעולם לא הבין את הקשר ההדוק שלו עם הטבע, את הצורך להסתגל לתהליכים טבעיים, ולא לפקד עליהם.

אף על פי כן, אפילו הידע שנצבר כיום מספיק כדי להבטיח שהפיכת הביוספרה שלנו למרבד אחד עצום של אדמה חקלאית טומנת בחובה סכנה עצומה. להגנתנו שלנו, נופים מסוימים חייבים להיות מיוצגים על ידי קהילות טבעיות

2. התבוננות בשינויים עוקבים

בשל הירידה בשטחים המעובדים, חלק מהשטחים החקלאיים ננטשו. כך נוצרו שם תנאים לפיתוח ירושה משנית. מאחר שהשדות לא היו נקיים לחלוטין, ונצפו גם עשבים רבים בשולי השדות, הפכו העשבים בשנים הראשונות למין השולט בשדות הנטושים.

במשך 1-3 השנים הראשונות, המינים השולטים היו גדילן ורדים, גדילן זריעה, לענה, חלמית וזנב סוס בכמויות גדולות על קרקעות חומציות.

בהדרגה, בשדה הנטוש, כמות הגדילן והגדילן הולכת ופוחתת, עשב חיטה זוחל מתחיל לשלוט, ושיעור בקיעת העכברים עולה. לפיכך, אם השדה אינו נחרש, אז מספר העשבים המזיקים כמו סוגים שונים של גדילן מתחיל לרדת במהלך תהליך הירושה. מאוחר יותר, סוגים שונים של תלתן וסוגים אחרים של עשבים (טימותי גראס, בלו-גראס, קורנפלור) מתיישבים. תלתן, מצד אחד, הוא עשב שוטה, מצד שני, כל סוגי התלתן הם צמחי מספוא יקרי ערך בשל חיידקי גושים, תלתן עוזר לשפר את פוריות הקרקע.

באזורים מסוימים, בעיקר במדרונות שטופי שמש, מתחיל שיקום של תותי בר.

על קרקעות חרסית, לאחר הפסקת העבודה האגרוטכנית השיטתית, עשב ערבה צר עלים הופך לרוב למין הדומיננטי הראשון.

קצב היווצרותם של פורבס תלוי בשילוב של גורמים: סוג הקרקע, המתחמים הטבעיים המקיפים את השדה הנטוש, שושנת הרוחות והשפעת פעילות האדם. בהדרגה, הרכב הצמחים הופך מגוון יותר.

אם כרי דשא צמודים לשדה נטוש, היווצרותם של פורבס בשדה הנטוש מתקדמת מהר יותר אם יש אזורי יער בקרבת מקום, אז מתחיל שיקום מהיר יותר של היער. בסביבת הכפר אגינסקויה, לרוב אלה הם יערות ליבנה, אספן, לגש, ולעתים רחוקות יותר יערות אורנים. שושנת הרוח וחשיפת המדרון משפיעים גם הם על מאפייני הרצף. בשל העובדה שעשבים שוטים וצמחים רבים של עשבים מתעוררים (תלתן, עשב אש, גדילן מצוי) הם צמחי דבש טובים, שדות נטושים בשלבים שונים של רצף נמצאים בשימוש נרחב על ידי כוורנים.

שדות נטושים רבים, החל מהשנה ה-4-5 של הירושה המשנית, הופכים לשדות מרעה טובים, לשדות חציר ולמקומות לאיסוף תותים.

אם שטחו של שדה נטוש הוא מאות הקטרים ​​ללא שטחי יער, אז גם לאחר 7-12 שנים, לא נוצרים עליהם פורבס ושיקום היער אינו מתרחש. בשדות כאלה, במשך זמן רב, המינים השולטים הם עשב חיטה זוחל ובליית עכברים. שדות כאלה הופכים לשדות חציר טובים.

