جانشینی اکولوژیکی تغییر بیوسنوزها است. اگر بیوسنوز پایدار باشد، به طور نامحدود وجود دارد. اما ما اغلب باید مشاهده کنیم که چگونه یک بیوسنوز (اکوسیستم) به دیگری تبدیل می شود: یک دریاچه به باتلاق تبدیل می شود و یک چمنزار تبدیل به جنگل.

انواع جانشینی

دو نوع جانشینی وجود دارد: اولیه و ثانویه.

در طول جانشینی اولیه، یک بیوسنوز جدید در یک بیوتوپ بی‌جان در ابتدا تشکیل می‌شود. در این صورت استعمار سطوح سنگی یا شنی رخ می دهد.
بسترهای شروع می توانند عبارتند از:

• گدازه های آتشفشانی؛
• ماسه ها;
• سنگ ها
• دره ها;
• رسوبات رودخانه و غیره

از اهمیت ویژه ای در کلونیزاسیون چنین بسترهایی، تجمع مواد در دسترس گیاهان برای تغذیه ریشه است.

برنج. 1. جانشینی اولیه.

اولین گیاهان و باکتری هایی که سطوح بی جان را مستعمره کردند، به دلیل متابولیسم و ​​همچنین هنگام مرگ، ترکیب شیمیایی خود را تغییر می دهند.

هر گونه جانشینی طولانی مدت است. اگرچه هر سال در طول جانشینی اولیه غنی‌سازی ترکیب گونه مشاهده می‌شود، اما پس از ده‌ها سال به حالت پایداری می‌رسد.

جانشینی ثانویه جایگزینی یک بیوسنوز با دیگری است.
شایع ترین علل آن:

• تغییرات در شرایط آب و هوایی؛
• ایجاد روابط پایدارتر بین گونه ها؛
• تاثیر انسانی؛
• تغییر در شرایط زمین شناسی

هر گیاهی عوامل محیطی محدود کننده ای دارد. هنگامی که رژیم هیدرولوژیکی، خاک یا آب و هوا تغییر می کند، برخی از گیاهان می توانند اکوسیستم را ترک کنند، برخی دیگر می توانند جمعیت کنند و ظاهر آن را تغییر دهند.

TOP 1 مقالهکه در کنار این مطلب می خوانند

برنج. 2. جانشینی ثانویه.

فعالیت های انسانی به تغییر بیوسنوزها کمک می کند. به عنوان مثال، در آفریقا و آسیا، به دلیل تخریب خاک به دلیل چرای دام، اکوسیستم بیابان جایگزین ساوانا می شود.

استپ های مدرن به طور قابل توجهی در ترکیب گونه ای گیاهان با استپ های بکر متفاوت هستند. بنابراین، مناطق استپ های مرجع بازمانده به عنوان مناطق حفاظت شده شناخته شده و توسط قانون محافظت می شوند.

ویژگی های جانشینی

بیایید در نظر بگیریم که ویژگی اصلی جانشینی اکولوژیکی چیست: فقط چنین روابطی بین موجودات و خود موجودات زنده در طول زمان حفظ می شود که در شرایط معین با دیگران جایگزین نمی شوند.

نقش اصلی در تغییر بیوسنوزها متعلق به گیاهان است.

جانشینی با تغییر مراحل رخ می دهد.

مراحل جانشینی

جانشینی اکولوژیکی که به درستی ترکیب شده است به شکل جایگزینی متوالی مراحل یکدیگر است.

جانشینی یک تغییر برگشت ناپذیر در یک بیوسنوز، ظهور دیگری است. می تواند ناشی از هر پدیده طبیعی باشد یا تحت تأثیر انسان رخ دهد. جانشینی اکولوژیکی در ابتدا توسط نمایندگان علمی مانند ژئوبوتانی مورد مطالعه قرار گرفت. متعاقباً این پدیده به موضوع مورد توجه سایر بوم شناسان تبدیل شد. پیشگامانی که اهمیت جانشینی را آشکار کردند عبارتند از F. Clements، V. N. Sukachev، S. M. Razumovsky. در مرحله بعد، مفهوم را با جزئیات بیشتری تجزیه و تحلیل می کنیم و طبقه بندی می کنیم. علاوه بر این، مقاله با استفاده از مثال هایی این فرآیند را شرح خواهد داد.

واژه شناسی

چه کسی این تعریف را ارائه کرد؟ خود مفهوم "جانشینی" توسط F. Clements برای تعریف جوامع بیولوژیکی خاص که در طول زمان جانشین یکدیگر می شوند، پیشنهاد شد. آنها با تشکیل یک سریال یا سریال به گونه ای مشخص می شوند که سریال قبلی شرایط را برای توسعه سریال بعدی ایجاد می کند. در صورتی که هیچ عاملی بوجود نیاید که بتواند جانشینی دیگری را تحریک کند، سریال با یک جامعه نسبتاً پایدار به پایان می رسد که با تبادل مداوم مشخص می شود. تشکیلاتی که در بالا توضیح داده شد توسط کلمنتز با استفاده از اصطلاح خاص "یائسگی" تعریف شد. به گفته این دانشمند، این یک جامعه پایدار است که در آن هیچ عاملی برای تغییر در توسعه آن وجود ندارد. در این مورد، مدت یائسگی مهم نیست.

طبقه بندی

جانشینی بر اساس اصول مختلف قابل سفارش است. با استفاده از طبقه بندی بر اساس ویژگی های مختلف، انواع مختلفی از جانشینی را می توان تشخیص داد. از جمله این ویژگی ها: سرعت تشکیل / پوسیدگی، مدت زمان وجود، برگشت پذیری، ثبات، منشاء، روند توسعه (پیشرفت یا تخریب)، تغییر در تعداد و تنوع گونه ها.

جانشینی را می توان به دلایل زیادی طبقه بندی کرد. فرآیند گروه بندی در درجه اول به این بستگی دارد که دانشمند چه هدفی را برای خود تعیین می کند. در عین حال، انواع توالی وجود دارد که بر اساس ماهیت فرآیندهایی که در یک جامعه باثبات خاص اتفاق می‌افتند، گروه‌بندی می‌شوند. بر این اساس، دانشمندان دو دسته اصلی را تشخیص می دهند: درون زا و برون زا. تفاوت در چیست؟ جانشینی درون زا یک تغییر ناشی از فعالیت های خود جوامع است. علت اصلی این فرآیند معمولاً عدم تعادل در مبادله است. به عبارت دیگر تغییر در اثر فعالیت عوامل داخلی انجام می شود. جانشینی برون زا یک تغییر ناشی از

میکروبیولوژی

به عنوان مثال ، در کف جنگل ، جانشینی را می توان در چندین مرحله به طور همزمان مورد مطالعه قرار داد. این امکان به دلیل تغییر جهت از بالا به پایین هنگام حرکت است. علاوه بر این، این پدیده می تواند باعث تغییراتی در رطوبت، محتوای هر گونه ترکیب یا گاز خاص، دما و غیره شود. فرآیند تشکیل خاک با تغییر نسبتاً طولانی مدت هم در جوامع گیاهی و هم در جوامع میکروبی همراه است.

جانشینی اولیه و ثانویه

این مفاهیم به چه معناست؟ بیایید بیشتر نگاه کنیم. جانشینی اولیه با این واقعیت مشخص می شود که در یک منطقه بی جان اتفاق می افتد. این می تواند سنگ برهنه بدون پوشش گیاهی، مناطق شنی، گدازه های جامد شده و موارد مشابه باشد. هنگامی که موجودات زنده شروع به سکونت در چنین مناطقی می کنند، متابولیسم آنها بر محیط تأثیر می گذارد و آن را تغییر می دهد. سپس توسعه پیچیده تر آغاز می شود. و سپس گونه ها شروع به جایگزینی یکدیگر می کنند. نمونه ای از جانشینی، تشکیل پوشش اولیه خاک، استعمار یک منطقه شنی در ابتدا بی جان، اول از همه توسط میکروارگانیسم ها، گیاهان و سپس قارچ ها و حیوانات است. در اینجا بقایای گیاهی و مواد حاصل از تجزیه مواد آلی نقش ویژه ای دارند. بنابراین، خاک شروع به تشکیل و تغییر می کند و ریزاقلیم تحت تأثیر میکروارگانیسم ها، گیاهان و قارچ ها تغییر می کند. در نتیجه، اجتماع موجودات گسترش می یابد. این جانشینی یک تغییر اکوژنتیک است. به این دلیل نامیده می شود که قلمروی را که در آن وجود دارد تغییر می دهد. و ظاهر اولیه خاک در یک منطقه بی جان را تغییر سنژنتیک می نامند.

رطوبت بستر

این شاخص بر نوع جانشینی تأثیر می گذارد. بنابراین، گروه های زیر متمایز می شوند:

1. Xerarchal، بر روی یک بستر بی آب.
2. پساموکسروسریا، روی ماسه ها.
3. Litoxeroseria، در زمین های سنگی.
4. Geoxeroseria، روی خاک رس خشک یا لوم.
5. اگر بستر دارای رطوبت کاملاً قابل توجهی باشد، مسارشیک است.
6. اگر بستر بسیار مرطوب باشد، هیدرارشیک.

جانشینی اولیه در چند مرحله رخ می دهد. نمونه های جالبی از جانشینی می توان ذکر کرد. به عنوان مثال، در یک منطقه جنگلی، یک بستر بی جان و خشک ابتدا با گلسنگ، سپس با خزه، سپس با گیاهان (گیاهان یک ساله) جایگزین می شود، پس از آن بوته ها، درختان و علف های چند ساله شروع به توسعه قلمرو می کنند. نمونه های دیگری از جانشینی وجود دارد. بنابراین، استقرار قلمرو گدازه های جامد پس از فوران یا شیب پس از بهمن اغلب ذکر می شود.

جریان فرآیند

توسعه جانشینی اولیه همزمان با تشکیل خاک اتفاق می افتد. این فرآیند تحت تأثیر ورود بذرها از خارج، مرگ نهال هایی است که در برابر شرایط شدید مقاوم نیستند و (از زمان معینی) این یا جامعه دیگری عمدتاً به دلیل تفاوت در محتوای نیتروژن در خاک ایجاد می شود یا جایگزین می شود. و میزان تخریب قسمت معدنی آن. در خاک و سایر جوامع میکروبی طبیعی، جانشینی پدیده ای است که معمولاً به دلیل عرضه بخش خاصی از یک ترکیب آلی به یک شکل یا شکل دیگر ایجاد می شود. از آنجایی که میکروارگانیسم‌ها یا با تخریب پلیمرهای پیچیده مختلف یا جذب هر مونومر در غلظت‌های بالا و یا به وجود در شرایط شدید گرسنگی سازگار می‌شوند، تغییرات ساختاری در جامعه در هنگام تخریب و در طول استفاده از مواد آلی مشاهده می‌شود.

توالی ثانویه

این فرآیندها پس از برخی آسیب ها منجر به استعمار قلمرو توسط گونه ها می شود. به عنوان مثال، جنگلی که تا حدی در اثر آتش سوزی از بین رفته است. قلمروی که قبلاً در آن قرار داشت، خاک و دانه ها را حفظ کرد. یک جامعه چمن به معنای واقعی کلمه در سال آینده تشکیل خواهد شد. و سپس ظاهر می شوند.در زیر پوشش یک جنگل صنوبر یا توس، درختان صنوبر شروع به رشد می کنند و متعاقباً درختان برگریز را جابجا می کنند. احیای درختان مخروطی تیره در حدود 100 سال اتفاق می افتد. اما جنگل در برخی مناطق دوباره در حال قطع شدن است. به همین دلیل بهبودی در چنین مناطقی اتفاق نمی افتد.

تداوم گرایی و ساختارگرایی در مطالعه جوامع زیستی

اگرچه تعاریفی که کلمنتز مطرح کرد به طور گسترده در علم مورد استفاده قرار می گیرد، اما دو پارادایم وجود دارد که به طور قابل توجهی با یکدیگر تفاوت دارند. بیایید با جزئیات بیشتری به آنها نگاه کنیم. در هر یک از این پارادایم ها، معنای تعاریف کلمنتز متفاوت است. این رویکردها چگونه متفاوت هستند؟ پیروان پارادایم ساختارگرایی قویاً از نتیجه گیری های کلمنتز حمایت می کنند و به توسعه نظریه او ادامه می دهند. برعکس، تداوم گرایان با وجود واقعی پدیده هایی مانند اجتماعات زیستی، جانشینی، اوج، پسا اوج و پیوستار اوج موافق نیستند. در پارادایم اخیر، فرآیندهای اکوسیستم به تعامل دسته های مختلف با یکدیگر کاهش می یابد. این گونه ها، بر اساس تداوم گرایی، به طور تصادفی شروع به تعامل با یکدیگر و با طبیعت بی جان می کنند. تداوم چگونه به وجود آمد؟ واقعیت این است که یک نویسنده برای این نظریه وجود ندارد: این پارادایم تقریباً به طور همزمان در دو کشور و در دو جامعه علمی مستقل متولد شد: با L. G. Ramensky در اتحاد جماهیر شوروی و G. Gleason در ایالات متحده آمریکا.

نقش توالی ها در شکل گیری و تغییر بیوسفر

به لطف توالی‌هایی که مطالعه آن در ژئوبوتانی تا به امروز ادامه دارد، پوشش خاک شکل می‌گیرد، ترکیب آن تغییر می‌کند و زمانی که مناطق بی‌جان، ابتدا توسط میکروارگانیسم‌ها و سپس توسط گیاهان، قارچ‌ها و حیوانات پر شدند. مطالعه الگوها و مکانیسم‌هایی که به وسیله آن تغییرات اولیه و ثانویه در جوامع رخ می‌دهد، به وضوح نشان می‌دهد که نمی‌توان از قبل به‌طور واضح پیش‌بینی کرد که کدام گونه‌ها جایگزین یکدیگر در زنجیره می‌شوند. با این حال، جایگزینی جوامع بیولوژیکی اغلب به روش هایی رخ می دهد که در منطقه مورد مطالعه افزایش می یابد.

بخش چهارم. اثرات انسانی

2. تاریخچه توسعه اکولوژی به عنوان یک علم

3. اهمیت آموزش محیط زیست در حال حاضر

4. مشکلات اصلی زیست محیطی زمان ما

بدن به عنوان یک سیستم یکپارچه زنده

2. رشد ارگانیسم به عنوان یک سیستم زنده

3. سیستم موجودات و جانداران زمین

عوامل محیطی محیطی

2. عوامل غیر زنده

3. عوامل بیوتیک

4- عوامل انسانی

5. نابودی گونه های وحشی توسط انسان

6. مفهوم عوامل محدود کننده

7. سازگاری موجودات با عوامل محیطی

8. اشکال حیات موجودات

9. طبقه بندی اشکال زندگی

زیستگاه های اصلی

2. مشکل کمبود آب شیرین

3. محیط زمینی - هوایی

4. محیط خاک

5. موجودات زنده به عنوان زیستگاه

6. ویژگی های اکولوژیکی انگل ها

اکولوژی جمعیت رویکرد جمعیت

2. جایگاه جمعیت در ساختار کلی سیستم های بیولوژیکی

3. خصوصیات جمعیت

4. پویایی جمعیت

5. تعاملات بین جمعیت ها

6. رقابت به عنوان مکانیزمی برای ظهور تنوع زیست محیطی

7. روابط شکارچی و طعمه

بیوسفر - اکوسیستم جهانی زمین

2. ساختار بیوسفر

3. ماده زنده زیست کره

4. چرخه مواد در طبیعت

5. چرخه های بیوژئوشیمیایی حیاتی ترین مواد مغذی

جهت های اصلی تکامل بیوسفر

2. تنوع زیستی به عنوان پایه ای برای ثبات زیست کره

3. تکامل بیوسفر

4. Noosphere به عنوان مرحله جدیدی در توسعه زیست کره

5. قوانین مهاجرت بیوژنیک اتم ها و برگشت ناپذیری تکامل، «قوانین» اکولوژی ب. معمولی

