Вы здесь

Сукцессионные процессы и климакс

Первые переселенцы, которые приживаются на новом уча­стке, — это организмы, которые толерантны к абиотическим условиям нового для них местообитания. Не встречая особого сопротивления среды, они чрезвычайно быстро размножаются (саранча, эфемерная растительность и т. п.), т. е. на ранних этапах в эволюции экосистемы преобладает r -стратегия (рост численности). Но постепенно за счет достаточно быстрой сме­ны и увеличения количества популяций возрастает видовое раз­нообразие и начинает повышаться значение К-фактора (огра­ничитель роста).

Увеличение видового разнообразия приводит к усложне­нию связей внутри сообщества, умножению симбиотических связей, снижению чрезмерной рождаемости и доминирования массовых видов, и т. д. Наконец действия г- и К-факторов урав­новешиваются и сообщество развивающейся серии становится стабильным, или климаксным, — «это самоподдерживающееся сообщество, находящееся в равновесии с физическим место­обитанием» (Ю. Одум, 1975). Развивающееся сообщество пре­образует и само местообитание.

На первых этапах для растительных форм первостепенное значение имеют почвенные биогенные элементы. Но черпать их из запасов почв до бесконечности невозможно и по мере истощения этих запасов разложение отмершей органики ста­новится основным источником питания минеральными веще­ствами биогеохимического круговорота.

Однако такой круговорот возможен лишь в автотрофнойсистеме, черпающей энергию от солнца. Другое дело ■— гете­ротрофная сукцессия, когда приток мертвого органического ве-щества не восполняет запасы, т. е. первичная продукция равна нулю, и участвуют в сукцессии только гетеротрофные организ­мы. В этом случае количество энергии не добавляется, а умень­шается, и система прекращает свое существование — все орга­низмы погибают или, в лучшем случае, переходят в покоящие­ся стадии. Характерным примером такой сукцессии является сукцессия в гниющих стволах деревьев, в трупах животных, фекалиях и на вторичных стадиях обработки сточных вод. Та­кая модель сукцессии должна ассоциироваться, по мнению Ю. Одума (1975), с эксплуатацией человеком залежей горючих полезных ископаемых.

На ранних стадиях сукцессионной серии чистой продук­ции получается значительно больше и при ее изъятий челове­ком сукцессия только приостанавливается, но основа продук­тивности на этих этапах не подрывается. Другое дело в кли-максных сериях — здесь чистая продуктивность снижается и в принципе становится константой. В этом случае очень важ­но знать величину этой константы с тем, чтобы четко пред­ставлять себе ту величину чистой продукции, которую можно изъять из системы, сохранив ее способность к самовозобнов­лению.

Так, например, вырубку лесов надо вести на локальных уча­стках, оставляя часть территории с коренными типами пород. Это сократит время восстановления фитоценозов, так как сук-цессионные серии сократятся до нескольких десятилетий (30— 50 лет). Сплошная рубка приведет к разрушению всей экоси­стемы, в том числе ее эдафической части. Восстановление лишь почв потребует тысячелетия. Более того, сукцессионная серия может пойти по пути формирования не прежнего лесного сооб­щества, а пустыни и болот или других малопродуктивных эко­систем.

Таким образом, сообщество не может одновременно быть высокостабильным и давать большой выход чистой продукции, которую можно было бы изъять без вреда для самого биоцено­за.

3 почвенной биоте столь же активно протекают сукцессионые процессы. Они обусловлены разложением органическо­го вещества и лежат в основе биологических круговоротов, — естественных регуляторов процессов, обеспечивающих плодо­родие почвы. Загрязнение почвенной среды и нарушение про­цессов образования гумуса снижают регуляторную способность почв и ведут к подрыву естественного плодородия, а следова­тельно, и к изменениям в экосистеме. Таким образом, эдафи-ческая компонента может весьма существенно повлиять на ход экологической сукцессии при нарушении ее регуляторной функ­ции.

Полнота сукцессии и видовое разнообразие возможны в слу­чае надежной «работы» круговорота питательных веществ. Толь­ко в этом случае можно говорить о стабильности экосистемы, которая достигается в результате преобразования сообщества на основе длительной эволюции видов.

Полным биологическим разнообразием обладает биосфе­ра, которая и является самой стабильной глобальной экосисте­мой — экосферой. Но биологическое разнообразие, обеспечи­вающее ее стабильность, — это прежде всего разнообразие ста­бильных природных экосистем, отличающихся видовым раз­нообразием естественной биоты.

Предмет: