Ökologische Nachfolgen. Nachfolge eines Ökosystems Primäre Nachfolge in Kürze
Ökologische Sukzession ist eine Veränderung von Biozönosen. Wenn eine Biozönose stabil ist, existiert sie auf unbestimmte Zeit. Aber wir müssen oft beobachten, wie sich eine Biozönose (Ökosystem) in eine andere verwandelt: Ein See wird zum Sumpf und eine Wiese wird zum Wald.
Arten von Nachfolgen
Es gibt zwei Arten der Nachfolge: primäre und sekundäre.
Bei der Primärsukzession entsteht in einem zunächst leblosen Biotop eine neue Biozönose. Dabei kommt es zur Besiedlung felsiger oder sandiger Oberflächen.
Die Ausgangssubstrate können sein:
- vulkanische Lava;
- Sand;
- Steine;
- Schluchten;
- Flusssedimente usw.
Von besonderer Bedeutung bei der Besiedlung solcher Substrate ist die Anreicherung von Stoffen, die den Pflanzen zur Wurzelernährung zur Verfügung stehen.
Reis. 1. Primäre Nachfolge.
Die ersten Pflanzen und Bakterien, die leblose Oberflächen besiedeln, verändern ihre chemische Zusammensetzung aufgrund ihres Stoffwechsels, aber auch wenn sie absterben.
Jede Nachfolge ist von langer Dauer. Obwohl jedes Jahr während der Primärsukzession eine Anreicherung der Artenzusammensetzung zu beobachten ist, wird sie nach mehreren Jahrzehnten einen stabilen Zustand erreichen.
Unter Sekundärsukzession versteht man den Ersatz einer Biozönose durch eine andere.
Seine häufigsten Ursachen:
- Veränderungen der klimatischen Bedingungen;
- Schaffung stabilerer Beziehungen zwischen Arten;
- menschlicher Einfluss;
- Änderung der geologischen Bedingungen.
Jede Pflanze hat limitierende Umweltfaktoren. Wenn sich das hydrologische, Boden- oder Wetterregime ändert, können einige Pflanzen das Ökosystem verlassen, andere können sich besiedeln und so sein Aussehen verändern.
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Reis. 2. Sekundäre Nachfolge.
Menschliche Aktivitäten tragen zur Veränderung von Biozönosen bei. In Afrika und Asien beispielsweise ersetzt das Wüstenökosystem aufgrund der Bodendegradation durch die Beweidung der Nutztiere die Savanne.
Moderne Steppen unterscheiden sich in der Artenzusammensetzung der Pflanzen deutlich von den ursprünglichen Steppen. Daher werden Bereiche der erhaltenen Referenzsteppen als Schutzgebiete anerkannt und gesetzlich geschützt.
Merkmale der Nachfolge
Betrachten wir, was das Hauptmerkmal der ökologischen Sukzession ist: Nur solche Beziehungen zwischen Organismen und den Organismen selbst bleiben über die Zeit erhalten, die unter bestimmten Bedingungen nicht durch andere ersetzt werden können.
Die führende Rolle bei der Veränderung der Biozönosen kommt den Pflanzen zu.
Die Nachfolge erfolgt durch Stufenwechsel.
Stufen der Nachfolge
Eine richtig zusammengesetzte ökologische Sukzession hat die Form, dass sich die Stadien sukzessive ablösen.
Sukzession ist eine irreversible Veränderung einer Biozönose, die Entstehung einer anderen. Es kann durch jedes natürliche Phänomen verursacht werden oder unter menschlichem Einfluss auftreten. Die ökologische Sukzession wurde ursprünglich von Vertretern einer Wissenschaft wie der Geobotanik untersucht. In der Folge wurde dieses Phänomen auch für andere Ökologen interessant. Die Pioniere, die die Bedeutung der Nachfolge offenbarten, waren F. Clements, V. N. Sukachev und S. M. Razumovsky. Als nächstes werden wir das Konzept genauer analysieren und eine Klassifizierung vornehmen. Darüber hinaus wird der Prozess anhand von Beispielen beschrieben.
Terminologie
Wer hat die Definition eingeführt? Das eigentliche Konzept der „Nachfolge“ wurde von F. Clements vorgeschlagen, um spezielle biologische Gemeinschaften zu definieren, die im Laufe der Zeit aufeinander folgen. Sie zeichnen sich dadurch aus, dass eine Reihe oder Reihe so entsteht, dass die vorherige die Voraussetzungen für die Entwicklung der nächsten schafft. Treten keine Faktoren ein, die eine erneute Nachfolge provozieren könnten, endet die Serie mit einer relativ stabilen Gemeinschaft, die von ständigem Austausch geprägt ist. Die oben beschriebene Formation wurde von Clements mit dem spezifischen Begriff „Wechseljahre“ definiert. Nach Ansicht des Wissenschaftlers handelt es sich um eine stabile Gemeinschaft, in der es keine Faktoren gibt, die zu Veränderungen in ihrer Entwicklung beitragen. In diesem Fall spielt die Dauer der Wechseljahre keine Rolle.
Einstufung
Nachfolgeregelungen können nach unterschiedlichen Grundsätzen erfolgen. Durch die Klassifizierung nach verschiedenen Merkmalen können verschiedene Arten von Nachfolgen unterschieden werden. Zu diesen Merkmalen gehören: Bildungs-/Zerfallsrate, Existenzdauer, Reversibilität, Konstanz, Ursprung, Entwicklungstrend (Fortschritt oder Abbau), Veränderung der Anzahl und Vielfalt der Arten.
Die Nachfolge kann aus vielen Gründen klassifiziert werden. Der Gruppierungsprozess hängt in erster Linie davon ab, welches Ziel sich der Wissenschaftler setzt. Gleichzeitig gibt es Arten von Nachfolgen, die nach der Art der in einer bestimmten stabilen Gemeinschaft ablaufenden Prozesse gruppiert werden. Auf dieser Grundlage unterscheiden Wissenschaftler zwei Hauptkategorien: endogen und exogen. Was ist der Unterschied? Die endogene Sukzession ist eine Veränderung, die auf die Aktivitäten der Gemeinschaften selbst zurückzuführen ist. Die Ursache des Prozesses liegt meist in einem Ungleichgewicht im Austausch. Mit anderen Worten, die Veränderung erfolgt aufgrund der Aktivität interner Faktoren. Exogene Sukzession ist eine Veränderung, die durch verursacht wird
Mikrobiologie
Im Waldboden beispielsweise kann die Sukzession in mehreren Stadien gleichzeitig untersucht werden. Diese Möglichkeit ist auf die Richtungsänderung von oben nach unten bei der Bewegung zurückzuführen. Darüber hinaus kann das Phänomen zu Veränderungen der Luftfeuchtigkeit, des Gehalts an speziellen Verbindungen oder Gasen, der Temperatur usw. führen. Der Prozess der Bodenbildung geht mit einer ziemlich langfristigen Veränderung sowohl der Pflanzen- als auch der Mikrobengemeinschaften einher.