جوامع بیوتیک

2. ساختار فضایی بیوسنوز

3. ساختار تروفیک بیوسنوز

4. مکانیسم های حفظ ساختار فضایی

4. توزیع تصادفی، یکنواخت و تجمیع افراد

5. طاقچه اکولوژیکی

7. مشخصات کلی روابط محیطی

8. انواع روابط

منابع موجودات زنده به عنوان یک عامل محیطی

2. طبقه بندی منابع

3. اهمیت اکولوژیکی منابع غیر قابل تعویض

4. اهمیت اکولوژیکی منابع غذایی

5. فضا به عنوان منبع

رویکرد اکوسیستمی در اکولوژی

2. ویژگی های اکوسیستم های طبیعی

3. پویایی اکوسیستم

4. جانشینی زیست محیطی

اکوسیستم های طبیعی زمین به عنوان واحدهای کرولوژیکی بیوسفر

2. بیوم های زمینی (اکوسیستم ها)

3. اکوسیستم های آب شیرین

4. اکوسیستم های دریایی

5. یکپارچگی زیست کره به عنوان یک اکوسیستم جهانی

اکوسیستم های انسانی

2. اکوسیستم های کشاورزی (اکوسیستم های کشاورزی) و ویژگی های آنها

3. اکوسیستم های صنعتی – شهری

طبیعت و اکولوژی انسان زیست اجتماعی

2. خصوصیات جمعیتی انسان

3. منابع طبیعی زمین به عنوان عامل محدود کننده بقای انسان

اکولوژی و سلامت انسان

2. تأثیر عوامل طبیعی و محیطی بر سلامت انسان

2. تأثیر عوامل اجتماعی و محیطی بر سلامت انسان

3. بهداشت و سلامت انسان

آلودگی و اشکال آن

4. پیامدهای آلودگی.

5. کنترل آلودگی

اثرات انسانی بر

2. پیامدهای زیست محیطی آلودگی هوا جهانی

اثرات انسانی بر

2. پیامدهای محیطی آلودگی هیدروسفر

3. پیامدهای زیست محیطی کاهش آب

اثرات انسانی بر

2. ضربه بر سنگ ها و توده های آنها

3. تاثیر در زیر خاک

اصول اساسی حفاظت از محیط زیست و استفاده منطقی از منابع طبیعی

2. بحران زیست محیطی و راه های برون رفت از آن

3. جهت های اصلی مهندسی حفاظت از محیط زیست

4. مقررات زیست محیطی

حفاظت از گیاهان و جانوران

2. حفاظت و استفاده از حیات وحش

3. کتاب قرمز

4. مناطق طبیعی حفاظت شده ویژه

جلوگیری از اثرات مضر زباله های جامد، آلودگی فیزیکی و بیولوژیکی

2. حفاظت از سر و صدا

3. حفاظت در برابر میدان های الکترومغناطیسی

پایش محیط زیست و

2. کنترل محیطی

مبنای قانونی برای حمایت

2. نهادهای مدیریت و کنترل محیط زیست دولتی در زمینه حفاظت از محیط زیست

کنترل محیطی پیشگیرانه

2. ممیزی زیست محیطی

3. گواهی زیست محیطی

مکانیسم اقتصادی برای حفاظت از محیط زیست

1. اجزای سازوکار اقتصادی حفاظت از محیط زیست.

2. ارزیابی خسارت زیست محیطی و پرداختی برای آلودگی محیط زیست.

1. اجزای سازوکار اقتصادی حفاظت از محیط زیست

2. ارزیابی خسارت زیست محیطی و پرداختی برای آلودگی محیط زیست

همکاری های بین المللی در

2. اشیاء حفاظت از محیط زیست

مسئولیت قانونی در قبال تخلفات زیست محیطی

2. مسئولیت قانونی

3. مجازات های انضباطی

4. مسئولیت اداری و اموال

5. مسئولیت کیفری

واژه نامه اصطلاحات

ادبیات

مجتمع آموزشی و روش شناسی

4. جانشینی زیست محیطی

وجود نسبتاً طولانی بیوسنوز در یک مکان (جنگل کاج یا صنوبر، باتلاق دشت) بیوتوپ (محلی که بیوسنوز وجود دارد) را تغییر می دهد به طوری که برای وجود برخی گونه ها نامناسب، اما برای معرفی یا توسعه مناسب می شود. دیگران. در نتیجه، یک بیوسنوز متفاوت، که بیشتر با شرایط محیطی جدید سازگار است، به تدریج در این بیوتوپ ایجاد می شود. چنین جایگزینی مکرر برخی از بیوسنوزها توسط برخی دیگر نامیده می شود جانشینی.

جانشینی (از لاتین successio - تداوم، وراثت) جایگزینی تدریجی، برگشت ناپذیر و مستقیم یک بیوسنوز با دیگری در همان قلمرو تحت تأثیر عوامل طبیعی یا تأثیر انسانی است.

واژه جانشینی اولین بار توسط گیاه شناس فرانسوی De Luc در سال 1806 برای اشاره به تغییرات در پوشش گیاهی استفاده شد.

نمونه هایی از جانشینی عبارتند از: رشد تدریجی شن های سست، لایه های سنگی، کم عمق، استعمار زمین های کشاورزی متروک (زمین زراعی)، زمین های آیش، پاکسازی ها و غیره توسط موجودات گیاهی و جانوری. مزارع سابق به سرعت با انواع مختلف سالانه پوشیده می شوند. گیاهان این همچنین شامل دانه های گونه های درختی است: کاج، صنوبر، توس، آسپن. آنها به راحتی توسط باد و حیوانات در فواصل طولانی حمل می شوند. در خاک کم چمن، بذرها شروع به جوانه زدن می کنند. گونه های کوچک برگ با نور (توس ، آسپن) خود را در موقعیت مطلوب ترین قرار می دهند.

یک مثال کلاسیک از جانشینی، رشد بیش از حد یک دریاچه یا رودخانه و تبدیل آن ابتدا به باتلاق، و سپس، پس از مدتی طولانی، به یک بیوسنوز جنگلی است. در ابتدا ، سطح آب کم عمق می شود ، از هر طرف با قایق پوشانده می شود ، و قسمت های مرده گیاهان به پایین فرو می روند. به تدریج ، سطح آب با چمن پوشانده می شود. این روند چند دهه به طول خواهد انجامید و سپس یک باتلاق ذغال سنگ نارس به جای دریاچه یا دریاچه Oxbow شکل می گیرد. حتی بعداً ، باتلاق به تدریج با پوشش گیاهی چوبی ، به احتمال زیاد کاج شروع می شود. پس از مدت معینی، فرآیندهای تشکیل ذغال سنگ نارس در محل مخزن سابق منجر به ایجاد رطوبت اضافی و مرگ جنگل می شود. سرانجام ، یک باتلاق جدید ظاهر می شود ، اما متفاوت از آنچه قبلاً بود.

در کنار تغییر در پوشش گیاهی ، جانوران قلمرو مشمول جانشینی نیز تغییر می کند. معمولی برای یک اگزو یا دریاچه عبارتند از: بی مهرگان آبزی ، ماهی ، پرندگان آب ، دوزیستان و برخی از پستانداران - مشکرات ها ، مینک ها. نتیجه جانشینی یک جنگل کاج Sphagnum است. اکنون دیگر پرندگان و پستانداران در اینجا زندگی می کنند - چوب چوب ، پارس ، گله ، خرس ، خرگوش.

هر زیستگاه جدید - یک ساحل رودخانه شنی در معرض، گدازه یخ زده یک آتشفشان خاموش، یک گودال پس از باران - بلافاصله به عرصه ای برای استعمار گونه های جدید تبدیل می شود. ماهیت توسعه پوشش گیاهی به خواص بستر بستگی دارد. ارگانیسم های تازه مستقر به تدریج با سایه زدن به سطح یا تغییر رطوبت آن ، زیستگاه خود را تغییر می دهند. نتیجه چنین تغییرات محیطی توسعه گونه های جدید و مقاوم و جابجایی گونه های قبلی است. با گذشت زمان ، بیوسنوزیس جدید با یک ترکیب گونه به طور قابل ملاحظه ای متفاوت از نسخه اصلی تشکیل می شود.

