خلافة. أمثلة على خلافة النظام البيئي
خلافة
أنواع الخلافة
الخلافة الثانوية
أنواع التغييرات المتعاقبة
مدة الخلافة
أمثلة على خلافة النظام البيئي
المجتمعات تتغير باستمرار. تكوين الأنواع، وعدد بعض الكائنات الحية، والبنية الغذائية وغيرها من مؤشرات تغير المجتمع.
المجتمعات تتغير مع مرور الوقت.
الخلافة هي استبدال ثابت وطبيعي لبعض المجتمعات بمجتمعات أخرى في منطقة معينة من الإقليم، بسبب العوامل الداخلية لتطوير النظام البيئي.
من أجل فهم طبيعة الخلافة البيئية، تخيل مجتمعًا مثاليًا (أي أن إجمالي إنتاج الكائنات ذاتية التغذية من حيث الطاقة يتوافق تمامًا مع تكاليف الطاقة المستخدمة لضمان النشاط الحيوي للكائنات المكونة لها).
في علم البيئة، يسمى إجمالي استهلاك الطاقة - النفس المشترك للمجتمع.
ومن الواضح أنه في مثل هذه الحالة المثالية، تتم موازنة عمليات الإنتاج مع عمليات التنفس.
وبالتالي، تظل الكتلة الحيوية للكائنات الحية في مثل هذا النظام ثابتة، ويظل النظام نفسه دون تغيير أو في حالة توازن.
إذا كان "إجمالي التنفس" أقل من إجمالي الإنتاج الأولي، فسوف يحدث تراكم للمواد العضوية في النظام البيئي؛
إذا كان أكثر، سيتم تقليله.
في الحالتين الأولى والثانية، ستحدث تغييرات في المجتمع
إذا كان هناك فائض في الموارد، فستكون هناك دائمًا أنواع يمكنها السيطرة عليها، وإذا كان هناك نقص، فسوف تنقرض بعض الأنواع.
هذا التغيير هو جوهر الخلافة البيئية.
السمة الرئيسية لهذه العملية هي أن التغيرات في المجتمع تحدث دائمًا في اتجاه حالة التوازن.
1.1 أنواع الخلافة
وتسمى الخلافة التي تبدأ في مكان خال من الحياة (مثل الكثبان الرملية التي تكونت حديثا). الخلافة الأولية.
في الطبيعة، تكون الخلافة الأولية نادرة نسبيًا وتستمر لفترة أطول بكثير من الخلافة الثانوية - حتى عدة قرون.
الخلافة الأولية- هذا هو النمو الزائد في مكان لم تشغله النباتات من قبل: صخور عارية أو حمم بركانية متجمدة.
مثال:
تكوين مجتمع على قطعة صخرية مكشوفة، أو منطقة من الحمم البركانية المتصلبة، أو على الكثبان الرملية حديثة التكوين، أو بعد تراجع نهر جليدي.
عدد قليل فقط من النباتات قادر على العيش في مثل هذه التربة، ويطلق عليهم رواد الخلافة. الرواد النموذجيون هم الطحالب والأشنات. فهي تغير التربة، وتطلق حمضًا يكسر الصخور ويفككها. تتحلل الطحالب والأشنات المحتضرة تحت تأثير البكتيريا المتحللة، وتختلط بقاياها مع ركيزة صخرية فضفاضة (الرمال).
وهذا يشكل التربة الأولى التي يمكن أن تنمو عليها النباتات الأخرى. إن الحاجة إلى تدمير الصخرة الأم هي السبب الرئيسي للتقدم البطيء في التعاقب الأولي؛ لاحظ الزيادة في سمك طبقة التربة مع تقدم الخلافة.
في التربة الفقيرة بالمواد المغذية، تستقر الأعشاب، والتي تكون قادرة بشكل أكثر تحديدًا على إزاحة الأشنات والطحالب. وتتغلغل جذور الأعشاب في شقوق الصخر، وتدفع هذه الشقوق عن بعضها البعض وتدمر الحجر أكثر فأكثر.
يتم استبدال الأعشاب بالنباتات والشجيرات المعمرة، مثل جار الماء والصفصاف. توجد عقيدات على جذور ألدر - أعضاء خاصة تحتوي على بكتيريا تكافلية تعمل على تثبيت النيتروجين في الغلاف الجوي وتساهم في تراكم احتياطيات كبيرة في التربة، مما يجعل التربة أكثر خصوبة.
الآن يمكن أن تنمو عليها الأشجار، مثل الصنوبر والبتولا والتنوب.
وبالتالي فإن القوة الدافعة للخلافة هي أن النباتات تغير التربة الموجودة تحتها، مما يؤثر على خواصها الفيزيائية وتركيبها الكيميائي، بحيث تصبح مناسبة للأنواع المتنافسة، التي تزيح السكان الأصليين، مما يسبب تغييرا في المجتمع - الخلافة، بسبب النبات المنافسة لا يعيشون دائمًا في ظروف أفضل لهم.
تحدث الخلافة الأولية على عدة مراحل.
على سبيل المثال، في منطقة الغابات: الركيزة الجافة التي لا حياة لها - الأشنات - الطحالب - الأعشاب السنوية - الحبوب والأعشاب المعمرة - الشجيرات - أشجار الجيل الأول - أشجار الجيل الثاني؛ في منطقة السهوب، تنتهي الخلافة عند مرحلة العشب، وما إلى ذلك.
1.2 الخلافة الثانوية
يشير مصطلح "الخلافة الثانوية" إلى المجتمعات التي تتطور بدلاً من المجتمع الموجود مسبقًا والذي تم تشكيله مسبقًا.
في الأماكن التي لا يتداخل فيها النشاط الاقتصادي البشري مع العلاقات بين الكائنات الحية، يتطور مجتمع الذروة، والذي يمكن أن يوجد لفترة طويلة إلى أجل غير مسمى - حتى يعطل أي تأثير خارجي (الحرث، قطع الأشجار، الحرائق، الانفجارات البركانية، الفيضانات) بنيته الطبيعية.
إذا تم تدمير المجتمع، تبدأ الخلافة فيه - وهي عملية بطيئة لاستعادة حالته الأصلية.
أمثلة على الخلافة الثانوية:تكاثر الحقل المهجور أو المرج أو المنطقة المحروقة أو المقاصة.
الخلافة الثانوية تستمر عدة عقود.
يبدأ بظهور النباتات العشبية السنوية في المنطقة المطهرة من التربة. هذه هي الحشائش النموذجية: الهندباء، زرع الشوك، حشيشة السعال وغيرها. ميزتها أنها تنمو بسرعة وتنتج بذورًا تتكيف مع الانتشار لمسافات طويلة بواسطة الرياح أو الحيوانات.
ومع ذلك، بعد عامين أو ثلاث سنوات يتم استبدالهم بالمنافسين - الأعشاب المعمرة، ثم الشجيرات والأشجار، في المقام الأول أسبن.
تقوم هذه الصخور بتظليل الأرض، كما أن نظمها الجذرية الواسعة تأخذ كل الرطوبة من التربة، بحيث تجد شتلات الأنواع التي تصل الحقل لأول مرة صعوبة في النمو.
لكن الخلافة لا تتوقف عند هذا الحد؛ تظهر شجرة صنوبر خلف الحور الرجراج. والأخيرة هي الأنواع البطيئة النمو التي تتحمل الظل، مثل شجرة التنوب أو البلوط. وبعد مائة عام، يتم استعادة المجتمع الذي كان في موقع الحقل قبل التشجير وحرث الأرض في هذا الموقع.
فينيك- جنس من النباتات العشبية المعمرة من عائلة Poaceae أو Poa
أرز. 8.7. الخلافة الثانوية للغابة الصنوبرية المظلمة في سيبيريا (تايغا التنوب) بعد حريق الغابات المدمر.
1.4 مدة الخلافة
يتم تحديد مدة الخلافة إلى حد كبير من خلال بنية المجتمع. تشير دراسات التعاقب الأولي في أماكن مثل الكثبان الرملية إلى أنه في ظل هذه الظروف، تستغرق الذروة عدة مئات من السنين لتتطور. وتتقدم التعاقبات الثانوية، على سبيل المثال في المقاصة، بشكل أسرع بكثير. ومع ذلك، يستغرق الأمر 200 عام على الأقل حتى تتعافى الغابة في مناخ معتدل ورطب.