3. דוגמאות לרצף מערכות אקולוגיות

דוגמה לשלב של רצף אוטוטרופי - יער צומח במקום אדמה בור

רצף יכול להיות אוטוטרופי (לדוגמה, רצף לאחר שריפת יער) או הטרוטרופית (לדוגמה, ביצה מנוקזת). בשלבים המוקדמים של רצף רצף אוטוטרופי, יחס ה-P/R גדול בהרבה מאחד, מכיוון שלקהילות הראשוניות יש בדרך כלל פרודוקטיביות גבוהה, אך מבנה המערכת האקולוגית עדיין לא נוצר במלואו, ואין דרך לנצל הביומסה הזו. באופן עקבי, עם הסיבוך של קהילות, עם סיבוך מבנה המערכת האקולוגית, עלויות הנשימה (R) עולות, ככל שמופיעים יותר ויותר הטרוטרופים, האחראים לחלוקה מחדש של זרימות החומר והאנרגיה, היחס P/R נוטה לאחדות והוא למעשה זהה לקהילת הטרמינלים (אקוסיסטם). לרצף ההטרוטרופי יש מאפיינים הפוכים: בה יחס P/R בשלבים המוקדמים הוא הרבה פחות מאחד (מכיוון שיש הרבה חומר אורגני ואין צורך בסינתזה שלו, אפשר להשתמש בו מיד לבניית קהילה ) ועולה בהדרגה ככל שעוברים בשלבי הרצף.

דוגמה לשלב של רצף הטרוטרופי - אחו ביצה

בשלבים הראשונים של הרצף, מגוון המינים נמוך, אך ככל שההתפתחות מתקדמת, הגיוון גדל, הרכב המינים של הקהילה משתנה, מינים בעלי מחזורי חיים מורכבים וארוכים מתחילים לשלוט, אורגניזמים גדולים יותר ויותר מופיעים בדרך כלל, שיתוף פעולה מועיל הדדי מתפתחות סימביוזות, והמבנה הטרופי של המערכת האקולוגית הופך מורכב יותר. ההנחה הכללית היא שבשלב הסופני של הירושה יש את המגוון הביולוגי הגדול ביותר של המינים. זה לא תמיד נכון, אבל לגבי קהילות שיא של יערות טרופיים האמירה הזו נכונה, ועבור קהילות בקווי רוחב ממוזגים שיא הגיוון מתרחש באמצע סדרת הרצף או קרוב יותר לשלב הטרמינל. בשלבים המוקדמים, קהילות מורכבות ממינים בעלי קצב רבייה וגדילה גבוהים יחסית, אך יכולת הישרדות אינדיבידואלית נמוכה (ר-אסטרטגים). בשלב הסופני, השפעת הברירה הטבעית מעדיפה מינים בעלי קצב צמיחה נמוך אך יכולת הישרדות רבה יותר (k-אסטרטגים).

סיכום

שינויים עוקבים מתרחשים עד שנוצרת מערכת אקולוגית יציבה המייצרת ביומסה מקסימלית ליחידת זרימת אנרגיה. במערכת אקולוגית, חומרים אורגניים מסונתזים על ידי אוטוטרופים מחומרים אנאורגניים. לאחר מכן הם נצרכים על ידי הטרוטרופים. חומרים אורגניים המשתחררים בתהליך החיים או לאחר מותם של אורגניזמים (גם אוטוטרופים וגם הטרוטרופים) עוברים מינרליזציה, כלומר. הפיכה לחומרים אנאורגניים. ניתן לעשות שימוש חוזר בחומרים אנאורגניים אלו על ידי אוטוטרופים לסינתזה של חומרים אורגניים. כך מתרחש המחזור הביולוגי של החומרים. יחד עם זאת, אנרגיה אינה יכולה להסתובב בתוך המערכת האקולוגית. זרימת האנרגיה (העברת אנרגיה) הכלולה במזון במערכת האקולוגית היא חד-כיוונית: מאוטוטרופים להטרוטרופים. בניגוד לחומרים שמסתובבים כל הזמן דרך בלוקים שונים של המערכת האקולוגית ויכולים תמיד להיכנס מחדש למחזור, ניתן להשתמש באנרגיה הנכנסת רק פעם אחת. בתור תופעת טבע אוניברסלית, זרימת האנרגיה החד-כיוונית נקבעת על ידי חוקי התרמודינמיקה. לפי הראשון שבהם, אנרגיה יכולה לעבור מצורה אחת (אנרגיית אור) לאחרת (אנרגיית מזון פוטנציאלית), אך היא לעולם לא נוצרת שוב ואינה נעלמת ללא עקבות. על פי החוק השני של התרמודינמיקה, לא יכול להיות תהליך אחד הקשור להתמרה של אנרגיה מבלי לאבד חלק ממנה. תפקודן של כל המערכות האקולוגיות נקבע על ידי זרימה מתמדת של אנרגיה, הנחוצה לכל האורגניזמים כדי לשמור על קיומם ורבייה עצמית.