در ابتدا، تغییرات به سرعت اتفاق می افتد. سپس میزان جانشینی کاهش می یابد. نهال های توس رشد متراکمی را تشکیل می دهند که خاک را سایه می اندازد و حتی اگر دانه های صنوبر همراه با توس جوانه بزنند، نهال های آن که در شرایط بسیار نامساعدی قرار می گیرند، بسیار از توس عقب می مانند. توس نور دوست یک رقیب جدی برای صنوبر است. علاوه بر این، ویژگی های بیولوژیکی خاص توس به آن مزایایی در رشد می دهد. توس "پیشگام جنگل" نامیده می شود، یک گونه پیشگام، زیرا تقریبا همیشه اولین گونه ای است که در زمین های آشفته ساکن می شود و دارای طیف گسترده ای از سازگاری است.

توس ها در سن 2 تا 3 سالگی می توانند به 100 تا 120 سانتی متر ارتفاع برسند، در حالی که درختان صنوبر در همان سن به ندرت به 10 سانتی متر می رسند. متر ارتفاع در زیر در حال توسعه صنوبر شروع به رشد در امتداد تاج توس می کند و زیر رویش هایی با درجات مختلف تراکم تشکیل می دهد. همچنین تغییراتی در لایه زیرین، چمن-بوته ای رخ می دهد. به تدریج، با بسته شدن تاج های توس، گونه های نور دوست، مشخصه مراحل اولیه جانشینی، شروع به ناپدید شدن می کنند و جای خود را به گونه های مقاوم در برابر سایه می دهند.

تغییرات همچنین بر مؤلفه حیوانی بیوسنوز تأثیر می گذارد. در مراحل اول، سوسک های مه و پروانه های توس مستقر می شوند، سپس پرندگان متعددی - خرچنگ، خرچنگ، خرچنگ، پستانداران کوچک - سوسک، خال، جوجه تیغی. تغییر شرایط نور شروع به تأثیر مفید بر درختان کریسمس جوان می کند که رشد آنها را تسریع می کند. اگر در مراحل اولیه جانشینی رشد درختان صنوبر 1 تا 3 سانتی‌متر در سال بود، پس از 10 تا 15 سال به 40 تا 60 سانتی‌متر می‌رسد. در حدود 50 سال، صنوبر در رشد با توس می‌رسد. پایه مخلوط صنوبر و توس تشکیل می شود. حیوانات عبارتند از: خرگوش، موش جنگلی، موش و سنجاب. فرآیندهای جانشینی نیز در میان جمعیت پرندگان قابل توجه است: اوریول هایی که از کاترپیلارها تغذیه می کنند در چنین جنگلی مستقر می شوند.

جنگل مخلوط صنوبر و توس به تدریج با صنوبر جایگزین می شود. صنوبر از نظر رشد از توس پیشی می گیرد، سایه قابل توجهی ایجاد می کند و توس که قادر به مقاومت در برابر رقابت نیست، به تدریج از پایه درخت می افتد.

بنابراین، جانشینی رخ می دهد، که در آن ابتدا یک توس و سپس یک جنگل مخلوط صنوبر و توس با یک جنگل صنوبر خالص جایگزین می شود. روند طبیعی جایگزینی جنگل توس با جنگل صنوبر بیش از 100 سال طول می کشد. به همین دلیل است که گاهی اوقات فرآیند جانشینی نامیده می شود تغییر قرن .

اگر توسعه جوامع در زیستگاه های تازه تشکیل شده و قبلاً خالی از سکنه اتفاق بیفتد، جایی که پوشش گیاهی وجود نداشته باشد - روی تپه های شنی، جریان های گدازه یخ زده، سنگ هایی که در اثر فرسایش یا عقب نشینی یخ در معرض قرار می گیرند، آنگاه چنین توالی نامیده می شود. اولیه.

نمونه‌ای از جانشینی اولیه فرآیند استعمار تپه‌های ماسه‌ای تازه تشکیل شده در جایی است که قبلاً پوشش گیاهی وجود نداشت. گیاهان چند ساله ای که می توانند شرایط خشکی را تحمل کنند، مانند سبزه گندمی خزنده، ابتدا در اینجا ساکن می شوند. ریشه می گیرد و روی شن های روان تکثیر می شود و سطح تپه را تقویت می کند و ماسه را با مواد آلی غنی می کند. شرایط فیزیکی محیط در مجاورت علف های چند ساله تغییر می کند. به دنبال گیاهان چند ساله، یکساله ظاهر می شود. رشد و نمو آنها اغلب به غنی شدن بستر با مواد آلی کمک می کند، به طوری که به تدریج شرایط مناسب برای رشد گیاهانی مانند بید، خرس و آویشن ایجاد می شود. این گیاهان قبل از ظهور نهال های کاج هستند که خود را در اینجا تثبیت می کنند و پس از رشد، پس از چندین نسل جنگل های کاج را روی تپه های شنی تشکیل می دهند.

اگر قبلاً در منطقه خاصی پوشش گیاهی وجود داشته است، اما به دلایلی از بین رفته است، احیای طبیعی آن نامیده می شود. ثانوی جانشینی . چنین توالی می تواند به عنوان مثال، از تخریب جزئی جنگل توسط بیماری، طوفان، فوران آتشفشانی، زلزله یا آتش سوزی باشد. احیای بیوسنوز جنگل پس از چنین تأثیرات فاجعه باری زمان زیادی می برد.

نمونه ای از جانشینی ثانویه تشکیل یک باتلاق ذغال سنگ نارس در هنگام رشد بیش از حد دریاچه است. تغییر پوشش گیاهی در یک باتلاق با رشد بیش از حد لبه های مخزن با گیاهان آبزی آغاز می شود. گونه‌های گیاهی دوست‌دار رطوبت (نی، نی، جگر) در یک فرش پیوسته در نزدیکی کرانه‌ها شروع به رشد می‌کنند. به تدریج لایه ای کم و بیش متراکم از پوشش گیاهی در سطح آب ایجاد می شود. بقایای گیاه مرده در انتهای مخزن جمع می شود. به دلیل کم بودن اکسیژن در آب های راکد، گیاهان به آرامی تجزیه شده و به تدریج به ذغال سنگ نارس تبدیل می شوند. تشکیل بیوسنوز باتلاق آغاز می شود. خزه‌های اسفاگنوم ظاهر می‌شوند که روی فرش پیوسته‌ای از آنها زغال اخته، رزماری وحشی و زغال اخته می رویند. کاج ها نیز می توانند در اینجا ته نشین شوند و رشد کمی را تشکیل دهند. با گذشت زمان، یک اکوسیستم باتلاق برجسته تشکیل می شود.

بیشتر توالی هایی که در حال حاضر مشاهده شده اند انسان زا , آن ها آنها در نتیجه تأثیر انسان بر اکوسیستم های طبیعی رخ می دهند. چرای دام، قطع جنگل ها، وقوع آتش سوزی، شخم زدن زمین، غرقاب شدن خاک، بیابان زایی و غیره است.

جانشینی. نمونه هایی از جانشینی اکوسیستم

جانشینی

انواع جانشینی

جانشینی ثانویه

انواع تغییرات متوالی

مدت جانشینی

نمونه هایی از جانشینی اکوسیستم

جوامع دائما در حال تغییر هستند. ترکیب گونه ای آنها، تعداد ارگانیسم های خاص، ساختار تغذیه ای و سایر شاخص های جامعه تغییر می کند.

جوامع در طول زمان تغییر می کنند.

جانشینی جایگزینی طبیعی و مداوم برخی از جوامع توسط برخی دیگر در منطقه خاصی از قلمرو است که ناشی از عوامل داخلی توسعه اکوسیستم است.

برای درک ماهیت جانشینی اکولوژیکی، یک جامعه ایده آل را تصور کنید (یعنی تولید کل اتوتروف ها از نظر انرژی دقیقاً مطابق با هزینه های انرژی مورد استفاده برای اطمینان از فعالیت حیاتی ارگانیسم های سازنده آن است).

در اکولوژی به کل مصرف انرژی می گویند - نفس مشترک جامعه

واضح است که در چنین حالت ایده آلی، فرآیندهای تولید توسط فرآیندهای تنفسی متعادل می شوند.

در نتیجه، زیست توده موجودات در چنین سیستمی ثابت می ماند و خود سیستم بدون تغییر یا در تعادل باقی می ماند.

اگر "تنفس کل" کمتر از تولید ناخالص اولیه باشد، تجمع مواد آلی در اکوسیستم رخ خواهد داد.

اگر بیشتر باشد کم می شود.