إذا كان المناخ قاسيا بشكل خاص (كما هو الحال في الصحراء أو التندرا أو السهوب)، فإن مدة الحلقات أقصر، لأن المجتمع لا يستطيع تغيير البيئة المادية غير المواتية بشكل كبير. على سبيل المثال، تستمر الخلافة الثانوية في السهوب حوالي 50 عامًا.
المراحل الرئيسية للخلافة الثانوية في المناخات المعتدلة:
· المرحلة الأولى من الغطاء النباتي العشبي تستمر حوالي 10 سنوات؛
· المرحلة الثانية من الشجيرات؟ من 10 إلى 25 سنة؛
· المرحلة الثالثة من الأشجار المتساقطة؟ من 25 إلى 100 سنة؛
· المرحلة الرابعة من الأشجار الصنوبرية؟ أكثر من 100 سنة.
يمكن أن تكون الخلافة بمقاييس مختلفة. ويمكن أن تسير ببطء، على مدى آلاف السنين، أو بسرعة، على مدى عدة أيام.
يتم تحديد مدة الخلافة إلى حد كبير من خلال بنية المجتمع.
أثناء الخلافة الأولية، يستغرق الأمر مئات السنين لتطوير مجتمع مستقر.
انتبه!
إن الحاجة إلى تدمير الصخرة الأم هي السبب الرئيسي للتقدم البطيء في التعاقب الأولي.
تستمر التتابعات الثانوية بشكل أسرع بكثير. ويفسر ذلك حقيقة أن المجتمع الأساسي يترك وراءه كمية كافية من العناصر الغذائية والتربة المتطورة، مما يخلق الظروف الملائمة للنمو المتسارع وتطوير المستوطنين الجدد.
مثال:
في أوروبا في النهاية البليوسين (منذ 3 ملايين سنة) بدأ العصر الجليدي. دمر النهر الجليدي كل أشكال الحياة تحت غلافه. قام بتمزيق وتنعيم غطاء التربة والصخور المكسرة. ومع تراجعها وارتفاع درجة حرارة المناخ، انكشفت مساحات شاسعة من الأراضي العارية التي لا حياة فيها. تدريجيا كانت مأهولة بالنباتات والحيوانات المختلفة. وبطبيعة الحال، حدثت هذه التغييرات ببطء شديد. حيث دمر النهر الجليدي الغابات الاستوائية، وما زال ترميمها مستمرًا حتى يومنا هذا. ولم تصل هذه المناطق بعد إلى حالة مستقرة. لذلك لم يكن لديهم ما يكفي من ملايين السنين لإكمال الخلافة.
كما أن التغيرات التي أدت إلى ظهور الغابات عريضة الأوراق جاءت بطيئة أيضًا. الميوسين (منذ 20 مليون سنة) إلى صحاري شمال آسيا الوسطى الحالية.
تحدث الخلافة بشكل أسرع بكثير بعد حرائق الغابات، عندما يتم استبدال أحد التكاثر الحيوي بآخر في تسلسل معين، مما يؤدي في النهاية إلى استعادة مجتمع مستقر.
يحدث تلوث المنحدرات المكشوفة بسرعة نسبية: أجزاء من الصخور نتيجة للتآكل أو الانهيار الأرضي.
يتم ملاحظة أسرع الخلافة في خزان مؤقت أو عند تغيير المجتمعات في جثة حيوان متحللة، في جذع شجرة متعفن، في ضخ القش.
الأنماط العامة للخلافة
وبشكل عام يمكن وصف ظاهرة التعاقب البيئي بالأحكام التالية:
الخلافة هي عملية طبيعية يمكن التنبؤ بمسارها.
الخلافة هي نتيجة التغييرات التي تجريها المجتمعات نفسها على الموطن، أي أن العملية لا يتم ضبطها من الخارج.
تنتهي الخلافة بتكوين ذروة التكاثر الحيوي، والتي تتميز بأكبر قدر من التنوع، وبالتالي، بأكبر عدد من الروابط بين الكائنات الحية.
وبالتالي، فإن ذروة التكاثر الحيوي محمية إلى أقصى حد من الاضطرابات المحتملة من العوامل الخارجية وهي في حالة توازن.
السمة الرئيسية للخلافة البيئية هي أن التغييرات في المجتمع تحدث دائمًا نحو حالة التوازن.
عندما يقترب النظام البيئي من حالته المستقرة النهائية (حالة الذروة)، كما هو الحال في جميع أنظمة التوازن، تتباطأ جميع عمليات التنمية.
تظهر ملاحظات التعاقب أن بعض خصائص معينة من الكائنات الحية تتغير في اتجاه واحد، مهما كان نوع التعاقب.
دعونا صياغة لهم.
أنواع النباتات والحيوانات تتغير باستمرار.
يزداد تنوع أنواع الكائنات الحية.
يزداد حجم الكائنات الحية أثناء الخلافة.
تتطور السلاسل الغذائية الخطية التي تهيمن عليها الحيوانات العاشبة إلى شبكات غذائية معقدة. تبدأ الأشكال المتحللة (مستهلكات المواد العضوية الميتة) في لعب دور متزايد الأهمية فيها.
تصبح الدورات البيولوجية أطول وأكثر تعقيدا، وتصبح الكائنات الحية أكثر وأكثر تخصصا من الناحية البيئية.
تزداد الكتلة الحيوية للمواد العضوية. ويحدث انخفاض في صافي إنتاج المجتمع وزيادة في معدل التنفس.
1.5 معنى الخلافة
إن المجتمع الناضج، الذي يتمتع بتنوع أكبر، وثراء الكائنات الحية، وبنية غذائية أكثر تطورًا، وتدفقات طاقة متوازنة، قادر على تحمل التغيرات في العوامل الفيزيائية (مثل درجة الحرارة والرطوبة) وحتى بعض أنواع التلوث الكيميائي إلى حد أكبر بكثير. من مجتمع شاب. ومع ذلك، فإن المجتمع الشاب قادر على إنتاج كتلة حيوية جديدة بكميات أكبر بكثير من الكتلة القديمة. إن بقايا الحضارات والصحاري التي يعود ظهورها إلى النشاط البشري، هي دليل ممتاز على أن الإنسان لم يدرك قط ارتباطه الوثيق بالطبيعة، وحاجته إلى التكيف مع العمليات الطبيعية، وعدم التحكم فيها. ومع ذلك، فحتى المعرفة التي تراكمت في الوقت الحاضر كافية للتأكد من أن تحويل محيطنا الحيوي إلى سجادة واسعة من الأراضي الصالحة للزراعة محفوف بمخاطر هائلة. من أجل حمايتنا، يجب إدخال بعض المناظر الطبيعية إلى المجتمعات الطبيعية.
وهكذا، يمكن لأي شخص أن يجني حصادًا غنيًا على شكل منتجات نقية، مما يحافظ بشكل مصطنع على المجتمع في المراحل الأولى من الخلافة. في الواقع، في مجتمع ناضج، والذي هو في مرحلة الذروة، يتم إنفاق صافي الإنتاج السنوي بشكل رئيسي على تنفس النباتات والحيوانات، وربما يساوي الصفر.
من ناحية أخرى، من وجهة نظر إنسانية، فإن مرونة المجتمع في مرحلة الذروة، وقدرته على تحمل تأثيرات العوامل المادية (وحتى إدارتها) هي خاصية مهمة للغاية ومرغوبة للغاية. يهتم الشخص بإنتاجية واستقرار المجتمع. لدعم حياة الإنسان، من الضروري وجود مجموعة متوازنة من المراحل المبكرة والناضجة من الخلافة، والتي تكون في حالة تبادل الطاقة والمادة. إن الغذاء الزائد الذي يتم إنشاؤه في المجتمعات الشابة يسمح بالحفاظ على المراحل الأقدم التي تساعد على مقاومة التأثيرات الخارجية.
فالأراضي الصالحة للزراعة، على سبيل المثال، ينبغي اعتبارها مراحل متعاقبة شابة. يتم الحفاظ عليها على هذه الحالة بفضل العمل المستمر للمزارع. ومن ناحية أخرى، فإن الغابات هي مجتمعات أقدم وأكثر تنوعا وأكثر استقرارا مع انخفاض صافي الإنتاج. ومن المهم للغاية أن يولي الناس اهتمامًا متساويًا لكلا النوعين من النظم البيئية. إذا تم تدمير غابة سعياً للحصول على دخل مؤقت من الأخشاب، فسوف تنخفض إمدادات المياه وسوف تجرف التربة بعيداً عن المنحدرات. وهذا سوف يقلل من إنتاجية المناطق. تعتبر الغابات ذات قيمة بالنسبة للإنسان ليس فقط كمورد للأخشاب أو كمصدر لمناطق إضافية يمكن أن تشغلها النباتات المزروعة.