Primäre und sekundäre Nachfolge
Was bedeuten diese Konzepte? Schauen wir weiter. Die primäre Sukzession zeichnet sich dadurch aus, dass sie in einem leblosen Bereich stattfindet. Dabei kann es sich um nacktes Gestein ohne Vegetation, Sandflächen, erstarrte Lava und Ähnliches handeln. Wenn Organismen beginnen, solche Gebiete zu besiedeln, beeinflusst und verändert ihr Stoffwechsel die Umwelt. Dann beginnt eine komplexere Entwicklung. Und dann beginnen die Arten, sich gegenseitig zu ersetzen. Ein Beispiel für Sukzession ist die Bildung der ursprünglichen Bodenbedeckung, die Besiedlung einer zunächst leblosen Sandfläche zunächst durch Mikroorganismen, Pflanzen, dann Pilze und Tiere. Eine besondere Rolle spielen dabei Pflanzenreste und Stoffe, die beim Abbau organischer Stoffe entstehen. Dadurch beginnt sich der Boden zu bilden und zu verändern und das Mikroklima verändert sich unter dem Einfluss von Mikroorganismen, Pflanzen und Pilzen. Dadurch erweitert sich die Gemeinschaft der Organismen. Bei dieser Sukzession handelt es sich um eine ökogenetische Veränderung. Es wird so genannt, weil es das Territorium, auf dem es existiert, verändert. Und das anfängliche Auftreten von Boden in einem leblosen Gebiet wird als syngenetische Veränderung bezeichnet.
Untergrundfeuchtigkeit
Dieser Indikator beeinflusst die Art der Nachfolge. Somit werden folgende Gruppen unterschieden:
- Xerarchal, auf wasserfreiem Substrat.
- Psammoxeroseria, im Sand.
- Litoxeroseria, auf felsigem Gelände.
- Geoxeroseria, auf trockenem Ton oder Lehm.
- Mesarchisch, wenn das Substrat eine recht hohe Feuchtigkeit aufweist.
- Hydraarchisch, wenn der Untergrund extrem nass ist.
Die Primärsukzession erfolgt in mehreren Phasen. Es lassen sich interessante Beispiele für die Nachfolge nennen. Beispielsweise wird in einer Waldzone ein lebloser und trockener Untergrund zunächst durch Flechten, dann durch Moos und dann durch Kräuter (einjährige Pflanzen) ersetzt, woraufhin mehrjährige Sträucher, Bäume und Gräser beginnen, das Gebiet zu entwickeln. Es gibt weitere Beispiele für die Nachfolge. So wird oft von der Besiedlung des Territoriums durch erstarrte Lava nach Eruptionen oder einem Abhang nach einem Lawinenabgang gesprochen.
Prozessablauf
Die Entwicklung der Primärsukzession erfolgt gleichzeitig mit der Bodenbildung. Der Prozess wird durch das Eindringen von Samen von außen, das Absterben von Sämlingen, die extremen Bedingungen nicht standhalten, beeinflusst und (ab einem bestimmten Zeitpunkt) entwickelt sich die eine oder andere Gemeinschaft oder wird hauptsächlich aufgrund des unterschiedlichen Stickstoffgehalts im Boden ersetzt und der Grad der Zerstörung seines mineralischen Teils. Im Boden und anderen natürlichen mikrobiellen Gemeinschaften ist Sukzession ein Phänomen, das normalerweise durch die Bereitstellung eines bestimmten Anteils einer organischen Verbindung in der einen oder anderen Form verursacht wird. Da sich Mikroorganismen entweder an die Zerstörung verschiedener komplexer Polymere oder die Aufnahme beliebiger Monomere in hohen Konzentrationen oder an die Existenz unter schweren Hungerbedingungen anpassen, werden während der Zerstörung und während der Nutzung organischer Stoffe strukturelle Veränderungen in der Gemeinschaft beobachtet.
Sekundärnachfolgen
Diese Prozesse führen nach einigen Schäden zur Besiedlung des Territoriums durch Arten. Zum Beispiel ein Wald, der teilweise durch einen Brand zerstört wurde. Das Gebiet, in dem es sich zuvor befand, behielt den Boden und die Samen. Im nächsten Jahr wird buchstäblich eine Grasgemeinschaft gegründet. Und dann tauchen sie auf: Unter dem Schutz eines Espen- oder Birkenwaldes beginnen Fichten zu wachsen und verdrängen anschließend Laubbäume. Die Wiederherstellung dunkler Nadelbäume erfolgt innerhalb von etwa 100 Jahren. Doch der Wald wird in einigen Gebieten erneut abgeholzt. Aus diesem Grund kommt es in solchen Gebieten nicht zu einer Erholung.
Kontinuumismus und Strukturalismus in der Untersuchung biologischer Gemeinschaften
Obwohl die von Clements postulierten Definitionen in der Wissenschaft weit verbreitet sind, gibt es zwei Paradigmen, die sich deutlich voneinander unterscheiden. Schauen wir sie uns genauer an. Innerhalb jedes dieser Paradigmen ist die Bedeutung von Clements‘ Definitionen unterschiedlich. Wie unterscheiden sich diese Ansätze? Anhänger des strukturalistischen Paradigmas unterstützen Clements' Schlussfolgerungen nachdrücklich und entwickeln seine Theorie weiter. Im Gegensatz dazu sind Kontinualisten nicht mit der tatsächlichen Existenz von Phänomenen wie biologischen Gemeinschaften, Sukzession, Höhepunkt, Posthöhepunkt und Höhepunktkontinuum einverstanden. Im letztgenannten Paradigma werden Ökosystemprozesse auf die Interaktion verschiedener Kategorien untereinander reduziert. Dem Kontinuumismus zufolge beginnen diese Arten zufällig miteinander und mit der unbelebten Natur zu interagieren. Wie kam es zum Kontinuismus? Tatsache ist, dass es keinen einzigen Autor dieser Theorie gibt: Dieses Paradigma wurde fast gleichzeitig in zwei Ländern, in zwei unabhängigen wissenschaftlichen Gemeinschaften geboren: bei L. G. Ramensky in der UdSSR und G. Gleason in den USA.
Die Rolle von Sukzessionen bei der Entstehung und Veränderung der Biosphäre
Dank Sukzessionen, die in der Geobotanik bis heute erforscht werden, entsteht eine Bodenbedeckung, ihre Zusammensetzung verändert sich und sobald leblose Gebiete besiedelt werden, zunächst von Mikroorganismen, dann von Pflanzen, Pilzen und Tieren. Die Untersuchung der Muster und Mechanismen, nach denen sowohl primäre als auch sekundäre Veränderungen in Gemeinschaften stattfinden, zeigt deutlich, dass es unmöglich ist, im Voraus eindeutig vorherzusagen, welche Arten sich in der Kette gegenseitig ersetzen werden. Der Austausch biologischer Gemeinschaften erfolgt jedoch häufiger in einer Weise, die im Untersuchungsgebiet zunimmt.
4. Ökologische Nachfolge
Das relativ lange Bestehen einer Biozönose an einem Ort (Kiefern- oder Fichtenwald, Tieflandsumpf) verändert das Biotop (den Ort, an dem die Biozönose existiert) so, dass es für die Existenz einiger Arten ungeeignet, aber für die Einführung oder Entwicklung geeignet wird Andere. Dadurch entwickelt sich in diesem Biotop nach und nach eine andere, besser an neue Umweltbedingungen angepasste Biozönose. Ein solcher wiederholter Ersatz einiger Biozönosen durch andere wird als bezeichnet Nachfolge.
Nachfolge (von lateinisch successio – Kontinuität, Vererbung) ist eine allmähliche, irreversible, gezielte Ersetzung einer Biozönose durch eine andere im selben Gebiet unter dem Einfluss natürlicher Faktoren oder menschlichen Einflusses.