در هر دو مورد اول و دوم، تغییرات جامعه رخ خواهد داد

اگر منبعی بیش از حد باشد، همیشه گونه‌هایی وجود خواهند داشت که می‌توانند بر آن تسلط پیدا کنند و اگر کمبود وجود داشته باشد، برخی از گونه‌ها منقرض خواهند شد.

این تغییر جوهره جانشینی اکولوژیکی است.

ویژگی اصلی این فرآیند این است که تغییرات در جامعه همیشه در جهت یک حالت تعادل رخ می دهد.

1.1 انواع جانشینی

جانشینی که در مکانی عاری از حیات (مانند تپه های شنی تازه تشکیل شده) شروع می شود. جانشینی اولیه

در طبیعت، توالی های اولیه نسبتاً نادر هستند و بسیار طولانی تر از موارد ثانویه - تا چندین قرن - طول می کشند.

جانشینی اولیه- این رشد بیش از حد مکانی است که قبلاً توسط پوشش گیاهی اشغال نشده بود: سنگ های برهنه یا گدازه های آتشفشانی یخ زده.

مثال:

تشکیل یک جامعه در یک منطقه در معرض صخره، منطقه ای از گدازه های آتشفشانی جامد، روی یک تپه ماسه ای تازه تشکیل شده، یا پس از عقب نشینی یخچال طبیعی.

فقط تعداد کمی از گیاهان قادر به زندگی در چنین خاکی هستند، آنها را پیشگامان جانشینی می نامند. پیشگامان معمولی خزه ها و گلسنگ ها هستند. آنها خاک را تغییر می دهند و اسیدی آزاد می کنند که شکسته شده و سنگ ها را شل می کند. خزه ها و گلسنگ های در حال مرگ تحت تأثیر باکتری های تجزیه کننده تجزیه می شوند و بقایای آنها با یک بستر سنگی شل (ماسه) مخلوط می شود.

این اولین خاکی است که گیاهان دیگر می توانند روی آن رشد کنند. نیاز به تخریب سنگ مادر دلیل اصلی پیشرفت کند توالی اولیه است. به افزایش ضخامت لایه خاک با پیشرفت توالی توجه کنید.

در خاک های فقیر از نظر مواد مغذی، علف ها می نشینند، که به طور خاص قادر به جابجایی گلسنگ ها و خزه ها هستند. ریشه علف ها در شکاف های سنگ نفوذ می کند، این شکاف ها را از هم جدا می کند و سنگ را بیشتر و بیشتر از بین می برد.

گیاهان و درختچه‌های چند ساله مانند توسکا و بید جایگزین علف‌ها می‌شوند. روی ریشه های توسکا گره هایی وجود دارد - اندام های خاصی حاوی باکتری های همزیست هستند که نیتروژن اتمسفر را تثبیت می کنند و به تجمع ذخایر بزرگ در خاک کمک می کنند و به همین دلیل خاک بیشتر و بارورتر می شود.

اکنون درختانی مانند کاج، توس و صنوبر می توانند روی آن رشد کنند.

بنابراین، نیروی محرکه جانشینی این است که گیاهان خاک زیر خود را تغییر می دهند و بر خواص فیزیکی و ترکیب شیمیایی آن تأثیر می گذارند، به طوری که برای گونه های رقیب مناسب می شود که ساکنان اصلی را جابجا می کنند و باعث تغییر در جامعه - جانشینی به دلیل گیاه می شوند. رقابت آنها همیشه در جایی زندگی نمی کنند که شرایط برای آنها بهتر باشد.

جانشینی اولیه در چند مرحله رخ می دهد.

به عنوان مثال، در یک منطقه جنگلی: بستر خشک بی جان - گلسنگ ها - خزه ها - گیاهان یک ساله - غلات و علف های چند ساله - درختچه ها - درختان نسل 1 - درختان نسل 2. در منطقه استپ، جانشینی در مرحله چمن و غیره به پایان می رسد.

1.2 جانشینی ثانویه

اصطلاح "جانشینی ثانویه" به جوامعی اطلاق می شود که به جای یک جامعه از قبل موجود و قبلاً تشکیل شده توسعه می یابند.

در مکان هایی که فعالیت اقتصادی انسان در روابط بین موجودات تداخلی ایجاد نمی کند، یک جامعه اوج ایجاد می شود که می تواند برای مدت نامحدودی وجود داشته باشد - تا زمانی که هرگونه تأثیر خارجی (شخم زدن، قطع درختان، آتش، فوران آتشفشانی، سیل) ساختار طبیعی آن را مختل کند.

اگر جامعه ای از بین برود، جانشینی در آن آغاز می شود - روندی آهسته برای بازگرداندن حالت اولیه آن.

نمونه هایی از جانشینی ثانویه:رشد بیش از حد یک مزرعه متروکه، چمنزار، منطقه سوخته یا پاکسازی.

جانشینی ثانویه چندین دهه طول می کشد.

با ظهور گیاهان علفی یک ساله در منطقه پاک شده از خاک شروع می شود. اینها علفهای هرز معمولی هستند: قاصدک، خار خار، کلتفوت و دیگران. مزیت آنها این است که به سرعت رشد می کنند و دانه هایی تولید می کنند که برای پراکندگی در فواصل طولانی توسط باد یا حیوانات سازگار است.

با این حال، پس از دو یا سه سال، آنها توسط رقبا جایگزین می شوند - علف های چند ساله، و سپس بوته ها و درختان، در درجه اول آسپن.

این سنگ ها زمین را سایه می اندازند و سیستم ریشه ای گسترده آنها تمام رطوبت را از خاک می گیرد، به طوری که نهال گونه هایی که برای اولین بار به مزرعه برخورد کرده اند برای رشد مشکل پیدا می کنند.

با این حال، جانشینی به همین جا ختم نمی شود. یک درخت کاج در پشت آسپن ظاهر می شود. و آخرین آنها گونه های کم رشد مقاوم در برابر سایه هستند، مانند صنوبر یا بلوط. صد سال بعد جامعه ای که قبل از جنگل کاری و شخم زدن زمین در محل مزرعه بود در این سایت بازسازی می شود.

VEINIK- سرده ای از گیاهان علفی چند ساله از خانواده Poaceae یا Poa

برنج. 8.7. توالی ثانویه جنگل مخروطی سیاه سیبری (تایگا صنوبر-سدر) پس از آتش سوزی ویرانگر جنگل.

1.4 مدت جانشینی

مدت جانشینی تا حد زیادی توسط ساختار جامعه تعیین می شود. مطالعات جانشینی اولیه در مکان هایی مانند تپه های شنی نشان می دهد که در این شرایط، اوج صدها سال طول می کشد تا توسعه یابد. توالی ثانویه، به عنوان مثال در پاکسازی، بسیار سریعتر پیش می رود. با این حال، حداقل 200 سال طول می کشد تا جنگل در آب و هوای معتدل و مرطوب احیا شود.

اگر آب و هوا به ویژه خشن باشد (مانند صحرا، تندرا یا استپ)، ​​مدت زمان کوتاه تر است، زیرا جامعه نمی تواند به طور قابل توجهی محیط فیزیکی نامطلوب را تغییر دهد. جانشینی ثانویه در استپ، برای مثال، حدود 50 سال طول می کشد.

مراحل اصلی جانشینی ثانویه در آب و هوای معتدل:

· مرحله اول پوشش گیاهی علفی حدود 10 سال طول می کشد.

· مرحله دوم بوته ها؟ از 10 تا 25 سال؛

· مرحله سوم درختان برگریز؟ از 25 تا 100 سال؛

· مرحله چهارم درختان سوزنی برگ؟ بیش از 100 سال

جانشینی می تواند در مقیاس های مختلف باشد. آنها می توانند به آرامی، در طول هزاران سال، یا به سرعت، طی چند روز پیش بروند.

مدت جانشینی تا حد زیادی توسط ساختار جامعه تعیین می شود.

در طول جانشینی اولیه، صدها سال طول می کشد تا یک جامعه پایدار توسعه یابد.

توجه کن!

نیاز به تخریب سنگ مادر دلیل اصلی پیشرفت کند توالی های اولیه است.