ولسوء الحظ، فإن الناس ليس لديهم سوى القليل من الوعي بعواقب الانتهاكات البيئية التي تحدث في السعي لتحقيق مكاسب اقتصادية. ويرجع ذلك جزئيًا إلى حقيقة أنه حتى المتخصصين في مجال البيئة لا يمكنهم بعد إجراء تنبؤات دقيقة بالعواقب التي تؤدي إليها الاضطرابات المختلفة في النظم البيئية الناضجة. إن بقايا الحضارات والصحاري التي يعود ظهورها إلى النشاط البشري، هي دليل ممتاز على أن الإنسان لم يدرك قط ارتباطه الوثيق بالطبيعة، وحاجته إلى التكيف مع العمليات الطبيعية، وعدم التحكم فيها.
ومع ذلك، فحتى المعرفة التي تراكمت في الوقت الحاضر كافية للتأكد من أن تحويل محيطنا الحيوي إلى سجادة واسعة من الأراضي الصالحة للزراعة محفوف بمخاطر هائلة. ومن أجل حمايتنا، يجب أن تمثل بعض المناظر الطبيعية مجتمعات طبيعية
مرفق:
وضح مراحل النمو الزائد للخزان من الغطاء النباتي المقترح: الطحالب، البردي، الصنوبر المستنقعات، الغابات المختلطة، إكليل الجبل البري (البردي، الطحالب، إكليل الجبل البري، صنوبر المستنقعات، الغابات المختلطة).
توزيع مراحل الخلافة بالترتيب الصحيح: النباتات الحولية، الشجيرات، الأشجار المتساقطة، النباتات المعمرة، الأشجار الصنوبرية (الحولية، النباتات المعمرة، الشجيرات، الأشجار المتساقطة، الأشجار الصنوبرية)
ترتيب مراحل الخلافة المستمرة في الوقت المناسب: استعمار الطحالب للإقليم. إنبات بذور النباتات العشبية، استعمار الشجيرات، تكوين مجتمع مستقر، استعمار الصخور العارية بواسطة الأشنات
1. استعمار الصخور العارية بواسطة الأشنات
2. استعمار المنطقة بالطحالب
3. إنبات بذور النباتات العشبية
4. الاستعمار بواسطة الشجيرات
5. بناء مجتمع مستدام
لا يمكن التنبؤ بمسار التطور (التطور) للمجتمع.
الأنماط الأكثر عمومية لتطور التكاثر الحيوي:
1. يمكن التنبؤ بأنواع النباتات والحيوانات أثناء تطور المجتمع
2. يخفضتنوع أنواع الكائنات الحية.
3. أحجام الكائنات الحية أثناء الخلافة تتناقص.
4، السلاسل الغذائية مختصرة ومبسطة.لقد بدأوا يلعبون دورًا متزايد الأهمية المخلفات.
5. الدورات البيولوجية تصبح أكثر تعقيدا أصبحت الكائنات الحية متخصصة بشكل متزايد من الناحية البيئية.
6. الكتلة الحيوية للمادة العضوية أثناء تنمية المجتمع يزيد. يحدث ارتفاعمنتجات المجتمع النظيف و ابطئشدة التنفس.
النظام البيئي (النظام البيئي) هو مجموعة محددة مكانيًا من الكائنات الحية وموائلها، متحدة بتفاعلات المواد والطاقة والمعلومات.
تم تقديم مصطلح "النظام البيئي" في علم البيئة من قبل عالم النبات الإنجليزي أ. تانسلي.
في النظم البيئية الطبيعية، تحدث تغييرات ثابتة في حالة سكان الكائنات الحية. وهي ناجمة عن أسباب مختلفة.
تمر الخلافة البيئية عبر سلسلة من المراحل، حيث تحل المجتمعات الحيوية محل بعضها البعض. يحدث استبدال الأنواع على التوالي بسبب حقيقة أن المجموعات السكانية، التي تسعى إلى تعديل البيئة، تخلق ظروفًا مواتية لمجموعات سكانية أخرى. ويستمر هذا حتى يتم التوصل إلى التوازن بين المكونات الحيوية وغير الحيوية. يُطلق على تسلسل المجتمعات التي تحل محل بعضها البعض في منطقة معينة اسم السلسلة؛ فقط عدد قليل من الأنواع يستمر من المراحل الأولية للخلافة إلى الحالة الناضجة للنظام البيئي.
وتشتمل عملية الخلافة على عدة مراحل: ظهور منطقة لا تشغلها الحياة؛ الهجرة، وكذلك إدخال الكائنات الحية المختلفة وأساسياتها إليها؛ تسوية الموقع المنافسة وتشريد بعض الأنواع. تحويل الموائل من قبل الكائنات الحية، والاستقرار التدريجي للظروف والعلاقات.
يحدث إدخال الجراثيم والبذور وتغلغل الحيوانات في المنطقة التي تم إخلاؤها في الغالب عن طريق الصدفة ويعتمد على الأنواع الموجودة في البيئات الحيوية المحيطة. من بين الأنواع التي تصل إلى موقع جديد، يتم تحديد الأنواع التي يتوافق تكافؤها البيئي مع الظروف اللاأحيائية للموئل المحدد. وتحتل الأنواع الجديدة البيئة الحيوية تدريجيًا، وتتنافس مع بعضها البعض وتحل محل الأنواع الأقل تكيفًا مع هذه الظروف. وبالتالي، فإن إعادة هيكلة المجتمع وتحويل الموائل من قبل المجتمع تحدث بالتوازي. وتنتهي العملية بتكوين نظام بيئي مستقر إلى حد ما، مما يضمن دورة من المواد يكون تأثيرها على البيئة في حده الأدنى.
في المراحل النهائية من تحلل الخشب، يوفر الجذع الناعم المغطى بالطحالب مأوى للعديد من الحيوانات الصغيرة مثل الرخويات والديدان الألفية والنمل وغيرها من الحيوانات اللافقارية. وهذه بدورها تجذب الحيوانات المفترسة، ويتشكل مجتمع جديد في الجذع لبعض الوقت. تتميز كل مرحلة من مراحل تدمير جذع شجرة التنوب المتساقط بمجموعتها الخاصة من الأنواع وتستمر لفترة أطول من سابقاتها. ولا يمكن تسجيل ممثلي الطائفتين المتعاقبتين إلا في فترات معينة. بفضل أنشطتهم المشتركة، على مدى 100-150 سنة، يتم إعادة تدوير خشب الشجرة المتساقطة بالكامل.
إذا بدأ تطوير النظام البيئي في منطقة لم تكن مأهولة من قبل بأي مجتمع (صخور مكشوفة مؤخرًا، أو رمل، أو تدفق للحمم البركانية)، فإن العملية تسمى التعاقب الأولي. إذا حدث تطوير النظام البيئي في المنطقة التي تمت إزالة المجتمع السابق منها (على سبيل المثال، حقل مهجور أو تطهير)، فسيكون هذا خلافة ثانوية. عادة ما يحدث بشكل أسرع من الأول، لأن المنطقة التي كانت محتلة سابقًا تحتوي بالفعل على بعض الكائنات الحية اللازمة لتبادل المواد مع بيئة أكثر ملاءمة لتنمية المجتمع من المنطقة "المعقمة".
مثال على الخلافة الأولية هو النمو الزائد للكثبان الرملية للبحيرة. ميشيغان. يتكون مجتمع المستوطنين الأوائل على الكثبان الرملية من الأعشاب والصفصاف والكرز وخشب القطن والحيوانات مثل الخنافس القافزة وعناكب الجحور والجنادب. يتبع مجتمع المستوطنين الأوائل مجتمعات الغابات، ولكل منها عالم الحيوان الخاص بها. على الرغم من حقيقة أن التطوير بدأ في مكان جاف وقاحل للغاية، إلا أنه في النهاية تنمو هنا غابة من خشب الزان والقيقب، على عكس الكثبان الرملية العارية، فهي رطبة وباردة. تتناقض التربة السميكة الغنية بالدبال مع ديدان الأرض والمحاريات مع الرمال الجافة التي تشكلت عليها.