בִּיבּלִיוֹגְרָפִיָה

1. אקימובה T.V. אֵקוֹלוֹגִיָה. אדם-כלכלה-ביוטה-סביבה: ספר לימוד לסטודנטים באוניברסיטה / T.A Akimova, V.V. מהדורה שנייה, מתוקנת. ועוד - מ': UNITY, 2006. - 556 עמ'.

2. אקימובה T.V. אֵקוֹלוֹגִיָה. טבע-אדם-טכנולוגיה: ספר לימוד לסטודנטים טכניים. כיוון ומומחה אוניברסיטאות / T.A Akimova, A.P. Kuzmin, V.V Khaskin - M.: UNITY-DANA, 2006. - 343 p.

3. ברודסקי א.ק. אקולוגיה כללית: ספר לימוד לסטודנטים באוניברסיטה. מ.: הוצאה לאור. מרכז "אקדמיה", 2006. - 256 עמ'.

4. וורונקוב נ.א. אקולוגיה: כללי, חברתי, יישומי. ספר לימוד לסטודנטים באוניברסיטה. מ.: אגר, 2006. – 424 עמ'.

5. קורובקין V.I. אקולוגיה: ספר לימוד לסטודנטים באוניברסיטה / V.I. קורובקין, L.V. Peredelsky. - מהדורה 6, הוסף. ומתוקן - Roston n/d: Phoenix, 2007. - 575 p.

6. Nikolaikin N.I., Nikolaikina N.E., Melekhova O.P. אֵקוֹלוֹגִיָה. ספר לימוד לאוניברסיטאות. M.: Bustard, 2007. – 624 p.

7. Stadnitsky G.V., Rodionov A.I. אקולוגיה: לימוד. קצבה לסטודנטים טכנולוגיה כימית. וטכנולוגיה. sp. אוניברסיטאות/ אד. V.A. Solovyova, Yu.A. Krotova. – סנט פטרסבורג: כימיה, 2006. -238 עמ'.

8. אודום יו. - מ.: נאוקה, 2006.

9. צ'רנובה נ.מ. אקולוגיה כללית: ספר לימוד לסטודנטים של אוניברסיטאות פדגוגיות / N.M. Chernova, A.M. - M.: Bustard, 2008.-416 p.

10. אקולוגיה: ספר לימוד לסטודנטים להשכלה גבוהה. ורביעי ספר לימוד מוסדות, חינוכיים בטכנית מוּמחֶה. והוראות/L.I Tsvetkova, M.I. Alekseev, F.V. תחת כללי ed. L.I. Tsvetkova. מ.: ASBV; סנט פטרסבורג: חימיזדאט, 2007. - 550 עמ'.

11. אקולוגיה. אד. פרופ' V.V Denisova. Rostov-n/D.: ICC "MarT", 2006. – 768 עמ'.

רצף אקולוגי הוא שינוי של ביוקנוזות. אם ביוקנוזה יציבה, אז היא קיימת ללא הגבלת זמן. אבל לעתים קרובות אנו צריכים לראות כיצד ביוקנוזה אחת (מערכת אקולוגית) הופכת לאחרת: אגם הופך לביצה, ואחו הופך ליער.

סוגי ירושה

ישנם שני סוגים של רצף: ראשוני ומשני.

במהלך רצף ראשוני, נוצרת ביוקנוזה חדשה בביוטופ חסר חיים בתחילה. במקרה זה, מתרחשת התיישבות של משטחים סלעיים או חוליים.
המצעים ההתחלתיים יכולים להיות:

• לבה וולקנית;
• חולות;
• סלעים;
• נקיקים;
• משקעי נהרות וכו'.