توالی ثانویه بسیار سریعتر پیش می رود. این با این واقعیت توضیح داده می شود که جامعه اولیه مقدار کافی از مواد مغذی و خاک توسعه یافته را پشت سر می گذارد که شرایطی را برای رشد و توسعه سریع ساکنان جدید ایجاد می کند.

مثال:

در اروپا در پایان پلیوسن (3 میلیون سال پیش) عصر یخبندان آغاز شد. یخچال تمام حیات زیر پوشش خود را نابود کرد. او پوشش خاک را پاره کرد و صاف کرد، سنگ ها را خرد کرد. با عقب نشینی و گرم شدن آب و هوا، گستره وسیعی از زمین های لخت و بی جان در معرض دید قرار گرفت. به تدریج در آن گیاهان و جانوران مختلف پر شد. البته این تغییرات بسیار کند اتفاق افتاد. جایی که یخچال جنگل های استوایی را نابود کرد، احیای آنها تا به امروز ادامه دارد. این مناطق هنوز به وضعیت ثابتی نرسیده اند. بنابراین آنها میلیون ها سال برای تکمیل جانشینی کافی نداشتند.

تغییراتی که منجر به جنگل های پهن برگ شد نیز به کندی رخ داد. میوسن (20 میلیون سال پیش) تا بیابان های فعلی شمال آسیای مرکزی.

جانشینی بسیار سریعتر پس از آتش سوزی جنگل اتفاق می افتد، زمانی که یک بیوسنوز با دیگری در یک توالی خاص جایگزین می شود، که در نهایت منجر به بازسازی یک جامعه پایدار می شود.

رسوب گیری صخره های در معرض نسبتاً سریع رخ می دهد: بخش هایی از سنگ در نتیجه فرسایش یا رانش زمین.

سریع ترین توالی ها در یک مخزن موقت یا هنگام تغییر جوامع در جسد در حال تجزیه یک حیوان، در تنه درخت پوسیده، در تزریق یونجه مشاهده می شود.

الگوهای کلی جانشینی

به طور کلی، پدیده جانشینی اکولوژیکی را می توان با مقررات زیر مشخص کرد:

جانشینی یک فرآیند طبیعی است که می توان روند آن را پیش بینی کرد.

جانشینی نتیجه تغییراتی است که خود جوامع در زیستگاه ایجاد می کنند، یعنی فرآیند از بیرون تنظیم نشده است.

جانشینی با تشکیل یک بیوسنوز اوج به پایان می رسد، که با بیشترین تنوع، و در نتیجه، بیشترین ارتباطات بین موجودات مشخص می شود.

بنابراین، بیوسنوز اوج حداکثر در برابر اختلالات احتمالی عوامل خارجی محافظت می شود و در حالت تعادل قرار دارد.

ویژگی اصلی جانشینی اکولوژیکی این است که تغییرات در جامعه همیشه به سمت یک حالت تعادل رخ می دهد.

هنگامی که یک اکوسیستم به حالت پایدار نهایی خود (وضعیت اوج) نزدیک می شود، در آن، مانند همه سیستم های تعادلی، همه فرآیندهای توسعه کند می شوند.

مشاهدات جانشینی نشان می دهد که برخی از ویژگی های خاص بیوسنوزها در یک جهت تغییر می کنند، هر نوع جانشینی.

بیایید آنها را تدوین کنیم.

گونه های گیاهی و جانوری دائما در حال تغییر هستند.

تنوع گونه ای موجودات افزایش می یابد.

اندازه موجودات در طول جانشینی افزایش می یابد.

زنجیره های غذایی خطی تحت سلطه گیاهخواران به شبکه های غذایی پیچیده تبدیل می شوند. اشکال ریز خوار (مصرف کنندگان مواد آلی مرده) شروع به ایفای نقش مهم فزاینده ای در آنها می کنند.

چرخه‌های بیولوژیکی در حال طولانی‌تر شدن و پیچیده‌تر شدن هستند، ارگانیسم‌ها بیشتر و بیشتر از نظر اکولوژیکی تخصصی‌تر می‌شوند.

زیست توده مواد آلی افزایش می یابد. کاهش تولید خالص جامعه و افزایش تعداد تنفس وجود دارد.

1.5 معنای جانشینی

یک جامعه بالغ با تنوع بیشتر، غنای موجودات زنده، ساختار تغذیه‌ای توسعه‌یافته‌تر و جریان‌های انرژی متعادل‌تر، می‌تواند تغییرات عوامل فیزیکی (مانند دما، رطوبت) و حتی برخی از انواع آلودگی‌های شیمیایی را تا حد زیادی تحمل کند. از یک جامعه جوان با این حال، یک جامعه جوان قادر به تولید زیست توده جدید در مقادیر بسیار بیشتر از جامعه قدیمی است. بقایای تمدن‌ها و بیابان‌ها که پیدایش آن‌ها ناشی از فعالیت‌های انسانی است، گواه بسیار خوبی است بر این که انسان هرگز به ارتباط نزدیک خود با طبیعت، لزوم سازگاری با فرآیندهای طبیعی و عدم فرمان‌دادن به آنها پی نبرده است. با این وجود، حتی دانشی که در حال حاضر انباشته شده است، کافی است تا اطمینان حاصل شود که تبدیل زیست کره ما به یک فرش وسیع از زمین های قابل کشت، مملو از خطرات عظیمی است. برای حفاظت از خود، مناظر خاصی باید به جوامع طبیعی معرفی شوند.

بنابراین، فرد می تواند محصولی غنی را در قالب محصولات خالص برداشت کند و به طور مصنوعی جامعه را در مراحل اولیه جانشینی حفظ کند. در واقع، در یک جامعه بالغ که در مرحله اوج قرار دارد، تولید خالص سالانه عمدتاً صرف تنفس گیاهان و حیوانات می شود و حتی ممکن است برابر با صفر باشد.

از سوی دیگر، از دیدگاه انسانی، تاب آوری یک جامعه در مرحله اوج، توانایی آن در مقاومت در برابر اثرات عوامل فیزیکی (و حتی مدیریت آنها) یک ویژگی بسیار مهم و بسیار مطلوب است. یک فرد هم به بهره وری و هم به ثبات جامعه علاقه دارد. برای حمایت از زندگی انسان، مجموعه ای متعادل از مراحل اولیه و بالغ جانشینی، که در حالت تبادل انرژی و ماده هستند، ضروری است. غذای اضافی ایجاد شده در جوامع جوان اجازه می دهد تا مراحل قدیمی تر را حفظ کند که به مقاومت در برابر تأثیرات خارجی کمک می کند.

به عنوان مثال، زمین های زراعی را باید مراحل جوان متوالی در نظر گرفت. آنها به لطف کار مداوم کشاورز در این شرایط حفظ می شوند. از سوی دیگر جنگل ها جوامع قدیمی تر، متنوع تر و پایدارتر با تولید خالص کم هستند. بسیار مهم است که مردم به هر دو نوع اکوسیستم توجه یکسانی داشته باشند. اگر جنگلی به دنبال درآمد موقت از چوب نابود شود، ذخایر آب کاهش می‌یابد و خاک از دامنه‌ها دور می‌شود. این امر باعث کاهش بهره وری مناطق می شود. جنگل‌ها برای انسان‌ها نه تنها به‌عنوان تامین‌کننده چوب یا منبعی از مناطق اضافی که می‌توانند توسط گیاهان کشت‌شده اشغال شوند، ارزشمند هستند.

متأسفانه مردم از عواقب تخلفات زیست محیطی که در پی کسب منفعت اقتصادی رخ می دهد آگاهی کمی دارند. این تا حدودی به دلیل این واقعیت است که حتی متخصصان محیط زیست هنوز نمی توانند پیش بینی دقیقی از پیامدهایی که اختلالات مختلف اکوسیستم های بالغ منجر به آن می شود انجام دهند. بقایای تمدن‌ها و بیابان‌ها که پیدایش آن‌ها ناشی از فعالیت‌های انسانی است، گواه بسیار خوبی است بر این که انسان هرگز به ارتباط نزدیک خود با طبیعت، لزوم سازگاری با فرآیندهای طبیعی و عدم فرمان‌دادن به آنها پی نبرده است.