كمثال على الخلافة الثانوية، سنستشهد باستعادة غابة التنوب. بعد القطع أو الحريق، تتغير الظروف في موقع غابة التنوب كثيرًا بحيث لا تستطيع شجرة التنوب إعادة ملء المنطقة التي تم إخلاؤها. في المناطق المفتوحة، تتضرر شتلات شجرة التنوب بسبب الصقيع في أواخر الربيع، وتعاني من ارتفاع درجة الحرارة ولا يمكنها التنافس مع النباتات المحبة للضوء. في العامين الأولين، تتطور النباتات العشبية بشكل كبير في عمليات القطع والمناطق المحترقة: الأعشاب النارية، وعشب القصب، وما إلى ذلك. وسرعان ما تظهر براعم عديدة من خشب البتولا، والحور الرجراج، وأحيانًا الصنوبر، والتي تتناثر بذورها بسهولة بواسطة الريح. تحل الأشجار محل النباتات العشبية وتشكل تدريجياً غابات صغيرة الأوراق أو الصنوبر. عندها فقط تنشأ الظروف المواتية لتجديد شجرة التنوب.
تتنافس شتلات شجرة التنوب المتسامحة مع الظل بنجاح مع شجيرات الأشجار المتساقطة المحبة للضوء. عندما تصل شجرة التنوب إلى الطبقة العليا، فإنها تزيح الأشجار المتساقطة بالكامل. من حيث المبدأ، فإن خلافة التايغا من خشب الأرز تستمر بنفس الطريقة (الشكل 1).
تستمر كل مرحلة لاحقة من الخلافة لفترة أطول من المرحلة السابقة، وتتميز بنسبة أعلى من الكتلة الحيوية إلى وحدة تدفق الطاقة والأنواع السائدة الخاصة بها. الأنواع النباتية السائدة لها تأثير قوي بشكل خاص على البيئة.
لا ترتبط المساهمة الكبيرة للنباتات في تكوين المجتمع فقط بدورها كمنتجين أساسيين، ولكن أيضًا بحقيقة أنها تتحلل ببطء. لا تشكل النباتات الكتلة الحيوية فحسب، بل تشكل أيضًا الجزء الرئيسي من الكتلة النخرية، أي. مادة عضوية ميتة.
أرز. 1.
تُظهر الأرقام الوقت (بالسنوات) لبداية مراحل الخلافة (يُشار إلى تواريخ انتهائها بين قوسين). يتم إعطاء الكتلة الحيوية والإنتاجية البيولوجية على نطاق تعسفي.
على الرغم من النشاط العالي للبكتيريا والمخلفات، فإن بقايا النباتات تتراكم على شكل فضلات الأوراق أو الخث. ترتبط قدرة الشجيرات والأشجار في الموائل ذات الرطوبة المعتدلة على إزاحة النباتات العشبية إلى حد كبير بتطور نظام التاج والجذر. وفي المقابل، فإن التعاقب في الموائل الأرضية يستلزم تغييرًا منتظمًا في أشكال النباتات.
تتميز النباتات الموجودة في المراحل المبكرة والمتأخرة من الخلافة باستراتيجيات نمو وتكاثر مختلفة. النباتات التي تنتمي إلى المراحل الأولى من الخلافة، بسبب قدرتها العالية على التشتت، تشغل بسرعة الموائل المتكونة حديثًا أو المضطربة. تنتشر الأنواع المتعاقبة المتأخرة وتنمو بشكل أبطأ، لكن تحمل الظل لنموها والحجم الكبير للنباتات الناضجة يمنحها مزايا في المنافسة مع الأنواع التي تشكل المراحل المبكرة من الخلافة. تتكيف نباتات المجتمعات النهائية لتنمو وتزدهر في البيئة التي تخلقها، في حين أن الأنواع الناشئة في المراحل الأولى من الخلافة لديها القدرة على استعمار البيئات التي لم يتم استخدامها بعد.
تتحلل أجسام الحيوانات بسرعة أكبر بكثير، لكن في بعض الأحيان تحدد بقاياها، مثل بقايا النباتات، بنية المجتمع ومسار الخلافة. ويحدث هذا، على سبيل المثال، عندما تتراكم الهياكل العظمية المتكلسة أثناء نمو المرجان. في كثير من الأحيان، تتفاعل الحيوانات بشكل سلبي مع تعاقب النباتات. ومن الممكن بالطبع أن تؤثر الطيور التي تأكل البذور أيضًا على التغير في الغطاء النباتي.
تتميز المجتمعات التي تحل محل بعضها البعض في عملية تطوير النظام البيئي بخصائص مختلفة. وهكذا، فإن النظم البيئية غير الناضجة في المراحل الأولى من الخلافة البيئية تتميز بانخفاض تنوع الأنواع وأنماط غذائية بسيطة: العديد من المنتجين والحيوانات العاشبة وعدد قليل من المحللات. تنفق النباتات، ومعظمها من الأعشاب الحولية، معظم طاقتها في إنتاج بذور صغيرة للتكاثر بدلاً من إنتاجها على أنظمة الجذور والسيقان والأوراق. إنهم يتلقون المواد الغذائية، كقاعدة عامة، مع الجريان السطحي من النظم الإيكولوجية الأخرى، لأنهم أنفسهم لا يستطيعون الاحتفاظ بالمواد المغذية وتجميعها.
تتميز النظم الإيكولوجية الناضجة بتنوع الأنواع، واستقرار السكان، وأنماط التغذية المعقدة. ويهيمن على النظام المحللون الذين يقومون بتحليل كميات كبيرة من المواد العضوية الميتة. وتمثل النباتات أعشابًا وأشجارًا معمرة كبيرة تنتج بذورًا كبيرة. إنهم ينفقون الجزء الأكبر من الطاقة والمواد الغذائية على الحفاظ على نظام الجذر والجذع والأوراق وليس على إنتاج نباتات جديدة. وتقوم هذه النظم البيئية نفسها باستخراج جزء من العناصر الغذائية التي تحتاجها والاحتفاظ بها ومعالجتها.
أثناء تطور المجتمع، تزداد الكتلة الحيوية الإجمالية، بينما تحدث الإنتاجية القصوى في إحدى المراحل الوسيطة للخلافة. عادة، أثناء التطوير، يزداد عدد الأنواع، لأنه مع زيادة التنوع النباتي، تظهر منافذ لعدد متزايد من أنواع الحشرات والحيوانات الأخرى. ومع ذلك، فإن المجتمع الذي يتشكل في المرحلة النهائية من التطور يكون أدنى من حيث ثراء الأنواع مقارنة بالمجتمعات في المراحل المبكرة. في مجتمعات الذروة، تعتبر العوامل الأخرى غير تلك التي تؤدي إلى تنوع الأنواع أكثر أهمية. وتشمل هذه العوامل زيادة حجم الكائنات الحية، مما يسمح لها بتخزين العناصر الغذائية والمياه للبقاء على قيد الحياة خلال الفترات التي تكون فيها نادرة. يؤدي هذا وعوامل أخرى إلى زيادة المنافسة بين الأنواع وانخفاض عددها في المراحل اللاحقة من التطور.
المجتمع النهائي أو المستقر لسلسلة نامية هو مجتمع الذروة. في مجتمع الذروة، على عكس المجتمعات النامية وغيرها من المراحل غير المستقرة، يكون صافي الإنتاج السنوي من المادة العضوية ضئيلًا أو معدومًا تمامًا. من المناسب لكل منطقة طبيعية التمييز بين ذروة مناخية واحدة وعدد مختلف من الذروة المناخية. الذروة المناخية هي مجتمع نظري يهدف إلى تطوير النظام البيئي بالكامل في منطقة معينة، مع تحقيق التوازن مع الظروف المناخية العامة.
يتم تنفيذ المجتمع النظري عندما لا تكون الظروف المادية للبيئة متطرفة لدرجة تغيير تأثيرات المناخ السائد.
أرز. 2.
عندما تمنع التضاريس والتربة والمسطحات المائية والمستنقعات وعوامل أخرى تطور الذروة المناخية، تنتهي الخلافة بتكوين ذروة مناخية. وبالتالي، اعتمادًا على التضاريس وخصائص التربة، تتطور مجتمعات مختلفة على المدرجات البحرية المجاورة بنفس الصخرة الأم (الشكل 13.4). وبما أن عامل التعديل الرئيسي للنظام البيئي هو المجتمع الحيوي، فكلما كانت الظروف المادية للبيئة أكثر قسوة، زاد احتمال توقف تطور النظام البيئي دون الوصول إلى التوازن مع الظروف المناخية العامة.