חשיבות מיוחדת בקולוניזציה של מצעים כאלה היא הצטברות של חומרים הזמינים לצמחים להזנת שורש.

אורז. 1. ירושה ראשונית.

הצמחים והחיידקים הראשונים שהתיישבו משטחים חסרי חיים משנים את הרכבם הכימי בשל חילוף החומרים שלהם, כמו גם כאשר הם מתים.

כל רצף הוא לאורך זמן. למרות שבכל שנה במהלך הרצף הראשוני נצפית העשרה של הרכב המינים, הוא יגיע למצב של יציבות לאחר עשרות שנים.

רצף שניוני הוא החלפה של ביוקנוזה אחת באחרת.
הסיבות הנפוצות ביותר שלה:

• שינויים בתנאי האקלים;
• יצירת קשרים יציבים יותר בין מינים;
• השפעה אנושית;
• שינוי בתנאים הגיאולוגיים.

לכל צמח יש גורמים סביבתיים מגבילים. כאשר המשטר ההידרולוגי, הקרקע או מזג האוויר משתנה, צמחים מסוימים יכולים לעזוב את המערכת האקולוגית, אחרים יכולים לאכלס, לשנות את המראה שלה.

מאמר טופ 1שקוראים יחד עם זה

אורז. 2. ירושה משנית.

פעילות האדם תורמת לשינוי הביוקנוזות. לדוגמה, באפריקה ובאסיה, עקב השחתת הקרקע עקב רעיית בעלי חיים, המערכת האקולוגית המדברית מחליפה את הסוואנה.

הערבות המודרניות שונות באופן משמעותי בהרכב המינים של הצמחים מהערבות הבתוליות. לפיכך, אזורים של ערבות הייחוס ששרדו מוכרים כאזורים מוגנים ומוגנים על פי חוק.

תכונות של ירושה

הבה נבחן מהי המאפיין העיקרי של רצף אקולוגי: רק יחסים כאלה בין אורגניזמים לאורגניזמים עצמם נשמרים לאורך זמן שאינם ניתנים להחלפה באחרים בתנאים נתונים.

התפקיד המוביל בשינוי הביוקנוז שייך לצמחים.

הירושה מתרחשת על ידי שינוי שלבים.

שלבי הירושה

לרצף אקולוגי בהרכבה נכונה יש צורה של החלפת שלבים זה בזה.

ירושה היא שינוי בלתי הפיך בביוצנוזה אחת, הופעתה של אחרת. זה יכול להיגרם מכל תופעת טבע או להתרחש בהשפעה אנושית. רצף אקולוגי נחקר בתחילה על ידי נציגים של מדע כמו גיאובוטניקה. לאחר מכן, תופעה זו הפכה לנושא עניין של אקולוגים אחרים. החלוצים שחשפו את חשיבות הירושה היו פ. קלמנטס, V. N. Sukachev, S. M. Razumovsky. לאחר מכן, ננתח את המושג ביתר פירוט וניתן סיווג. בנוסף, המאמר יתאר את התהליך תוך שימוש בדוגמאות.

טרמינולוגיה

מי הציג את ההגדרה? עצם המושג "ירושה" הוצע על ידי פ. קלמנטס כדי להגדיר קהילות ביולוגיות מיוחדות המצליחות זו את זו לאורך זמן. הם מתאפיינים בהיווצרות של סדרה או סדרה באופן שהקודמת יוצרת את התנאים להתפתחות של הבאה. במקרה בו לא עולים גורמים שיכולים לעורר רצף נוסף, הסדרה מסתיימת בקהילה יציבה יחסית, המאופיינת בחילופי דברים תמידיים. היווצרות שתוארה לעיל הוגדרה על ידי קלמנטס תוך שימוש במונח הספציפי "מנופאוזה". לדברי המדען, מדובר בקהילה יציבה, שבתוכה אין גורמים התורמים לשינויים כלשהם בהתפתחותה. במקרה זה, משך גיל המעבר אינו חשוב.