Der Begriff „Sukzession“ wurde erstmals 1806 vom französischen Botaniker De Luc verwendet, um Veränderungen in der Vegetation zu bezeichnen.
Beispiele für Sukzession sind die allmähliche Überwucherung von lockerem Sand, felsigem Gestein, Untiefen, die Besiedelung von aufgegebenen landwirtschaftlichen Flächen (Ackerland), Brachland, Lichtungen usw. durch pflanzliche und tierische Organismen. Ehemalige Felder werden schnell mit einer Vielzahl von einjährigen Pflanzen bedeckt Pflanzen. Dazu gehören auch Samen von Baumarten: Kiefer, Fichte, Birke, Espe. Sie können durch Wind und Tiere leicht über weite Strecken getragen werden. In leicht grasbewachsenem Boden beginnen die Samen zu keimen. Lichtliebende kleinblättrige Arten (Birke, Espe) befinden sich in der günstigsten Position.
Ein klassisches Beispiel für Sukzession ist die Überwucherung eines Sees oder Flussarms und dessen Umwandlung zunächst in einen Sumpf und dann nach längerer Zeit in eine Waldbiozönose. Zunächst wird die Wasseroberfläche flach, von allen Seiten mit Floß bedeckt und abgestorbene Pflanzenteile sinken zu Boden. Nach und nach wird die Wasseroberfläche mit Gras bedeckt. Dieser Prozess wird mehrere Jahrzehnte dauern und dann wird sich an der Stelle des Sees bzw. Altwassers ein Hochmoor bilden. Noch später wird der Sumpf allmählich mit Gehölzvegetation, höchstwahrscheinlich Kiefern, bewachsen. Nach einer gewissen Zeit führen die Prozesse der Torfbildung auf dem Gelände des ehemaligen Stausees zur Bildung von überschüssiger Feuchtigkeit und zum Absterben des Waldes. Schließlich wird ein neuer Sumpf entstehen, der sich jedoch von dem unterscheidet, was zuvor war.
Mit der Veränderung der Vegetation verändert sich auch die Fauna des Sukzessionsgebiets. Typisch für einen Altarm oder See sind wirbellose Wassertiere, Fische, Wasservögel, Amphibien und einige Säugetiere – Bisamratten, Nerze. Das Ergebnis der Sukzession ist ein Torfkiefernwald. Jetzt leben hier andere Vögel und Säugetiere - Auerhuhn, Rebhuhn, Elch, Bär, Hase.
Jeder neue Lebensraum – ein freigelegtes sandiges Flussufer, gefrorene Lava eines erloschenen Vulkans, eine Pfütze nach einem Regen – entpuppt sich sofort als Schauplatz für die Besiedlung durch neue Arten. Die Art der sich entwickelnden Vegetation hängt von den Eigenschaften des Substrats ab. Neu angesiedelte Organismen verändern nach und nach ihren Lebensraum, indem sie beispielsweise die Oberfläche beschatten oder ihre Luftfeuchtigkeit verändern. Die Folge solcher Umweltveränderungen ist die Entwicklung neuer, resistenter Arten und die Verdrängung bisheriger Arten. Im Laufe der Zeit bildet sich eine neue Biozönose, deren Artenzusammensetzung sich deutlich von der ursprünglichen unterscheidet.
Am Anfang passieren Veränderungen schnell. Dann nimmt die Sukzessionsrate ab. Birkensämlinge bilden einen dichten Wuchs, der den Boden beschattet, und selbst wenn Fichtensamen zusammen mit der Birke keimen, bleiben ihre Sämlinge, die sich in sehr ungünstigen Bedingungen befinden, weit hinter den Birkensämlingen zurück. Die lichtliebende Birke ist eine ernstzunehmende Konkurrenz zur Fichte. Darüber hinaus bescheren die spezifischen biologischen Eigenschaften der Birke Wachstumsvorteile. Die Birke wird als „Pionier des Waldes“ bezeichnet, eine Pionierart, da sie sich fast immer als erste auf gestörtem Land niederlässt und über ein breites Spektrum an Anpassungsfähigkeit verfügt.
Birken im Alter von 2 – 3 Jahren können eine Höhe von 100 – 120 cm erreichen, während Tannen im gleichen Alter kaum 10 cm erreichen. Allmählich, im Alter von 8 – 10 Jahren, bilden Birken einen stabilen Birkenbestand von bis zu 10 – 12 m hoch. Unter der Entwicklung beginnt die Fichte entlang des Blätterdachs der Birke zu wachsen und bildet Unterholz unterschiedlicher Dichte. Auch in der unteren Gras-Strauch-Schicht kommt es zu Veränderungen. Allmählich, wenn sich die Birkenkronen schließen, beginnen lichtliebende Arten, die für die Anfangsstadien der Sukzession charakteristisch sind, zu verschwinden und schattentoleranten Arten Platz zu machen.
Die Veränderungen wirken sich auch auf die tierische Komponente der Biozönose aus. In den ersten Stadien siedeln sich Maikäfer und Birkenmotten an, dann zahlreiche Vögel – Buchfink, Grasmücke, Grasmücke, Kleinsäuger – Spitzmaus, Maulwurf, Igel. Veränderte Lichtverhältnisse wirken sich positiv auf junge Weihnachtsbäume aus und beschleunigen deren Wachstum. Betrug das Wachstum der Tannen in den frühen Stadien der Sukzession 1 - 3 cm pro Jahr, so erreicht es nach 10 - 15 Jahren bereits 40 - 60 cm. Mit etwa 50 Jahren schließt die Fichte im Wachstum zur Birke auf, und a Es entsteht ein Fichten-Birken-Mischbestand. Zu den Tieren zählen Hasen, Waldwühlmäuse, Mäuse und Eichhörnchen. Auch bei der Vogelpopulation sind Sukzessionsprozesse erkennbar: In einem solchen Wald siedeln sich Pirolen an, die sich von Raupen ernähren.
Der Fichten-Birken-Mischwald wird nach und nach durch Fichten ersetzt. Die Fichte übertrifft die Birke im Wachstum, spendet viel Schatten und die Birke, die der Konkurrenz nicht standhalten kann, fällt nach und nach aus dem Baumbestand.
Es kommt also zu einer Sukzession, bei der zunächst ein Birken- und dann ein Fichten-Birken-Mischwald durch einen reinen Fichtenwald ersetzt wird. Der natürliche Prozess der Ersetzung von Birkenwäldern durch Fichtenwälder dauert mehr als 100 Jahre. Aus diesem Grund wird der Prozess der Nachfolge manchmal genannt jahrhundertelanger Wandel .
Erfolgt die Entwicklung von Gemeinschaften in neu gebildeten, bisher unbewohnten Lebensräumen (Substraten), in denen es keine Vegetation gab – auf Sanddünen, gefrorenen Lavaströmen, durch Erosion oder Eisrückgang freigelegten Felsen, dann spricht man von einer solchen Sukzession primär.