غالبًا ما يؤثر البشر على تطور النظام البيئي، مما يمنعه من الوصول إلى حالة الذروة. عندما يتم الحفاظ على مجتمع لا يمثل الذروة المناخية أو الذروة لمنطقة معينة من قبل البشر أو الحيوانات الأليفة، يطلق عليه اسم Disclimax، أو الذروة الفرعية البشرية المنشأ. على سبيل المثال، يمكن أن يؤدي الرعي الجائر إلى ظهور مجتمع صحراوي حيث كان من الممكن أن يحافظ المناخ الإقليمي على السهوب. المجتمع الصحراوي في هذه الحالة هو مأزق، والسهوب هو ذروة مناخية.
الخلافة البيئية
ماذا تسمى الخلافة؟
أعط أمثلة على الخلافة الأولية والثانوية.
ما هي المجتمعات التي تسمى رائدة وذروة؟
اشرح ظاهرة الطبقات باستخدام مثال الغابة المتساقطة النموذجية.* يتم إنشاء هيكل المجتمع تدريجياً مع مرور الوقت. أحد الأمثلة التي يمكن استخدامها كنموذج لتنمية المجتمع هو استعمار الكائنات الحية للركيزة الميتة (الركيزة (من اللات.الركيزة- القمامة، القاعدة) - عنصر بيئي داعم (قاعدة)، وفي بعض الحالات يعمل أيضًا كوسيط غذائي؛ على سبيل المثال، بالنسبة للكائنات الأرضية، الركيزة هي التربة). وهكذا، تظهر لأول مرة على الركيزة التي لا حياة لها في البداية (المجتمعات الرائدة)، على سبيل المثال الطحالب القشرية، والأشنات القشرية.
إنها تثري الركيزة إلى حد ما بالمواد العضوية التي يمكن للنباتات امتصاصها. ثم تظهر نباتات عشبية فردية قادرة على تطوير الركيزة الفقيرة. يتم استبدال هذه المرحلة بالشجيرات الفرعية والشجيرات، ويتم استبدالها بأنواع الأشجار المتساقطة (غالبًا خشب البتولا، والحور الرجراج، والصفصاف). تتميز الأخيرة بالنمو السريع، ولكن تتميز بحبها الكبير للضوء، فإنها تضعف بسرعة (بحلول 40-50 سنة).نتيجة لذلك، يتم إنشاء الظروف المواتية تحت مظلةها لتسوية شجرة التنوب المتسامحة في الظل، والتي تلحق تدريجيا بالنمو مع أنواع الأشجار المتساقطة القديمة وتدخل الطبقة الأولى. في هذه المرحلة، يتم تشكيل مجتمع مختلط من أشجار التنوب أو غابة شجرة التنوب مع مجموعة مميزة من الأنواع النباتية والحيوانية الأخرى. الركيزة يسمى هذا الاستبدال لواحد من التكاثر الحيوي بآخر على منطقة معينة من سطح الأرض خلال فترة زمنية معينةخلافةالنجاح . - الاستمرارية، الوراثة، التسلسل، التغيير). مصطلح "الخلافة" اقترحه ج. كولسون في عام 1898. يُطلق على المجتمع النهائي - المستقر والمتجدد ذاتيًا والمتوازن مع البيئة - اسمسن اليأس ذروة(من اليونانية
كليماكس- سلم) - حالة مستقرة ونهائية لتطور النظام البيئي في ظل ظروف بيئة معينة. تم تقديم مصطلح "انقطاع الطمث" بواسطة F. Clements في عام 1916. يسمى نوع الخلافة الذي يبدأ باستيطان مساحة هامدة في البداية (الركيزة) (على سبيل المثال، الكثبان الرملية، وطبقة نهر جليدي سابق، ومقالب الصخور، ومنتجات الانفجارات البركانية)الخلافة الأولية . على عكسها
من الأمثلة الكلاسيكية على الخلافة مع تكوين التكاثر الحيوي المستقر هو نمو البحيرة وظهور مستنقع الخث في مكانها أو تكوين غابة التنوب على الأراضي المهجورة. تمر غابة التنوب بعدة مراحل في تطورها. أول أنواع الأشجار التي ظهرت على الأراضي الصالحة للزراعة المهجورة هي خشب البتولا والحور الرجراج وجار الماء، حيث تحمل الرياح بذور هذه الأشجار بسهولة. بمجرد وضعها على التربة المعشبة قليلاً، تنبت. الأكثر ثباتًا منهم يسكنون الأراضي المهجورة أو المحروثة ، ويثبتون وجودهم هناك ويغيرون البيئة تدريجيًا ، مما يخلق ظروفًا جديدة يتبين أنهم أنفسهم في النهاية غير متكيفين معها. لكن تبين أن هذه الظروف مناسبة للنباتات "الغازية"، مما يؤدي إلى إزاحة روادها والبدء في السيطرة على المجتمع حتى تتغير الظروف مرة أخرى نتيجة نشاطهم ويبدأ استبدالهم بأشكال أكثر تكيفًا. يتم إنشاء الظروف المواتية لشجرة التنوب فقط بعد إغلاق تيجان أشجار البتولا، أي بعد حوالي 30-50 سنة. تتشكل غابة مختلطة تدريجياً. إنه موجود لفترة قصيرة نسبيًا، نظرًا لأن أشجار البتولا المحبة للضوء لا يمكنها تحمل السواد ولا يحدث تجديدها تحت مظلة أشجار التنوب. تتشكل غابة شجرة التنوب المستقرة على الأراضي الصالحة للزراعة المهجورة بعد حوالي 80-120 سنة من ظهور براعم البتولا الأولى.
تم تطوير نظرية الخلافة لأول مرة بالتفصيل في عام 1916 على يد ف. كليمنتس. درس المجتمعات في أمريكا الشمالية وخلص إلى أن العامل الرئيسي الذي يحدد تكوين مجتمع الذروة هو المناخ. وفقًا لكليمنتس، في ظروف مناخية معينة، لا يمكن أن يوجد سوى مجتمع ذروة واحد فقط، وهو ما يسمى الذروة (مفهوم أحادي الذروة). أكثر حداثة هومفهوم بوليكليماكس والتي بموجبها يتشكل سن اليأس تحت تأثير جميع العوامل الفيزيائية، وقد يسود واحد أو أكثر منها (مثل الصرف، التربة، الحرائق، وغيرها).
** تشمل مجتمعات الذروة الأرضية النموذجية الغابات النفضية. يتم إنتاج معظم الإنتاج الأولي في ظلة الشجرة، مع حدوث معظم التحلل على مستوى الأرض. مثال على تقسيم المنافذ البيئية بواسطة كائنات مختلفة، على الرغم من أن بعضها قد يستخدم طبقات مختلفة (على سبيل المثال، تعيش السناجب بشكل رئيسي في الأشجار، ولكنها تنزل أيضًا إلى الشجيرات، وأحيانًا على الأرض). داخل نفس الطبقة، تجد الحيوانات المختلفة طعامًا مختلفًا.
هيكل مجتمعي لغابة نموذجية عريضة الأوراق
4. الخلافة البيئية
يؤدي وجود التكاثر الحيوي لفترة طويلة نسبيًا في مكان واحد (غابات الصنوبر أو شجرة التنوب، أو مستنقعات الأراضي المنخفضة) إلى تغيير البيئة الحيوية (المكان الذي يوجد فيه التكاثر الحيوي) بحيث يصبح غير مناسب لوجود بعض الأنواع، ولكنه مناسب لإدخال أو تطوير آحرون. ونتيجة لذلك، فإن التكاثر الحيوي المختلف، الأكثر تكيفًا مع الظروف البيئية الجديدة، يتطور تدريجيًا في هذا البيئة الحيوية. يسمى هذا الاستبدال المتكرر لبعض الكائنات الحيوية بأخرى خلافة.
خلافة (من الخلافة اللاتينية - الاستمرارية والميراث) هو تغيير موجه تدريجي لا رجعة فيه لتكاثر حيوي لآخر في نفس المنطقة تحت تأثير العوامل الطبيعية أو التأثير البشري.
تم استخدام مصطلح "الخلافة" لأول مرة من قبل عالم النبات الفرنسي دي لوك في عام 1806 للإشارة إلى التغيرات في الغطاء النباتي.