با این وجود، حتی دانشی که در حال حاضر انباشته شده است، کافی است تا اطمینان حاصل شود که تبدیل زیست کره ما به یک فرش وسیع از زمین های قابل کشت، مملو از خطرات عظیمی است. برای حفاظت از خود ما، مناظر خاصی باید توسط جوامع طبیعی نشان داده شوند

پیوست:

مراحل رشد بیش از حد یک مخزن از پوشش گیاهی پیشنهادی را نشان دهید: اسفاگنوم، جج، کاج مردابی، جنگل مختلط، رزماری وحشی (جنگ، اسفاگنوم، رزماری وحشی، کاج مردابی، جنگل مختلط).

مراحل جانشینی را به ترتیب صحیح توزیع کنید: گیاهان یک ساله، درختچه ها، درختان خزان کننده، چند ساله، درختان سوزنی برگ (سالانه، چند ساله، درختچه، درختان برگریز، درختان مخروطی)

مراحل جانشینی در حال انجام را در زمان ترتیب دهید: استعمار قلمرو توسط خزه ها. جوانه زدن بذر گیاهان علفی، استعمار بوته ها، تشکیل جامعه پایدار، استعمار سنگ های لخت توسط گلسنگ ها

1. استعمار سنگ های لخت توسط گلسنگ ها

2. استعمار قلمرو با خزه

3. جوانه زدن بذر گیاهان علفی

4. استعمار توسط بوته ها

5. ایجاد یک جامعه پایدار

سیر تکامل (توسعه) یک جامعه قابل پیش بینی نیست.

کلی ترین الگوهای تکامل بیوسنوزها:

1. انواع گیاهان و جانوران در طول توسعه یک جامعه قابل پیش بینی است

2. پایین می آوردتنوع گونه های موجودات

3. اندازه موجودات در طول جانشینی در حال کاهش هستند.

4، زنجیره های غذایی کوتاه و ساده شده است.آنها شروع به ایفای نقش مهمی می کنند تجزیه کنندگان.

5. چرخه های زیستی پیچیده تر شود ، موجودات به طور فزاینده ای از نظر اکولوژیکی تخصصی می شوند.

6. زیست توده مواد آلی در طول توسعه جامعه افزایش. اتفاق می افتد ارتفاعمحصولات جامعه پاک و کاهش سرعتشدت تنفس

جانشینی زیست محیطی

یکی از دستاوردهای اصلی بوم شناسی این کشف بود که نه تنها موجودات و گونه ها، بلکه اکوسیستم ها نیز رشد می کنند. جوامع دائما در حال تغییر هستند. برخی از موجودات زنده می میرند، برخی دیگر می آیند تا جایگزین آنها شوند. انرژی و مواد مغذی در یک جریان بی پایان در جامعه جریان دارند.
مفهوم و انواع، 2018.

توالی تغییرات در جوامع (اکوسیستم ها، بیوسنوزها) در همان قلمروتماس گرفت جانشینی.

هنگام تعریف جانشینی اکولوژیکی باید سه نکته را در نظر گرفت.

اولاً، جانشینی تحت تأثیر اجتماع رخ می دهد، یعنی. جزء زیستی اکوسیستم

ثانیاً جانشینی به طریق خاصی هدایت می شود و قابل پیش بینی (پیش بینی) است.

جنبه سوم این است که اوج جانشینی، ظهور یک اکوسیستم تثبیت شده است که در آن در هر واحد جریان انرژی حداکثر زیست توده و حداکثر تعداد فعل و انفعالات بین گونه ای وجود دارد.

مرحله نهایی جانشینی نامیده می شود جامعه یائسگی.

به طور سنتی، روند جانشینی با مثالی از رشد بیش از حد یک مخزن کوچک در یک جنگل نشان داده شده است (شکل 34). قسمت‌های بالای آب گیاهان علفی ساحلی سالانه از بین می‌روند و به همین دلیل مساحت سطح آب تمیز حوض کاهش می‌یابد.

به تدریج شرایط مساعد برای رشد گونه های گیاهی ساحلی قدرتمندتر مانند بید در نزدیکی سواحل ایجاد می شود. با ریشه گرفتن، بید شروع به پمپاژ آب از حوضچه می کند و منطقه وجود خود را خشک می کند. در نتیجه، بید با گونه های درخت کوچک برگ جایگزین می شود: توس، فندق.
مفهوم و انواع، 2018.
مساحت سطح حوض همچنان کاهش می یابد، رطوبت خاک کاهش می یابد و خاک جنگل شروع به تشکیل می کند. درختان کوچک برگ جای خود را به درختان پهن برگ می دهند، بلوط و نمدار به تدریج ظاهر می شوند و درختچه ها و گیاهان علفی مختلف در زیر طوقه آنها رشد می کنند. شرایط برای ورود درختان سوزنی برگ به جوامع به تدریج ایجاد می شود. در نتیجه مصرف بیش از حد عناصر شیمیایی بیوژنیک، عمدتا نیتروژن و فسفر، به همراه مواد آلی به مخزن، "شکوفایی" آب رخ می دهد: جلبک های تک سلولی در مقادیر زیادی تکثیر می شوند. "پیری" اکوسیستم های دریاچه وجود دارد - اوتروفیکاسیون آنها.

جلبک های در حال مرگ، همراه با روزن داران، "به صورت باران" به پایین می ریزند، که منجر به کاهش عمق حوضچه می شود. در نتیجه، جنگلی به جای مخزن تشکیل می شود که عملاً هیچ تفاوتی با جنگلی که چندین دهه پیش مخزن را احاطه کرده بود، ندارد. در شرایط خارجی خاص، دریاچه به یک باتلاق ذغال سنگ نارس تبدیل می شود که یک اکوسیستم پایدار از نوع اوج است.

تعداد بسیار زیادی طبقه بندی از جانشینی وجود دارد.

بسته به دلایل جانشینی، آنها را تشخیص می دهند

· از نظر اگزوودی e (از کلمه یونانی exo - خارج) توالی های ناشی از عوامل خارجی برای یک اکوسیستم معین،

· دواینامیکی(از کلمه یونانی endon - درون) جانشینی ناشی از مکانیسم های داخلی اکوسیستم

وابسته بهتوالی می تواند ناشی از تغییرات آب و هوایی، کاهش سطح آب های زیرزمینی، بالا آمدن سطح دریا و غیره باشد. چنین تغییراتی می تواند برای قرن ها و هزاره ها ادامه یابد. آنها عمدتاً با عملکرد مکانیسم های سازگاری اکوسیستم با عوامل محیطی مرتبط هستند که به نوبه خود مبتنی بر مکانیسم های سازگاری موجودات زنده در اکوسیستم است.

دواینامیکیجانشینی توسط قوانین خاصی هدایت می شود که مکانیسم های آن هنوز تا حد زیادی نامشخص است. مشخص است که روی هر بستر، حتی کاملاً بی‌جان، مانند تپه‌های شنی یا گدازه‌های سخت شده، دیر یا زود زندگی شکوفا می‌شود. علاوه بر این، اشکال زندگی، یا به طور دقیق تر، انواع جوامع، به طور متوالی در یک فضای معین جایگزین یکدیگر می شوند، به تدریج پیچیده تر می شوند و تنوع گونه ها را افزایش می دهند، به اصطلاح مجموعه ای متوالی را تشکیل می دهند که شامل مراحل متوالی است که جایگزینی یک جامعه را نشان می دهد. توسط دیگری

سری جانشینی در مرحله بلوغ به پایان می رسد، که در آن اکوسیستم تغییرات بسیار کمی دارد. اکوسیستم ها در این مرحله نامیده می شوند یائسگی(از کلمه یونانی klimax - نردبان).

مدت زمان جانشینی از مبدأ یک اکوسیستم تا مرحله اوج می تواند تا صدها و حتی هزاران سال باشد. چنین مدت طولانی عمدتاً به دلیل نیاز به تجمع مواد مغذی در بستر است.

نوع دیگری از طبقه بندی جانشینی وجود دارد.

لازمه تمایز است توالی اتوتروف و هتروتروف. تمام توالی های اتوتروف در اکوسیستم هایی اتفاق می افتد که پیوند مرکزی آن پوشش گیاهی است (فیتوسنوز).

دینامیک هتروتروف ها کاملاً تابع دینامیک اتوتروف ها است - تغییر جوامع حیوانی به تغییر جوامع گیاهی بستگی دارد. توالی های اتوتروف از نظر تئوری می توانند برای همیشه باقی بمانند، زیرا دائماً از انرژی خورشید تغذیه می شوند.