Ein Beispiel für die primäre Sukzession ist der Prozess der Besiedlung neu gebildeter Sanddünen, in denen es zuvor keine Vegetation gab. Hier siedeln sich zunächst mehrjährige Pflanzen an, die Trockenheit vertragen, wie zum Beispiel Kriechendes Weizengras. Es wurzelt und vermehrt sich auf Treibsand, stärkt die Oberfläche der Düne und reichert den Sand mit organischem Material an. Die physikalischen Bedingungen der Umgebung in unmittelbarer Nähe von mehrjährigen Gräsern ändern sich. Nach den Stauden erscheinen einjährige Pflanzen. Ihr Wachstum und ihre Entwicklung tragen häufig zur Anreicherung des Substrats mit organischem Material bei, sodass nach und nach geeignete Bedingungen für das Wachstum von Pflanzen wie Weide, Bärentraube und Thymian geschaffen werden. Diese Pflanzen gehen der Entstehung von Kiefernsämlingen voraus, die sich hier ansiedeln und nach vielen Generationen Kiefernwälder auf Sanddünen bilden.
Wenn in einem bestimmten Gebiet zuvor Vegetation vorhanden war, diese aber aus irgendeinem Grund zerstört wurde, spricht man von ihrer natürlichen Wiederherstellung sekundär Nachfolge . Solche Sukzessionen können beispielsweise durch teilweise Zerstörung des Waldes durch Krankheiten, Hurrikane, Vulkanausbrüche, Erdbeben oder Brände entstehen. Die Wiederherstellung der Waldbiozönose nach solch katastrophalen Auswirkungen dauert lange.
Ein Beispiel für eine sekundäre Sukzession ist die Bildung eines Torfmoores, wenn ein See überwuchert wird. Die Veränderung der Vegetation in einem Sumpf beginnt damit, dass die Ränder des Stausees mit Wasserpflanzen bewachsen werden. Feuchtigkeitsliebende Pflanzenarten (Schilf, Schilf, Seggen) beginnen in Ufernähe in einem durchgehenden Teppich zu wachsen. Nach und nach entsteht auf der Wasseroberfläche eine mehr oder weniger dichte Vegetationsschicht. Am Boden des Stausees sammeln sich abgestorbene Pflanzenreste an. Aufgrund des geringen Sauerstoffgehalts in stehenden Gewässern zersetzen sich die Pflanzen langsam und verwandeln sich nach und nach in Torf. Die Bildung einer Sumpfbiozönose beginnt. Torfmoose erscheinen, auf einem durchgehenden Teppich wachsen Preiselbeeren, wilder Rosmarin und Heidelbeeren. Auch Kiefern können sich hier ansiedeln und spärlichen Bewuchs bilden. Im Laufe der Zeit bildet sich ein Hochmoor-Ökosystem.
Die meisten Sukzessionen werden derzeit beobachtet anthropogen , diese. Sie entstehen durch den Einfluss des Menschen auf natürliche Ökosysteme. Dabei handelt es sich um die Beweidung von Nutztieren, die Abholzung von Wäldern, das Auftreten von Bränden, das Pflügen von Land, die Überschwemmung von Böden, die Wüstenbildung usw.
Nachfolge. Beispiele für die Sukzession von Ökosystemen
Nachfolge
Arten von Nachfolgen
Sekundäre Nachfolge
Arten sukzessiver Veränderungen
Dauer der Nachfolge
Beispiele für die Sukzession von Ökosystemen
Gemeinschaften verändern sich ständig. Ihre Artenzusammensetzung, die Anzahl bestimmter Organismen, die trophische Struktur und andere Indikatoren der Lebensgemeinschaft verändern sich.
Gemeinschaften verändern sich im Laufe der Zeit.
Sukzession ist eine konsequente, natürliche Ersetzung einiger Gemeinschaften durch andere in einem bestimmten Gebiet des Territoriums, verursacht durch interne Faktoren der Ökosystementwicklung.
Um die Natur der ökologischen Sukzession zu verstehen, stellen Sie sich eine IDEALE Gemeinschaft vor (das heißt, die energetische Gesamtproduktion von Autotrophen entspricht genau den Energiekosten, die zur Sicherstellung der lebenswichtigen Aktivität ihrer konstituierenden Organismen aufgewendet werden).
In der Ökologie nennt man den Gesamtenergieverbrauch – der gemeinsame Atem der Gemeinschaft.
Es ist klar, dass in einem solchen Idealfall die Produktionsprozesse durch die Atmungsprozesse ausgeglichen werden.
Folglich bleibt die Biomasse der Organismen in einem solchen System konstant und das System selbst bleibt unverändert oder im Gleichgewicht.
Wenn die „Gesamtatmung“ geringer ist als die Bruttoprimärproduktion, kommt es zu einer Anreicherung organischer Substanz im Ökosystem;
Wenn es mehr ist, wird es reduziert.
Sowohl im ersten als auch im zweiten Fall kommt es zu Veränderungen in der Gemeinschaft
Wenn es einen Überschuss an einer Ressource gibt, wird es immer Arten geben, die diese beherrschen können, und wenn es einen Mangel gibt, werden einige Arten aussterben.
Diese Veränderung ist das Wesen der ökologischen Nachfolge.
Das Hauptmerkmal dieses Prozesses besteht darin, dass Veränderungen in der Gemeinschaft immer in Richtung eines Gleichgewichtszustands erfolgen.
1.1 Arten der Nachfolge
Sukzession, die an einem Ort ohne Leben beginnt (z. B. einer neu gebildeten Sanddüne), wird als Sukzession bezeichnet primäre Nachfolge.
In der Natur sind primäre Sukzessionen relativ selten und dauern viel länger als sekundäre – bis zu mehreren Jahrhunderten.
Primäre Nachfolge- Dies ist die Überwucherung eines Ortes, der zuvor nicht von Vegetation bewohnt war: nackte Felsen oder gefrorene Vulkanlava.
Beispiel:
Bildung einer Gemeinschaft auf einem freigelegten Felsstück, einem Gebiet aus erstarrter vulkanischer Lava, auf einer neu entstandenen Sanddüne oder nach dem Rückzug eines Gletschers.
Nur wenige Pflanzen sind in der Lage, auf einem solchen Boden zu leben; man nennt sie Pioniere der Sukzession. Typische Pioniere sind Moose und Flechten. Sie verändern den Boden und setzen Säure frei, die das Gestein zersetzt und lockert. Absterbende Moose und Flechten zersetzen sich unter dem Einfluss von Zersetzerbakterien und ihre Überreste werden mit einem lockeren felsigen Untergrund (Sand) vermischt.
Dies bildet den ersten Boden, auf dem andere Pflanzen wachsen können. Die Notwendigkeit, das Muttergestein zu zerstören, ist der Hauptgrund für den langsamen Fortschritt der Primärsukzessionen; Beachten Sie die Zunahme der Bodenschichtdicke mit fortschreitender Sukzession.
Auf nährstoffarmen Böden siedeln sich Gräser an, die insbesondere Flechten und Moose verdrängen können. Die Wurzeln von Gräsern dringen in die Risse des Gesteins ein, drücken diese Risse auseinander und zerstören den Stein immer mehr.
Gräser werden durch mehrjährige Pflanzen und Sträucher wie Erle und Weide ersetzt. An den Wurzeln der Erle befinden sich Knötchen – spezielle Organe mit symbiotischen Bakterien, die Luftstickstoff binden und zur Ansammlung großer Reserven im Boden beitragen, wodurch der Boden immer fruchtbarer wird.
Jetzt können darauf Bäume wachsen, zum Beispiel Kiefern, Birken und Fichten.