ومن أمثلة الخلافة النمو التدريجي للرمال السائبة، والآلات الصخرية، والمياه الضحلة، واستعمار الأراضي الزراعية المهجورة (الأراضي الصالحة للزراعة)، والأراضي البور، والمساحات الخضراء، وما إلى ذلك من قبل الكائنات النباتية والحيوانية، حيث يتم تغطية الحقول السابقة بسرعة بمجموعة متنوعة من النباتات السنوية النباتات. ويشمل ذلك أيضًا بذور أنواع الأشجار: الصنوبر، الراتينجية، البتولا، الحور الرجراج. يتم حملها بسهولة لمسافات طويلة بواسطة الرياح والحيوانات. في التربة المعشبة بخفة، تبدأ البذور في الإنبات. تجد الأنواع ذات الأوراق الصغيرة المحبة للضوء (البتولا والحور الرجراج) نفسها في الوضع الأكثر ملاءمة.
من الأمثلة الكلاسيكية على الخلافة النمو الزائد لبحيرة أو قوس نهر وتحولها أولاً إلى مستنقع ، ثم بعد فترة طويلة من الزمن إلى تكاثر حيوي للغابات. في البداية، يصبح سطح الماء ضحلاً، ومغطى بالطوف من جميع الجوانب، وتغوص الأجزاء الميتة من النباتات إلى القاع. تدريجيا، يتم تغطية سطح الماء بالعشب. ستستمر هذه العملية لعدة عقود، وبعد ذلك سيتم تشكيل مستنقع عالي الخث بدلاً من البحيرة أو بحيرة أوكسبو. حتى في وقت لاحق، سيبدأ المستنقع تدريجيا في النمو بالنباتات الخشبية، على الأرجح الصنوبر. بعد فترة زمنية معينة، ستؤدي عمليات تكوين الخث في موقع الخزان السابق إلى إنشاء رطوبة زائدة وموت الغابة. وأخيرا، سيظهر مستنقع جديد، ولكن مختلف عما كان من قبل.
جنبا إلى جنب مع التغيير في الغطاء النباتي، تتغير أيضًا الحيوانات في المنطقة الخاضعة للخلافة. نموذجي لقوس الثور أو البحيرة هي اللافقاريات المائية والأسماك والطيور المائية والبرمائيات وبعض الثدييات - المسك والمنك. نتيجة الخلافة هي غابة الصنوبر. الآن تعيش هنا الطيور والثدييات الأخرى - طيهوج الخشب، الحجل، الأيائل، الدب، الأرنب.
أي موطن جديد - ضفة نهر رملية مكشوفة، حمم بركانية متجمدة من بركان منقرض، بركة بعد المطر - يتحول على الفور إلى ساحة لاستعمار الأنواع الجديدة. تعتمد طبيعة نمو الغطاء النباتي على خصائص الركيزة. تقوم الكائنات الحية المستقرة حديثًا بتغيير بيئتها تدريجيًا، على سبيل المثال، عن طريق تظليل السطح أو تغيير رطوبته. نتيجة هذه التغيرات البيئية هي تطوير أنواع جديدة مقاومة وتهجير الأنواع السابقة. بمرور الوقت، يتشكل تكاثر حيوي جديد بتركيبة أنواع مختلفة بشكل ملحوظ عن التركيبة الأصلية.
في البداية، تحدث التغييرات بسرعة. ثم ينخفض معدل الخلافة. تشكل شتلات البتولا نموًا كثيفًا يظلل التربة، وحتى لو كانت بذور شجرة التنوب تنبت جنبًا إلى جنب مع شجرة البتولا، فإن شتلاتها، التي تجد نفسها في ظروف غير مواتية للغاية، تتخلف كثيرًا عن شتلات البتولا. يعتبر خشب البتولا المحب للضوء منافسًا خطيرًا لشجرة التنوب. بالإضافة إلى ذلك، فإن الخصائص البيولوجية المحددة للبتولا تمنحها مزايا في النمو. يُطلق على خشب البتولا اسم "رائد الغابة"، وهو نوع رائد، لأنه دائمًا ما يكون أول من يستقر في الأراضي المضطربة ويتمتع بنطاق واسع من القدرة على التكيف.
يمكن أن يصل ارتفاع أشجار البتولا في عمر 2-3 سنوات إلى 100-120 سم، في حين أن أشجار التنوب في نفس العمر بالكاد تصل إلى 10 سم، وتدريجيًا، بحلول 8-10 سنوات، تشكل أشجار البتولا شجرة بتولا مستقرة يصل ارتفاعها إلى 10-12 عامًا. ارتفاع م. تحت التطوير، تبدأ شجرة التنوب في النمو على طول مظلة شجرة البتولا، وتشكل شجيرات بدرجات متفاوتة من الكثافة. تحدث التغييرات أيضًا في الطبقة السفلية للشجيرات العشبية. تدريجيًا، مع إغلاق تيجان البتولا، تبدأ الأنواع المحبة للضوء المميزة للمراحل الأولى من الخلافة في الاختفاء وإفساح المجال أمام الأنواع التي تتحمل الظل.
تؤثر التغييرات أيضًا على المكون الحيواني للتكاثر الحيوي. في المراحل الأولى، تستقر الخنافس وعث البتولا، ثم العديد من الطيور - العصفور، المغردة، المغردة، الثدييات الصغيرة - الزبابة، الخلد، القنفذ. تبدأ ظروف الإضاءة المتغيرة في التأثير بشكل مفيد على أشجار عيد الميلاد الصغيرة، مما يسرع نموها. إذا كان نمو أشجار التنوب في المراحل المبكرة من الخلافة يتراوح بين 1 إلى 3 سم سنويًا، فبعد 10 إلى 15 عامًا يصل بالفعل إلى 40 إلى 60 سم، وفي حوالي 50 عامًا، تلحق شجرة التنوب بالنمو، وأ يتم تشكيل حامل مختلط من خشب التنوب والبتولا. تشمل الحيوانات الأرانب البرية وفئران الغابة والفئران والسناجب. عمليات الخلافة ملحوظة أيضًا بين مجموعات الطيور: فالأوريولز التي تتغذى على اليرقات تستقر في مثل هذه الغابة.
يتم استبدال غابة شجرة التنوب والبتولا المختلطة تدريجيًا بشجرة التنوب. تتفوق شجرة التنوب على خشب البتولا في النمو، وتخلق ظلًا كبيرًا، ويسقط خشب البتولا، غير القادر على الصمود في وجه المنافسة، تدريجيًا من حامل الشجرة.
وهكذا، تحدث الخلافة، حيث يتم استبدال شجرة البتولا أولاً ثم غابة شجرة التنوب المختلطة بغابة شجرة التنوب النقية. تستمر العملية الطبيعية لاستبدال غابة البتولا بغابات التنوب لأكثر من 100 عام. ولهذا السبب تسمى أحيانًا عملية الخلافة تغيير دام قرنًا .
إذا حدث تطور المجتمعات في موائل (ركائز) تم تشكيلها حديثًا وغير مأهولة سابقًا، حيث لم تكن هناك نباتات - على الكثبان الرملية، أو تدفقات الحمم البركانية المتجمدة، أو الصخور المكشوفة نتيجة التآكل أو تراجع الجليد، فإن مثل هذه الخلافة تسمى أساسي.
مثال على الخلافة الأولية هو عملية استعمار الكثبان الرملية التي تكونت حديثا حيث لم يكن هناك أي نباتات في السابق. النباتات المعمرة التي يمكنها تحمل الظروف الجافة، مثل عشبة القمح الزاحفة، تستقر هنا أولاً. تتجذر وتتكاثر على الرمال المتحركة، مما يقوي سطح الكثبان الرملية ويثري الرمال بالمواد العضوية. تتغير الظروف المادية للبيئة على مقربة من الأعشاب المعمرة. بعد النباتات المعمرة تظهر الحولية. غالبًا ما يساهم نموها وتطورها في إثراء الركيزة بالمواد العضوية، بحيث يتم تهيئة الظروف المناسبة لنمو النباتات مثل الصفصاف والتوت والزعتر تدريجيًا. تسبق هذه النباتات ظهور شتلات الصنوبر التي تستقر هنا، وبعد أجيال عديدة تشكل غابات الصنوبر على الكثبان الرملية.