که در توالی هتروتروففقط حیوانات (هتروتروف ها، مصرف کنندگان) شرکت می کنند. گیاهان مرده نیز می توانند در این فرآیند شرکت کنند، به عنوان مثال، درختان افتاده، کنده ها و غیره، که به طور معمول منبع انرژی برای جانشینی هتروتروف هستند.

جانشینی هتروتروف مستلزم وجود اجباری منبع خاصی از انرژی انباشته شده در مواد آلی است. هنگامی که منبع انرژی تمام شود، یعنی پس از تجزیه کامل بستر اصلی، پایان می یابد. پس از این، اکوسیستم وجود ندارد. بنابراین، مفهوم یائسگی برای او تعریف نشده است. برخلاف بیوژئوسنوزها، چنین اکوسیستم هایی فانی هستند.

نمونه هایی از جانشینی هتروتروف تغییرات در جوامع روی جسد یک حیوان است (تغییرات تقریباً به این ترتیب رخ می دهد: باکتری ها - مورچه ها - سوسک های مردار ، سوسک های فرش ، سوسک های شپش). روی توده ای از کود (یا فضولات)؛ روی میوه ای که روی زمین مانده است - مثلاً یک سیب.
ارسال شده در ref.rf
طولانی ترین جانشینی هتروتروف در تنه یک درخت بزرگ افتاده مشاهده می شود.

بنابراین، در در جانشینی هتروتروف، مرحله اوج وجود ندارد.

جانشینی هتروتروف به خوبی با جوامع وابسته به سوخت فسیلی مرتبط است. پویایی جانشینی هتروتروف با یک منحنی با افزایش سریع تعداد موجودات تا رسیدن به حداکثر معین توصیف می‌شود، سپس با اتمام منبع انرژی، تعداد موجودات به تدریج کاهش می‌یابد. دستیابی به هیچ حالت پایدار (اوج) ممکن نیست. چنین جامعه ای به سرعت در حال پیشرفت است، اما با این وجود در ابتدا محکوم به انقراض است.

ما قبلاً از بسیاری از رسوبات "خامه را پاک کرده ایم". عملیات بیشتر آنها به سرمایه گذاری انرژی بیشتر در طول زمان نیاز دارد. بنابراین، بازده استخراج به طور پیوسته کاهش می یابد. در کنار این، قابلیت حیات تمدنی که بر اساس جانشینی هتروتروف ساخته شده است نیز کاهش خواهد یافت، مگر اینکه، البته، تغییرات فاجعه بار حتی زودتر رخ دهد. به همین دلیل است که ما تلاش زیادی را صرف یافتن منابع جدید انرژی می کنیم. اما حتی اگر یاد بگیریم همجوشی گرما هسته ای را کنترل کنیم، ماهیت مخرب ما را تغییر نخواهد داد.

بسته به شرایط اولیه، جانشینی به دو دسته تقسیم می شود

- اولیه(زمانی که موجودات زنده مناطق خالی را که قبلاً هرگز در آن ساکن نبوده اند استعمار کنند) و

- ثانوی(فرآیند در مکان‌هایی اتفاق می‌افتد که قبلاً مسکونی بوده‌اند، اما ساکنان خود را در نتیجه، به عنوان مثال، یخبندان یا فعالیت‌های انسانی از دست داده‌اند).

جانشینی اولیه- روند توسعه و تغییر اکوسیستم ها در مناطقی که قبلاً خالی از سکنه بوده است، با استعمار آنها شروع می شود.

یک مثال کلاسیک از جانشینی اولیه، توسعه یک جامعه بر روی گدازه یا خاکستر سرد شده در منطقه عمل یک آتشفشان، روی سنگ ها و سنگ ها است. در ابتدا، گلسنگ ها ظاهر می شوند و سطح را با نیتروژن غنی می کنند.
مفهوم و انواع، 2018.
پس از مدتی، خزه ها در بیوتوپ شروع به رشد می کنند. پس از این، علف همراه با خزه ها رشد می کند، سپس درختان کوچک برگ. درک این نکته دشوار نیست که در تمام این مدت خاک در اکوسیستم در حال توسعه است و رشد ارگانیسم‌های پیچیده‌تر را ممکن می‌سازد.

جانشینی ثانویهدر جایی رخ می دهد که یک بیوسنوز قبلا وجود داشته است، اما در نتیجه عوامل طبیعی یا انسانی از بین رفته است.

به عنوان مثال، جانشینی ثانویه در مکان های جنگل زدایی، در زمین های قابل کشت متروکه، در روستاهای متروک، پس از بلایای طبیعی آغاز می شود: سیل، سونامی، بادهای بادگیر جنگل، زلزله. مطالعه توالی های تب زا (به وجود آمده در نتیجه آتش سوزی) از اهمیت ویژه ای برخوردار است، زیرا با توسعه جامعه انسانی، نسبت آتش سوزی های ناشی از انسان افزایش می یابد.

جانشینی ثانویهبا یک مرحله اجتماعی پایدار به پایان می رسد در 150-250سال، و اولیهحدود طول می کشد 1000 سال.

4.2.1 اکوسیستم Climax.

جانشینی با مرحله ای به پایان می رسد که همه گونه های اکوسیستم، در حین تولید مثل، تعداد نسبتاً ثابتی را حفظ می کنند و هیچ تغییر دیگری در ترکیب آن رخ نمی دهد. به این حالت تعادل اوج و اکوسیستم اوج می گویند. تحت شرایط غیر زنده مختلف، اکوسیستم های اوج متفاوتی تشکیل می شوند. در آب و هوای گرم و مرطوب، جنگل بارانی استوایی و در آب و هوای خشک و گرم، بیابان خواهد بود. بیوم های اصلی زمین اکوسیستم های اوج مناطق جغرافیایی مربوطه هستند.

جنگل صنوبر آخرین مرحله اوج توسعه اکوسیستم در شرایط آب و هوایی شمال است، یعنی در حال حاضر یک بیوسنوز بومی است (شکل 33).

برنج. 33. توالی پی در پی در طول تشکیل جنگل صنوبر.

در ابتدا، گونه‌های به‌اصطلاح پیشگام، مانند گلسنگ‌ها و جلبک‌های پوشاننده، روی بستر بی‌جان می‌نشینند. در طی 5-10 سال، آنها تا حدودی بستر را با مواد مغذی غنی می کنند و ابتدای خاک را تشکیل می دهند. سپس علف ها روی این خاک های هنوز بسیار فقیر می نشینند و خاک را غنی تر می کنند. حدود 15 سال از آغاز جانشینی، اولین بوته ها در فضای زمانی بی جان مستقر می شوند، که به تدریج با درختان برگریز نور دوست، اغلب توس و آسپن، که با رشد سریع مشخص می شوند، جایگزین می شوند.
مفهوم و انواع، 2018.
در سن 50 سالگی، قوی ترین درختان در جنگل های برگریز جوان خودنمایی می کنند، که بر شاخه های ضعیف سایه می اندازند، که می میرند، و این امکان را برای صنوبر فراهم می کند که در زیر تاج جنگل برگریز مستقر شود. صنوبر نسبت به سایه مقاوم‌تر است؛ تحت حفاظت درختان برگ‌ریز، به تدریج با آنها در رشد می‌آید و فضای زندگی آنها را به دست می‌آورد. در حدود سن 70 سالگی، اکوسیستم به مرحله جنگل های مخلوط صنوبر و برگریز می رسد. در آن زمان، درختان برگریز زمان برای پیر شدن دارند و به تدریج صنوبر به ردیف اول می رسد و همه پوشش گیاهی برگریز را سایه می اندازد و نازک می کند. در سن 90 سالگی، این اکوسیستم به مرحله اوج می رسد، که با فقدان تقریباً کامل درختان برگریز مشخص می شود؛ صنوبر گونه غالب ساختمانی می شود و به روشی خاص کل زندگی جامعه ساکن در این اکوسیستم را تشکیل می دهد.

قانون ترمودینامیک را قانون بقای ساختار بیوسفر می نامند.

جانشینی زیست محیطی - مفهوم و انواع. طبقه بندی و ویژگی های دسته "جانشینی زیست محیطی" 2017-2018.