Die treibende Kraft der Sukzession besteht also darin, dass Pflanzen den Boden unter ihnen verändern und sich auf seine physikalischen Eigenschaften und seine chemische Zusammensetzung auswirken, sodass er für konkurrierende Arten geeignet wird, die die ursprünglichen Bewohner verdrängen, was zu einer Veränderung der Gemeinschaft – der Sukzession – aufgrund der Pflanze führt Konkurrenz Sie leben nicht immer dort, wo die Bedingungen für sie besser sind.
Die Primärsukzession erfolgt in mehreren Phasen.
Zum Beispiel in einer Waldzone: trockenes, lebloses Substrat – Flechten – Moose – einjährige Kräuter – Getreide und mehrjährige Gräser – Sträucher – Bäume der 1. Generation – Bäume der 2. Generation; in der Steppenzone endet die Sukzession im Grasstadium usw.
1.2 Sekundärnachfolge
Der Begriff „sekundäre Sukzession“ bezieht sich auf Gemeinschaften, die sich anstelle einer bereits bestehenden, zuvor gebildeten Gemeinschaft entwickeln.
An Orten, an denen die menschliche Wirtschaftstätigkeit nicht in die Beziehungen zwischen Organismen eingreift, entwickelt sich eine Höhepunktgemeinschaft, die auf unbestimmte Zeit bestehen kann – bis ein äußerer Einfluss (Pflügen, Holzeinschlag, Feuer, Vulkanausbruch, Überschwemmung) ihre natürliche Struktur stört.
Wenn eine Gemeinschaft zerstört wird, beginnt in ihr die Nachfolge – ein langsamer Prozess der Wiederherstellung des ursprünglichen Zustands.
Beispiele für Nebennachfolge:Überwucherung eines verlassenen Feldes, einer Wiese, einer verbrannten Fläche oder einer Lichtung.
Die Sekundärnachfolge dauert mehrere Jahrzehnte.
Es beginnt mit dem Auftreten einjähriger krautiger Pflanzen auf der gerodeten Bodenfläche. Dies sind typische Unkräuter: Löwenzahn, Saudistel, Huflattich und andere. Ihr Vorteil besteht darin, dass sie schnell wachsen und Samen produzieren, die sich durch Wind oder Tiere über große Entfernungen verbreiten lassen.
Nach zwei bis drei Jahren werden sie jedoch durch Konkurrenten ersetzt – mehrjährige Gräser und dann durch Sträucher und Bäume, hauptsächlich Espen.
Diese Steine beschatten den Boden und ihr ausgedehntes Wurzelsystem entzieht dem Boden die gesamte Feuchtigkeit, so dass die Sämlinge der Arten, die zuerst auf das Feld gelangen, nur schwer wachsen können.
Allerdings endet die Nachfolge hier nicht; hinter der Espe erscheint eine Kiefer; und die letzten sind langsam wachsende, schattentolerante Arten wie Fichte oder Eiche. Hundert Jahre später wird an dieser Stelle die Gemeinde wiederhergestellt, die sich vor der Bewaldung und dem Pflügen des Landes auf dem Gelände befand.
VEINIK- eine Gattung mehrjähriger krautiger Pflanzen aus der Familie der Poaceae oder Poa
Reis. 8.7. Sekundäre Sukzession des sibirischen dunklen Nadelwaldes (Tannen-Zedern-Taiga) nach einem verheerenden Waldbrand.
1.4 Dauer der Nachfolge
Die Dauer der Nachfolge wird maßgeblich von der Struktur der Gemeinschaft bestimmt. Studien zur primären Sukzession an Orten wie Sanddünen zeigen, dass es unter diesen Bedingungen viele hundert Jahre dauert, bis sich der Höhepunkt entwickelt. Sekundärnachfolgen, zum Beispiel bei Clearings, laufen deutlich schneller ab. Dennoch dauert es in einem gemäßigten, feuchten Klima mindestens 200 Jahre, bis sich der Wald erholt.
Wenn das Klima besonders rau ist (wie in der Wüste, Tundra oder Steppe), ist die Dauer der Episoden kürzer, da die Gemeinschaft die ungünstige physische Umgebung nicht wesentlich ändern kann. Die Sekundärsukzession dauert beispielsweise in der Steppe etwa 50 Jahre.
Die Hauptstadien der Sekundärsukzession in gemäßigten Klimazonen:
· die erste Phase der krautigen Vegetation dauert etwa 10 Jahre;
· zweite Stufe der Büsche? von 10 bis 25 Jahren;
· drittes Stadium der Laubbäume? von 25 bis 100 Jahren;
· viertes Stadium der Nadelbäume? mehr als 100 Jahre.
Nachfolgen können unterschiedlichen Umfangs haben. Sie können langsam über Tausende von Jahren oder schnell über mehrere Tage hinweg verlaufen.
Die Dauer der Nachfolge wird maßgeblich von der Struktur der Gemeinschaft bestimmt.
Während der Primärsukzession dauert es viele Hundert Jahre, bis sich eine stabile Gemeinschaft entwickelt.
Passt auf!
Die Notwendigkeit, das Muttergestein zu zerstören, ist der Hauptgrund für den langsamen Fortschritt der Primärsukzessionen.
Sekundärnachfolgen verlaufen deutlich schneller. Dies erklärt sich aus der Tatsache, dass die Primärgemeinschaft eine ausreichende Menge an Nährstoffen und entwickeltem Boden hinterlässt, was Bedingungen für das beschleunigte Wachstum und die Entwicklung neuer Siedler schafft.
Beispiel:
In Europa am Ende Pliozän (Vor 3 Millionen Jahren) begann die Eiszeit. Der Gletscher zerstörte alles Leben unter seiner Hülle. Er riss die Bodendecke ab und glättete sie, zerschmetterte Steine. Durch den Rückzug und die Klimaerwärmung wurden riesige Flächen kahlen, leblosen Landes freigelegt. Nach und nach wurde es von verschiedenen Pflanzen und Tieren besiedelt. Natürlich vollzogen sich diese Veränderungen sehr langsam. Wo der Gletscher tropische Wälder zerstörte, wird deren Wiederherstellung bis heute fortgesetzt. Diese Bereiche haben noch keinen stabilen Zustand erreicht. Sie hatten also nicht genug Zeitmillionen, um die Nachfolge abzuschließen.
Auch die Veränderungen, die zu Laubwäldern führten, vollzogen sich langsam. Miozän (vor 20 Millionen Jahren) bis zu den heutigen nördlichen zentralasiatischen Wüsten.
Nach einem Waldbrand erfolgt die Sukzession viel schneller, wenn in einer bestimmten Reihenfolge eine Biozönose durch eine andere ersetzt wird, was schließlich zur Wiederherstellung einer stabilen Lebensgemeinschaft führt.
Relativ schnell kommt es zu einer Verschmutzung freiliegender Klippen: Gesteinsabschnitte infolge von Erosion oder Erdrutsch.
Die schnellsten Sukzessionen werden in einem temporären Reservoir oder beim Wechsel der Gemeinschaften in der verwesenden Leiche eines Tieres, in einem verrottenden Baumstamm, in einem Heuaufguss beobachtet.
Allgemeine Nachfolgemuster
Generell lässt sich das Phänomen der ökologischen Sukzession durch folgende Bestimmungen charakterisieren:
Die Nachfolge ist ein natürlicher Prozess, dessen Verlauf vorhersehbar ist.
Die Sukzession ist das Ergebnis von Veränderungen, die die Gemeinschaften selbst am Lebensraum vornehmen, das heißt, der Prozess wird nicht von außen vorgegeben.