מִיוּן

ניתן להזמין ירושה על פי עקרונות שונים. באמצעות סיווג לפי מאפיינים שונים, ניתן להבחין בין סוגים שונים של רצפים. בין מאפיינים כאלה: קצב היווצרות/דעיכה, משך קיום, הפיכות, קביעות, מוצא, מגמת התפתחות (התקדמות או הידרדרות), שינוי במספר המינים ובמגוון המינים.

ניתן לסווג את הירושה על פי סיבות רבות. תהליך הקיבוץ תלוי בעיקר באיזו מטרה המדען מציב לעצמו. יחד עם זאת, ישנם סוגים של רצפים, המקובצים לפי אופי התהליכים המתרחשים בקהילה יציבה נתונה. על בסיס זה, מדענים מבחינים בשתי קטגוריות עיקריות: אנדוגני ואקסוגני. מה ההבדל? רצף אנדוגני הוא שינוי הנובע מפעילות הקהילות עצמן. הסיבה העיקרית לתהליך היא בדרך כלל חוסר איזון בתמורה. במילים אחרות, השינוי מתבצע עקב פעילות של גורמים פנימיים. רצף אקסוגני הוא שינוי שנגרם על ידי

מִיקרוֹבִּיוֹלוֹגִיָה

בקרקעית היער, למשל, ניתן ללמוד רצף בכמה שלבים בו זמנית. אפשרות זו נובעת משינוי הכיוון מלמעלה למטה בעת תנועה. בנוסף, התופעה עלולה לגרום לשינויים בלחות, בתכולת תרכובות או גזים מיוחדים כלשהם, טמפרטורה וכו'. תהליך היווצרות הקרקע מלווה בשינוי ארוך טווח למדי הן בקהילות הצמח והן בקהילות החיידקים.

ירושה ראשונית ומשנית

מה משמעות המושגים הללו? בואו נסתכל הלאה. הירושה הראשונית מאופיינת בכך שהיא מתרחשת באזור חסר חיים. זה יכול להיות סלע חשוף ללא צמחייה, אזורים חוליים, לבה מוצקה וכדומה. כאשר אורגניזמים מתחילים להתגורר באזורים כאלה, חילוף החומרים שלהם משפיע ומשנה את הסביבה. ואז מתחילה התפתחות מורכבת יותר. ואז המינים מתחילים להחליף זה את זה. דוגמה לרצף היא היווצרות כיסוי הקרקע המקורי, התיישבות של אזור חולי חסר חיים בתחילה, קודם כל על ידי מיקרואורגניזמים, צמחים, ולאחר מכן פטריות ובעלי חיים. תפקיד מיוחד כאן ממלאים שרידי צמחים וחומרים הנובעים מפירוק חומר אורגני. כך, האדמה מתחילה להיווצר ולהשתנות, והמיקרו אקלים משתנה בהשפעת מיקרואורגניזמים, צמחים ופטריות. כתוצאה מכך, קהילת האורגניזמים מתרחבת. רצף זה הוא שינוי אקוגנטי. זה נקרא כך כי זה משנה את עצם השטח שבו הוא קיים. והמראה הראשוני של אדמה באזור חסר חיים נקרא שינוי סינגנטי.

לחות המצע

אינדיקטור זה משפיע על סוג הירושה. לפיכך, נבדלות הקבוצות הבאות:

1. Xerarchal, על מצע נטול מים.
2. Psammoxeroseria, על החולות.
3. Litoxeroseria, על שטח סלעי.
4. Geoxeroseria, על חימר יבש או טיט.
5. Mesarchic אם המצע יש לחות די משמעותית.
6. הידררכי אם המצע רטוב במיוחד.

רצף ראשוני מתרחש במספר שלבים. ניתן לתת דוגמאות מעניינות של ירושה. לדוגמה, באזור יער, מצע חסר חיים ויבש מוחלף תחילה בחזזיות, אחר כך בטחב, אחר כך בעשבי תיבול (צמחים חד-שנתיים), ולאחר מכן מתחילים לפתח את השטח שיחים, עצים ועשבים רב-שנתיים. יש עוד דוגמאות של ירושה. לפיכך, התיישבות של שטח לבה מוצקה לאחר התפרצויות או מדרון לאחר מפולת שלגים מוזכרת לעתים קרובות.

זרימת תהליך

התפתחות רצף ראשוני מתרחשת במקביל להיווצרות קרקע. התהליך מושפע מחדירת זרעים מבחוץ, מוות של שתילים שאינם עמידים לתנאים קיצוניים, ו(מתקופה מסוימת) מתפתחת או מוחלפת קהילה כזו או אחרת בעיקר בשל השוני בתכולת החנקן בקרקע. ומידת ההרס של החלק המינרלי שלו. בקרקע ובקהילות מיקרוביאליות טבעיות אחרות, רצף היא תופעה הנגרמת בדרך כלל על ידי אספקה ​​של חלק מסוים של תרכובת אורגנית בצורה כזו או אחרת. מאחר שמיקרואורגניזמים מסתגלים להרס של פולימרים מורכבים שונים, או לספיגת מונומרים כלשהם בריכוזים גבוהים, או לקיום בתנאי רעב קשים, נצפים שינויים מבניים בקהילה במהלך ההרס ובמהלך השימוש בחומר אורגני.

ירושות משניות

תהליכים אלו מובילים להתיישבות הטריטוריה על ידי מינים לאחר נזק מסוים. למשל, יער שנהרס חלקית בשריפה. השטח שבו היה ממוקם בעבר שמר על האדמה והזרעים. קהילת דשא תיווצר ממש בשנה הבאה. ואז הם מופיעים מתחת לכיסוי של יער אספן או ליבנה, עצי אשוח מתחילים לצמוח, ולאחר מכן מחליפים עצים נשירים. שיקום עצים מחטניים כהים מתרחש בתוך כ-100 שנים. אבל היער באזורים מסוימים נכרת שוב. בשל כך, התאוששות לא מתרחשת באזורים כאלה.

המשכיות וסטרוקטורליזם בחקר קהילות ביולוגיות

למרות שההגדרות שקלמנטס הניח נמצאות בשימוש נרחב במדע, ישנן שתי פרדיגמות הנבדלות זו מזו באופן משמעותי. בואו נסתכל עליהם ביתר פירוט. בתוך כל אחת מהפרדיגמות הללו, משמעות ההגדרות של קלמנטס שונה. במה שונות הגישות הללו? חסידי הפרדיגמה הסטרוקטורליסטית תומכים מאוד במסקנותיו של קלמנטס וממשיכים לפתח את התיאוריה שלו. ההמשכיות, להיפך, לא מסכימים עם קיומן בפועל של תופעות כמו קהילות ביולוגיות, רצף, שיא, פוסט-קליימקס ורצף שיא. בפרדיגמה האחרונה, תהליכי המערכת האקולוגית מצטמצמים לאינטראקציה של קטגוריות שונות זו עם זו. מינים אלה, על פי המשכיות, מתחילים באקראי לקיים אינטראקציה זה עם זה ועם הטבע הדומם. איך נוצר המשכיות? העובדה היא שאין מחבר אחד של תיאוריה זו: פרדיגמה זו נולדה כמעט בו-זמנית בשתי מדינות, בשתי קהילות מדעיות עצמאיות: עם L.G. Ramensky בברית המועצות ו-G. Gleason בארה"ב.

תפקידן של רצפים בהיווצרות ושינוי הביוספרה

הודות לרצפים, שמחקרם נמשך בגיאובוטניקה עד היום, נוצר כיסוי קרקע, הרכבה משתנה, וברגע שאזורים חסרי חיים מאוכלסים, תחילה על ידי מיקרואורגניזמים, ולאחר מכן על ידי צמחים, פטריות ובעלי חיים. מחקר הדפוסים והמנגנונים שבאמצעותם מתרחשים שינויים ראשוניים ומשניים בקהילות כאחד מראה בבירור שאי אפשר לחזות מראש באופן חד משמעי אילו מינים יחליפו זה את זה בשרשרת. עם זאת, החלפת קהילות ביולוגיות מתרחשת לעתים קרובות יותר בדרכים הגדלות בתחום המחקר.