إذا كانت النباتات موجودة من قبل في منطقة معينة، ولكن لسبب ما تم تدميرها، فسيتم استدعاء استعادةها الطبيعية ثانوي خلافة . يمكن أن تنتج مثل هذه التتابعات، على سبيل المثال، عن التدمير الجزئي للغابة بسبب المرض أو الإعصار أو الانفجار البركاني أو الزلازل أو الحرائق. تستغرق استعادة التكاثر الحيوي للغابات بعد هذه التأثيرات الكارثية وقتًا طويلاً.
مثال على الخلافة الثانوية هو تكوين مستنقع الخث عندما تصبح البحيرة متضخمة. يبدأ التغير في الغطاء النباتي في المستنقع عندما تصبح حواف الخزان متضخمة بالنباتات المائية. تبدأ أنواع النباتات المحبة للرطوبة (القصب، القصب، البردي) في النمو في سجادة صلبة بالقرب من البنوك. تدريجيا، يتم إنشاء طبقة نباتية أكثر أو أقل كثافة على سطح الماء. تتراكم بقايا النباتات الميتة في قاع الخزان. ونظرًا لانخفاض كمية الأكسجين في المياه الراكدة، تتحلل النباتات ببطء وتتحول تدريجيًا إلى خث. يبدأ تكوين التكاثر الحيوي في المستنقع. تظهر طحالب Sphagnum على سجادة متواصلة ينمو منها التوت البري وإكليل الجبل البري والتوت. يمكن أيضًا أن تستقر أشجار الصنوبر هنا لتشكل نموًا متفرقًا. مع مرور الوقت، يتم تشكيل النظام البيئي المستنقعات المرتفعة.
معظم الخلافة لوحظت حاليا من صنع الإنسان , أولئك. تحدث نتيجة لتأثير الإنسان على النظم البيئية الطبيعية. وهذا هو رعي الماشية، وقطع الغابات، وحدوث الحرائق، وحرث الأراضي، وغمر التربة، والتصحر، وما إلى ذلك.
من السهل إرسال عملك الجيد إلى قاعدة المعرفة. استخدم النموذج أدناه
سيكون الطلاب وطلاب الدراسات العليا والعلماء الشباب الذين يستخدمون قاعدة المعرفة في دراساتهم وعملهم ممتنين جدًا لك.
تم النشر على http://www.allbest.ru/
مقدمة
التغيرات في النظم البيئية تحت تأثير الضغوط
التتابعات الطبيعية والبشرية المنشأ والذاتية المنشأ والخيفية
تصنيف
تعاقب التطوير (الابتدائي)
الخلافة التجددية (ثانوية)
الخلافة البشرية
آليات عمل الخلافة
خاتمة
قائمة الأدب المستخدم
مقدمة
إجهاد النظام البيئي: التكاثر الحيوي
الخلافة البيئية هي استعادة التوازن المضطرب من قبل النظام البيئي، وهي تمر عبر مراحل محددة بوضوح.
الخلافة هي تغيير متسلسل في التكاثر الحيوي (النظم البيئية)، معبرًا عنه بالتغيرات في تكوين الأنواع وبنية المجتمع.
تسمى سلسلة متتالية من المجتمعات التي تحل محل بعضها البعض على التوالي سلسلة متتالية. وتشمل الخلافة تصحر السهوب، ونمو البحيرات وتكوين المستنقعات، وما إلى ذلك.
يمكن إخراج النظام البيئي من التوازن بعدة طرق. عادة ما يكون هذا بسبب الحرائق أو الفيضانات أو الجفاف. وبعد هذا الخلل، يستعيد النظام البيئي الجديد نفسه، وتكون هذه العملية منتظمة وتكرر نفسها في مواقف متنوعة. ماذا يحدث في النظام البيئي المضطرب!؟
في موقع الاضطراب، تتطور أنواع معينة والنظام البيئي بأكمله بطريقة تجعل ترتيب ظهور هذه الأنواع هو نفسه بالنسبة للاضطرابات المماثلة والموائل المماثلة. هذا الاستبدال المتسلسل لبعض الأنواع بأنواع أخرى هو جوهر الخلافة البيئية. تمر استعادة التوازن المضطرب بواسطة النظام البيئي بمراحل محددة بوضوح.
التغيرات في النظم البيئية تحت تأثير الضغوط
يمكن أن يكون التغيير في المجتمعات دوريًا وتدريجيًا.
دوري التغييرات - تغيرات دورية في التكاثر الحيوي (يومية، موسمية، طويلة المدى)، يعود خلالها التكاثر الحيوي إلى حالته الأصلية.
ترتبط الدورات النهارية بالتغيرات في الإضاءة ودرجة الحرارة والرطوبة والعوامل البيئية الأخرى خلال النهار وتكون أكثر وضوحًا في المناخات القارية. تتجلى إيقاعات الساعة البيولوجية في التغيرات في حالة ونشاط الكائنات الحية.
ترتبط الدورة الموسمية بالتغيرات في العوامل البيئية على مدار العام وتكون أكثر وضوحًا في خطوط العرض العليا، حيث يكون التباين بين الشتاء والصيف كبيرًا. يتجلى التقلب الموسمي ليس فقط في التغيرات في الحالة والنشاط، ولكن أيضًا في النسبة الكمية للأنواع الفردية. لفترة معينة، يتم استبعاد العديد من الأنواع من حياة المجتمع، أو السبات، أو السبات، أو الهجرة أو الطيران إلى مناطق أخرى.
يرتبط التقلب طويل المدى بتقلبات المناخ أو عوامل خارجية أخرى (درجة فيضانات الأنهار)، أو لأسباب داخلية (ميزات دورة حياة النباتات التعليمية، وتكرار التكاثر الجماعي للحيوانات).
تقدمية التغييرات - التغيرات في التكاثر الحيوي، مما يؤدي في النهاية إلى استبدال هذا المجتمع بآخر، مع مجموعة مختلفة من الأنواع السائدة. قد تكون أسباب هذه التغييرات عوامل خارجية عن التكاثر الحيوي تعمل لفترة طويلة في اتجاه واحد، على سبيل المثال، زيادة تلوث المسطحات المائية، وزيادة جفاف تربة المستنقعات نتيجة للاستصلاح، وزيادة الرعي، وما إلى ذلك. من التكاثر الحيوي إلى آخر تسمى خارجية. في الحالة التي يؤدي فيها التأثير المتزايد لعامل ما إلى تبسيط تدريجي لهيكل التكاثر الحيوي، واستنفاد تكوينها، وانخفاض الإنتاجية، تسمى هذه التحولات استطرادية أو استطرادية.
طبيعي،من صنع الإنسان,ذاتي المنشأوخيفيخلافة
اعتمادًا على الأسباب التي تسببت في التغيير في التكاثر الحيوي، تنقسم الخلافة إلى طبيعية وبشرية المنشأ، ذاتية المنشأ وخيفية.
تحدث التعاقبات الطبيعية تحت تأثير أسباب طبيعية لا علاقة لها بالنشاط البشري.
الخلافة البشرية سببها الأنشطة البشرية. وهي ناجمة إما عن عامل خارجي يعمل باستمرار (رعي الماشية، الدوس، التلوث)، أو تمثل عملية استعادة النظم البيئية بعد أن تم إزعاجها من قبل الإنسان (فرط نمو الأراضي البور، استعادة المراعي بعد توقف الرعي المكثف، استعادة الغابات بعد التطهير وإغراق الأراضي المستنزفة وما إلى ذلك).
تنشأ التتابعات الذاتية (التوليد الذاتي) نتيجة لأسباب داخلية (تغيرات في البيئة تحت تأثير المجتمع).
تنتج التعاقبات الخيفي (المتولدة من الخارج) عن أسباب خارجية (على سبيل المثال، تغير المناخ).
في تطوره، يسعى النظام البيئي إلى حالة مستقرة. تحدث تغييرات متتالية حتى يتم تشكيل نظام بيئي مستقر ينتج الحد الأقصى من الكتلة الحيوية لكل وحدة من تدفق الطاقة. ويسمى المجتمع الذي يكون في حالة توازن مع البيئة ذروة.
تصنيف
هناك العديد من تصنيفات التعاقب، وذلك حسب المؤشرات التي يمكن أن تتغير أثناء التعاقب أو بسبب التغيرات:
· حسب المقياس الزمني (سريع، متوسط، بطيء، بطيء جداً)،
عن طريق الرجوع (قابل للعكس ولا رجعة فيه) ،
· حسب درجة ثبات العملية (ثابت وغير ثابت)،
· حسب المنشأ (الابتدائي والثانوي)،
· وفقا لاتجاهات التغيرات الإنتاجية (التصاعدية والرجعية)،
· وفقا لاتجاه التغيرات في ثراء الأنواع (التصاعدية والتراجعية)،
· وفقا للبشرية (البشرية والطبيعية)،
· بطبيعة التغيرات التي تحدث أثناء التعاقب (ذاتية التغذية وغيرية التغذية).