Die Sukzession endet mit der Bildung einer Höhepunktbiozönose, die sich durch die größte Vielfalt und damit die zahlreichsten Verbindungen zwischen Organismen auszeichnet.
Somit ist die Klimaxbiozönose maximal vor möglichen Störungen durch äußere Faktoren geschützt und befindet sich in einem Gleichgewichtszustand.
Das Hauptmerkmal der ökologischen Sukzession besteht darin, dass Veränderungen in der Gemeinschaft immer in Richtung eines Gleichgewichtszustands stattfinden.
Wenn sich ein Ökosystem seinem endgültigen stabilen Zustand (Höhepunktzustand) nähert, verlangsamen sich in ihm, wie in allen Gleichgewichtssystemen, alle Entwicklungsprozesse.
Sukzessionsbeobachtungen zeigen, dass sich einige bestimmte Eigenschaften von Biozönosen unabhängig von der Art der Sukzession in eine Richtung ändern.
Formulieren wir sie.
Pflanzen- und Tierarten verändern sich ständig.
Die Artenvielfalt der Organismen nimmt zu.
Die Größe der Organismen nimmt während der Sukzession zu.
Lineare Nahrungsketten, die von Pflanzenfressern dominiert werden, entwickeln sich zu komplexen Nahrungsnetzen. Detritivoröse Formen (Verzehrer abgestorbener organischer Stoffe) beginnen dabei eine immer wichtigere Rolle zu spielen.
Biologische Kreisläufe werden immer länger und komplexer, Organismen werden ökologisch immer spezialisierter.
Die Biomasse organischer Substanz nimmt zu. Es kommt zu einem Rückgang der Nettoproduktion der Gemeinschaft und einem Anstieg der Atemfrequenz.
1.5 Die Bedeutung der Nachfolge
Eine reife Gemeinschaft mit ihrer größeren Vielfalt, ihrem Reichtum an Organismen, ihrer stärker entwickelten trophischen Struktur und ausgewogenen Energieflüssen ist in der Lage, Veränderungen physikalischer Faktoren (wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit) und sogar einigen Arten chemischer Verschmutzung in viel größerem Maße standzuhalten als eine junge Gemeinschaft. Allerdings ist eine junge Gemeinschaft in der Lage, neue Biomasse in viel größeren Mengen zu produzieren als die alte. Die Überreste von Zivilisationen und Wüsten, deren Entstehung auf menschliche Aktivitäten zurückzuführen ist, sind ein hervorragender Beweis dafür, dass der Mensch seine enge Verbindung mit der Natur, die Notwendigkeit, sich an natürliche Prozesse anzupassen und sie nicht zu beherrschen, nie erkannt hat. Dennoch reichen bereits die bisher gesammelten Erkenntnisse aus, um sicherzustellen, dass die Umwandlung unserer Biosphäre in einen riesigen Ackerlandteppich mit enormen Gefahren verbunden ist. Zu unserem eigenen Schutz müssen bestimmte Landschaften in natürliche Gemeinschaften eingeführt werden.
Auf diese Weise kann eine Person eine reiche Ernte in Form reiner Produkte einfahren und die Gemeinschaft in den frühen Stadien der Nachfolge künstlich aufrechterhalten. Tatsächlich wird in einer reifen Gemeinschaft, die sich im Höhepunkt befindet, die jährliche Nettoproduktion hauptsächlich für die Atmung von Pflanzen und Tieren aufgewendet und kann sogar Null betragen.
Andererseits ist aus menschlicher Sicht die Widerstandsfähigkeit einer Gemeinschaft im Höhepunktstadium, ihre Fähigkeit, den Auswirkungen physikalischer Faktoren zu widerstehen (und sie sogar zu bewältigen), eine sehr wichtige und äußerst wünschenswerte Eigenschaft. Eine Person ist sowohl an der Produktivität als auch an der Stabilität der Gemeinschaft interessiert. Um das menschliche Leben zu unterstützen, ist ein ausgewogener Satz sowohl früher als auch reifer Sukzessionsstadien notwendig, die sich in einem Zustand des Energie- und Materieaustauschs befinden. Der in jungen Gemeinschaften erzeugte Nahrungsüberschuss ermöglicht die Erhaltung älterer Stadien, die dabei helfen, äußeren Einflüssen standzuhalten.
Ackerflächen beispielsweise sollten als junge Sukzessionsstadien betrachtet werden. Dank der kontinuierlichen Arbeit des Landwirts werden sie in diesem Zustand gehalten. Wälder hingegen sind ältere, vielfältigere und stabilere Gemeinschaften mit geringer Nettoproduktion. Es ist äußerst wichtig, dass die Menschen beiden Arten von Ökosystemen die gleiche Aufmerksamkeit schenken. Wenn ein Wald zerstört wird, um vorübergehend Einnahmen aus Holz zu erzielen, verringert sich die Wasserversorgung und der Boden wird von den Hängen weggeschwemmt. Dadurch wird die Produktivität der Gebiete verringert. Wälder sind für den Menschen nicht nur als Holzlieferant oder als Quelle zusätzlicher Nutzflächen für Kulturpflanzen wertvoll.
Leider sind sich die Menschen kaum über die Folgen von Umweltverstößen im Streben nach wirtschaftlichem Gewinn im Klaren. Dies liegt unter anderem daran, dass selbst Umweltexperten die Folgen verschiedener Störungen reifer Ökosysteme noch nicht genau vorhersagen können. Die Überreste von Zivilisationen und Wüsten, deren Entstehung auf menschliche Aktivitäten zurückzuführen ist, sind ein hervorragender Beweis dafür, dass der Mensch seine enge Verbindung mit der Natur, die Notwendigkeit, sich an natürliche Prozesse anzupassen und sie nicht zu beherrschen, nie erkannt hat.
Dennoch reichen bereits die bisher gesammelten Erkenntnisse aus, um sicherzustellen, dass die Umwandlung unserer Biosphäre in einen riesigen Ackerlandteppich mit enormen Gefahren verbunden ist. Zu unserem eigenen Schutz müssen bestimmte Landschaften durch natürliche Gemeinschaften repräsentiert werden
ANHANG:
Geben Sie die Stadien der Überwucherung eines Stausees mit der vorgeschlagenen Vegetation an: Sphagnum, Segge, Sumpfkiefer, Mischwald, wilder Rosmarin (Segge, Sphagnum, wilder Rosmarin, Sumpfkiefer, Mischwald).
Verteilen Sie die Sukzessionsstadien in der richtigen Reihenfolge: Einjährige Pflanzen, Sträucher, Laubbäume, Stauden, Nadelbäume (Einjährige, Stauden, Sträucher, Laubbäume, Nadelbäume)
Ordnen Sie die weiteren Phasen der Sukzession zeitlich an: Besiedlung des Territoriums durch Moose. Keimung krautiger Pflanzensamen, Besiedlung durch Sträucher, Bildung einer stabilen Lebensgemeinschaft, Besiedlung kahler Felsen durch Flechten
1. Besiedlung kahler Felsen durch Flechten
2. Besiedlung des Territoriums mit Moosen
3. Keimung von krautigen Pflanzensamen
4. Besiedlung durch Sträucher
5. Aufbau einer nachhaltigen Gemeinschaft
Der Verlauf der Evolution (Entwicklung) einer Gemeinschaft kann nicht vorhergesagt werden.
Die allgemeinsten Muster der Evolution von Biozönosen:
1. Die Arten von Pflanzen und Tieren während der Entwicklung einer Gemeinschaft können vorhergesagt werden
2.Senkt Artenvielfalt von Organismen.
3. Größen von Organismen während der Sukzession nehmen ab.
4, Nahrungsketten gekürzt und vereinfacht. Sie beginnen eine immer wichtigere Rolle zu spielen Detritivoren.
5. Biologische Zyklen komplizierter werden , Organismen werden zunehmend ökologisch spezialisiert.
6. Biomasse organischer Substanz während der Gemeinschaftsentwicklung erhöht sich. Ereignis Höhe saubere Community-Produkte und verlangsamen Atemintensität.
Ökologische Nachfolgen
Eine der wichtigsten Errungenschaften der Ökologie war die Entdeckung, dass sich nicht nur Organismen und Arten, sondern auch Ökosysteme entwickeln. Gemeinschaften verändern sich ständig. Manche Organismen sterben, andere ersetzen sie. Energie und Nährstoffe fließen in einem endlosen Strom durch die Gemeinschaft.
Konzept und Typen, 2018.
Die Abfolge von Veränderungen in Gemeinschaften (Ökosystemen, Biozönosen) auf demselben Territorium angerufen Nachfolge.
Bei der Definition der ökologischen Nachfolge sind drei Punkte zu berücksichtigen.
Erstens erfolgt die Nachfolge unter dem Einfluss der Gemeinschaft, d.h. biotischer Bestandteil des Ökosystems.
Zweitens ist die Nachfolge auf eine bestimmte Weise gesteuert und kann vorhergesagt (antizipiert) werden.
Der dritte Aspekt besteht darin, dass der Höhepunkt der Sukzession die Entstehung eines stabilisierten Ökosystems ist, in dem es pro Energieflusseinheit eine maximale Biomasse und eine maximale Anzahl interspezifischer Interaktionen gibt.
Die letzte Stufe der Nachfolge wird aufgerufen Wechseljahrsgemeinschaft.
Traditionell wird der Sukzessionsprozess am Beispiel der Überwucherung eines kleinen Stausees in einem Wald veranschaulicht (Abb. 34). Die über dem Wasser liegenden Pflanzenteile der Küstenkrautvegetation sterben jedes Jahr ab, wodurch die Fläche der sauberen Wasseroberfläche des Teiches abnimmt.
Allmählich bilden sich in Küstennähe günstige Bedingungen für die Entwicklung leistungsfähigerer Küstenpflanzenarten wie Weiden. Die Weide schlägt Wurzeln und beginnt, Wasser aus dem Teich zu pumpen, wodurch der Bereich ihrer Existenz ausgetrocknet wird. Dadurch wird die Weide durch kleinblättrige Baumarten ersetzt: Birke, Hasel.
Konzept und Typen, 2018.
Die Oberfläche des Teiches nimmt immer weiter ab, die Bodenfeuchtigkeit nimmt ab und es beginnt sich Waldboden zu bilden. Kleinblättrige Bäume werden durch breitblättrige ersetzt, nach und nach erscheinen Eichen und Linden und unter ihren Kronen entwickeln sich verschiedene Sträucher und krautige Pflanzen. Nach und nach werden Bedingungen für die Einführung von Nadelbäumen in Gemeinden geschaffen. Durch die übermäßige Aufnahme biogener chemischer Elemente, hauptsächlich Stickstoff und Phosphor, sowie organischer Stoffe in das Reservoir kommt es zu einem „Aufblühen“ des Wassers: Einzellige Algen vermehren sich in großen Mengen. Es kommt zu einer „Alterung“ der Seeökosysteme – ihrer Eutrophierung.
Absterbende Algen fallen zusammen mit Foraminiferen „als Regen“ auf den Boden, was zu einer Verringerung der Teichtiefe führt. Dadurch entsteht an der Stelle des Stausees ein Wald, der sich praktisch nicht von dem unterscheidet, der den Stausee vor einigen Jahrzehnten umgab. Unter bestimmten äußeren Bedingungen verwandelt sich der See in ein Torfmoor, das ein stabiles Ökosystem vom Höhepunkttyp darstellt.
Es gibt eine sehr große Zahl von Klassifikationen der Nachfolge.
Je nach Nachfolgegrund wird unterschieden
· exodynamisch e (vom griechischen Wort exo – außerhalb) Sukzessionen, die durch Faktoren außerhalb eines bestimmten Ökosystems verursacht werden,
· endodynamisch(vom griechischen Wort endon – innerhalb) Sukzession, die durch interne Mechanismen des Ökosystems verursacht wird
Exodynamisch Sukzessionen können durch Klimaveränderungen, sinkende Grundwasserspiegel, steigende Meeresspiegel usw. verursacht werden. Solche Veränderungen können Jahrhunderte und Jahrtausende andauern. Sie hängen hauptsächlich mit der Wirkung von Anpassungsmechanismen des Ökosystems an Umweltfaktoren zusammen, die wiederum auf den Anpassungsmechanismen lebender Organismen im Ökosystem basieren.
Endodynamisch Die Nachfolge wird durch Sondergesetze gesteuert, deren Mechanismen noch weitgehend unklar sind. Es ist bekannt, dass auf jedem, auch völlig leblosen Untergrund wie Sanddünen oder erstarrter Lava früher oder später Leben erblüht. Darüber hinaus ersetzen Lebensformen, oder genauer gesagt, Arten von Gemeinschaften, sukzessive einander in einem bestimmten Raum, werden allmählich komplexer und erhöhen die Artenvielfalt. Sie bilden eine sogenannte Sukzessionsreihe, die aus aufeinanderfolgenden Stadien besteht, die die Ablösung einer Gemeinschaft markieren von einem anderen.
Die Nachfolgereihe endet im Reifestadium, in dem sich das Ökosystem kaum verändert. Ökosysteme in dieser Phase werden aufgerufen Wechseljahre(vom griechischen Wort klimax – Leiter).
Die Dauer der Sukzession vom Ursprung eines Ökosystems bis zum Höhepunkt kann Hunderte und sogar Tausende von Jahren betragen. Diese lange Dauer ist vor allem auf die Notwendigkeit zurückzuführen, Nährstoffe im Substrat anzureichern.
Es gibt eine andere Art der Klassifizierung von Erbschaften.
Es ist notwendig zu unterscheiden autotrophe und heterotrophe Sukzessionen. Alle autotrophen Sukzessionen finden in Ökosystemen statt, in denen die Vegetation das zentrale Bindeglied ist (Phytozönose).
Die Dynamik der Heterotrophen ist der Dynamik der Autotrophen völlig untergeordnet – die Veränderung der Tiergemeinschaften hängt von der Veränderung der Pflanzengemeinschaften ab. Autotrophe Sukzessionen können theoretisch ewig andauern, da sie ständig von der Energie der Sonne gespeist werden.
IN heterotrophe Sukzessionen Es nehmen nur Tiere (Heterotrophe, Konsumenten) teil. An diesem Prozess können auch abgestorbene Pflanzen beteiligt sein, beispielsweise umgestürzte Bäume, Baumstümpfe etc., die in der Regel eine Energiequelle für die heterotrophe Sukzession darstellen.
Die heterotrophe Sukzession setzt das obligatorische Vorhandensein eines bestimmten Energievorrats in organischer Substanz voraus. Sie endet, wenn die Energieressource erschöpft ist, also nach vollständiger Zersetzung des ursprünglichen Substrats. Danach hört das Ökosystem auf zu existieren. Daher ist der Begriff der Menopause für sie nicht definiert. Im Gegensatz zu Biogeozänosen sind solche Ökosysteme tödlich.
Beispiele für heterotrophe Sukzession sind Veränderungen in Gemeinschaften auf der Leiche eines Tieres (Änderungen erfolgen ungefähr in dieser Reihenfolge: Bakterien – Ameisen – Aaskäfer, Teppichkäfer, Läusekäfer); auf einem Haufen Mist (oder Kot); auf der am Boden liegenden Frucht - zum Beispiel einem Apfel.
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Die längste heterotrophe Sukzession wird am Stamm eines großen umgestürzten Baumes beobachtet.
Also, in Bei der heterotrophen Sukzession gibt es kein Höhepunktstadium.
Heterotrophe Sukzession ist gut mit Gesellschaften verbunden, die von fossilen Brennstoffen abhängig sind. Die Dynamik der heterotrophen Sukzession wird durch eine Kurve beschrieben, bei der die Anzahl der Organismen schnell ansteigt, bis ein bestimmtes Maximum erreicht ist. Anschließend nimmt die Anzahl der Organismen mit Erschöpfung der Energieressourcen allmählich ab. Es ist nicht möglich, einen stabilen Zustand (Höhepunkt) zu erreichen. Eine solche Gesellschaft schreitet schnell voran, ist aber dennoch zunächst vom Aussterben bedroht.
Von den meisten Vorkommen haben wir bereits „die Sahne abgeschöpft“. Ihr weiterer Betrieb wird im Laufe der Zeit immer größere Energieinvestitionen erfordern. Daher wird die Effizienz des Bergbaus stetig abnehmen. Damit einhergehend wird auch die Lebensfähigkeit einer auf heterotropher Sukzession aufgebauten Zivilisation sinken, es sei denn, es kommt natürlich noch früher zu katastrophalen Veränderungen. Deshalb investieren wir große Anstrengungen in die Erschließung neuer Energiequellen. Aber selbst wenn wir lernen, die Kernfusion zu kontrollieren, wird dies nichts an unserer zerstörerischen Natur ändern.
Abhängig von den Ausgangsbedingungen wird die Nachfolge unterteilt
- primär(wenn Organismen leere Gebiete besiedeln, die noch nie zuvor bewohnt waren) und
- sekundär(Der Prozess findet an Orten statt, die bereits bewohnt waren, aber ihre Bewohner beispielsweise durch Vereisung oder menschliche Aktivitäten verloren haben.)
Primäre Nachfolge- der Prozess der Entwicklung und Veränderung von Ökosystemen in zuvor unbewohnten Gebieten, beginnend mit ihrer Besiedlung.
Ein klassisches Beispiel für Primärsukzession ist die Entwicklung einer Gemeinschaft auf erkalteter Lava oder Asche im Wirkungsbereich eines Vulkans, auf Felsen und Steinen. Zunächst erscheinen Flechten, die die Oberfläche mit Stickstoff anreichern.
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Nach einiger Zeit beginnen sich im Biotop Moose zu entwickeln. Danach wachsen Gras und Moose, dann kleinblättrige Bäume. Es ist nicht schwer zu erkennen, dass sich der Boden während dieser Zeit im Ökosystem entwickelt und das Wachstum immer komplexerer Organismen ermöglicht.
Sekundäre Nachfolge tritt dort auf, wo zuvor eine Biozönose existierte, diese jedoch durch natürliche oder anthropogene Faktoren zerstört wurde.
Die sekundäre Sukzession beginnt beispielsweise an Orten der Entwaldung, auf verlassenem Ackerland, in verlassenen Dörfern, nach Naturkatastrophen: Überschwemmungen, Tsunamis, Waldstürze, Erdbeben. Der Untersuchung pyrogener (durch Brände entstehender) Folgen kommt eine besondere Bedeutung zu, da mit der Entwicklung der menschlichen Gesellschaft der Anteil der durch Menschen verursachten Brände zunimmt.
Sekundäre Nachfolge endet mit einer stabilen Gemeinschaftsphase im Jahr 150–250 Jahre, und primär dauert ca 1000 Jahre.
4.2.1 Climax-Ökosystem.
Die Sukzession endet mit einem Stadium, in dem alle Arten des Ökosystems bei der Fortpflanzung eine relativ konstante Anzahl beibehalten und keine weitere Änderung in ihrer Zusammensetzung auftritt. Dieser Gleichgewichtszustand wird als Höhepunkt bezeichnet, und das Ökosystem wird als Höhepunkt bezeichnet. Unter unterschiedlichen abiotischen Bedingungen bilden sich unterschiedliche Klimax-Ökosysteme aus. In einem heißen und feuchten Klima wird es ein tropischer Regenwald sein, in einem trockenen und heißen Klima wird es eine Wüste sein. Die Hauptbiome der Erde sind die Höhepunktökosysteme der entsprechenden geografischen Gebiete.
Der Fichtenwald stellt den letzten Höhepunkt der Ökosystementwicklung unter den klimatischen Bedingungen des Nordens dar, d. h. er ist bereits eine einheimische Biozönose (Abb. 33).
Reis. 33. Aufeinanderfolgende Sukzessionen während der Entstehung eines Fichtenwaldes.
Auf dem leblosen Untergrund siedeln sich zunächst sogenannte Pionierarten wie Flechten und Krustenalgen an. Im Laufe von 5-10 Jahren reichern sie das Substrat etwas mit Nährstoffen an und bilden so den Bodenansatz. Auf diesen noch sehr kargen Böden siedeln sich dann Gräser an, die den Boden zusätzlich bereichern. Etwa 15 Jahre nach Beginn der Sukzession siedeln sich in dem einst leblosen Raum die ersten Sträucher an, die nach und nach durch lichtliebende Laubbäume, meist Birken und Espen, ersetzt werden, die sich durch schnelles Wachstum auszeichnen.
Konzept und Typen, 2018.
Im Alter von 50 Jahren ragen im jungen Laubwald die stärksten Bäume hervor, die die schwächeren Triebe beschatten, die absterben, und es der Fichte ermöglichen, sich unter dem Blätterdach des Laubwaldes anzusiedeln. Fichten sind schattentoleranter; im Schutz von Laubbäumen holt sie diese nach und nach im Wachstum ein und erobert ihnen Lebensraum. Etwa im Alter von 70 Jahren erreicht das Ökosystem das Stadium eines Fichten-Laub-Mischwaldes. Zu diesem Zeitpunkt haben die Laubbäume Zeit, alt zu werden, und nach und nach erreicht die Fichte die erste Stufe, wodurch die gesamte Laubvegetation beschattet und ausgedünnt wird. Im Alter von 90 Jahren erreicht dieses Ökosystem seinen Höhepunkt, der durch das fast vollständige Fehlen von Laubbäumen gekennzeichnet ist; die Fichte wird zur dominierenden erbaulichen Art und prägt in besonderer Weise das gesamte Leben der in diesem Ökosystem lebenden Gemeinschaft.
Das Gesetz der Thermodynamik wird als Erhaltungssatz für die Struktur der Biosphäre bezeichnet.
Ökologische Nachfolge – Konzept und Typen. Einordnung und Merkmale der Kategorie „Ökologische Nachfolge“ 2017-2018.