إذا قمنا بتصنيف التعاقب على أساس العمليات المستمرة، فيمكننا التمييز بين مجموعتين رئيسيتين: داخلية، تحدث نتيجة لعمل المجتمعات، وخارجية، تحدث نتيجة للتأثيرات الخارجية. القوة الدافعة وراء الخلافة الداخلية هي التبادل غير المتوازن للمجتمعات.
يميز داخليةو خارجيخلافة.
يتم تحديد الأول لأسباب داخل المنشأ. وهي مقسمة إلى فئتين:
1) خلافة تطوير،الأساسي، بدايته هو تطوير الكائنات الحية للركيزة التي لم يتم احتلالها بعد (على الصخور، المنحدرات، الرمال السائبة، في الخزانات الجديدة، إلخ).
2) خلافة التصالحية،ثانوي. تشمل فئة التتابعات الخارجية الناجمة عن عوامل خارجية كلاً من التتابعات طويلة المدى، على سبيل المثال، التتابعات المناخية، والكارثية - نتيجة الظواهر الطبيعية العفوية (نتيجة إزالة الغابات، والحرائق، والحرث، والانفجار البركاني، وما إلى ذلك).
خلافةتطوير(أساسي)
إن التعاقبات الذاتية الأولية هي نتيجة لتطور المناطق التي لم تكن هناك حياة فيها. في الوقت نفسه، نتيجة لتطوير موائل جديدة تحت تأثير النشاط الحيوي للنباتات والكائنات غير المتجانسة، يتم تشكيل التربة من الركيزة الميتة ويتم إثراء تكوين الأنواع في النظام البيئي.
التعاقب أثناء فرط نمو الصخور: تم وصف عملية تكوين النظم البيئية على الصخور في مناطق مختلفة من الكوكب.
خلال الخلافة، يتم تمييز عدد من المراحل.
1. استيطان الأشنات القشرية (قد يسبقها مرحلة من البكتيريا الزرقاء، التي تجمع بين وظائف التمثيل الضوئي وتثبيت النيتروجين وبالتالي استعمار الموائل الجديدة "عديمة التربة" بشكل أكثر فعالية). في مجتمعات الأشنة، يتم تمثيل المكونات غير المتجانسة، بالإضافة إلى المكون الفطري للأشنة، بواسطة الأوليات، الدوارات، والديدان الخيطية. يمكن أن تؤوي الشقوق الصخرية العث والحشرات الصغيرة. في مثل هذه البيئات القاسية، "تنبض" الحياة، حيث تنشط جميع الكائنات الحية بعد هطول المطر، ويقل نشاطها الحيوي بشكل حاد خلال أوقات الجفاف.
2. مراحل الأشنات الورقية التي يتم تحضير مستوطناتها من خلال نشاط الأشنات القشرية. تقوم هذه الكائنات بتحويل البيئة بشكل أكثر نشاطًا، والأحماض التي تفرزها تدمر سطح الصخور، حيث تظهر طبقة رقيقة من المخلفات. تسمح الظروف الجديدة لعدد أكبر بكثير من الكائنات غير المتجانسة بالعيش - ذيل الربيع، والعث الأوريباتيد، وأكلة القش، ويرقات البعوض الدافع، وما إلى ذلك. ويزداد أيضًا تنوع النباتات الدقيقة للمتحللات التي تعالج فضلات الحيوانات وبقاياها الميتة.
3. بعد أن يصل سمك "التربة" إلى عدة ملليمترات، تحل الطحالب محل الأشنات الورقية. تخترق جذورها طبقة من الأرض الناعمة، التي يزيد سمكها تدريجياً إلى 3 سم، وتقلل الطحالب من تقلبات درجات الحرارة على سطح الركيزة، مما يزيد من تنوع ونشاط الكائنات الحية غير المتجانسة.
4. مرحلة تكوين مجتمعات الطحالب والنباتات الصخرية الوعائية من أجناس الزعتر والأليسوم والأعشاب الصخرية وما إلى ذلك. تصبح طبقة التربة أكثر سمكًا وتزداد مشاركة اللافقاريات الكبيرة - الإنتشيترايدات وديدان الأرض ويرقات الحشرات وما إلى ذلك. في تكوين الحيوانات غير المتجانسة.
5. بعد ذلك، يزداد تنوع النباتات الوعائية أكثر فأكثر، وتضاف الشجيرات ثم الأشجار، وخاصة الصنوبر، إلى الأعشاب. وهذا يخلق الظروف الملائمة لظهور الطيور والثدييات الصغيرة في الكائنات الحية.
الخلافة أثناء فرط الرمال. تحدث تغييرات مشابهة للخلافة على الصخور عندما تصبح الرمال السائبة متضخمة. على سبيل المثال، في صحراء كاراكوم، تبدأ الخلافة باستيطان العشب المعمر أرستيدا، القادر على العيش في ظروف رملية متغيرة. جذور هذا النبات تشبه الحبل ومحاطة بغطاء من حبيبات الرمل الأسمنتية. وهذا يحمي الجذور من الجفاف والأضرار الميكانيكية إذا وصلت إلى السطح. على حساب Aristida، يمكن أن تكون بعض الحشرات موجودة بالفعل، وبالتالي تبدأ السحالي في الركض إلى الكثبان الرملية بحثا عن الطعام. بعد الأرستيدا، يستقر البردي الرملي الجذري، مما يؤمن السطح المتحرك للرمل. بعد نبات البردي، تستقر شجيرات جوزغون والساكسول البيضاء، بالإضافة إلى العديد من النباتات سريعة الزوال.
إن إثراء تكوين الأنواع من النباتات يسمح بوجود سنجاب الأرض نحيف الأصابع، والجربوع الصوفي القدم، واليربوع في منتصف النهار. يتزايد تنوع الحشرات التي تعمل كغذاء للسحالي. تظهر الطيور - ساكسول جاي والحبارى والثعابين والحيوانات المفترسة الصغيرة.
في الآونة الأخيرة، تم الحصول على بيانات مثيرة للاهتمام حول الخلافة الأولية في الموائل الرملية الجديدة في صحراء أرالكوم، والتي تشكلت نتيجة لانخفاض مستوى بحر آرال. لقد تجاوزت مساحة الصحراء الجديدة بالفعل 40 ألف كيلومتر مربع، حيث انخفض مستوى سطح البحر بمقدار 20 مترًا بسبب ارتفاع كمية المياه من نهري أموداريا وسير داريا، ولم تتمكن عملية تجفيف بحر آرال من يتم إيقافه. تعتمد طبيعة التعاقب الأولي على مدى ملوحة مناطق قاع البحر المكشوف. ومع ذلك، في جميع الحالات، يمكن تتبع التسلسل التالي: المتفجرات السنوية - أريستيدا - المجتمعات الغنية بالأنواع بمشاركة الشجيرات والساكسول. يبدأ استيطان الشجيرات والأشجار بعد 30 عامًا.
الخلافة خلال فرط البحيرات. يعتبر النمو الزائد للبحيرات الضحلة مع تحولها التدريجي إلى مستنقعات عشبية بمثابة خلافة أولية. في المرحلة الأولى، يتم ملء عمود الماء بالأعشاب البركية، ويسهم فيلم من طحلب البط الذي يغطي سطح الماء في الخلافة. بسبب ترسب السابروبيل، يرتفع المستوى السفلي تدريجيًا، وتندفع النباتات البرمائية المائية الساحلية - القصب، والكاتيل، وذيل الحصان - إلى وسط البحيرة، ثم يتم استبدالها بالرواسب - النحيلة والساحلية والحويصلية. عندما تتحول البحيرة بالكامل إلى مستنقع عشبي، تستقر عليها النباتات الخشبية - ألدر أسود وصفصاف رماد.
الخلافة على تدفقات الحمم البركانية المجمدة. تعتبر هذه التعاقبات موضوعًا مفضلاً لدى علماء البيئة، وبالتالي تمت دراستها جيدًا. كقاعدة عامة، تبدأ الخلافة باستيطان النباتات البقولية، في أغلب الأحيان من جنس الترمس. البقوليات تثري الركيزة بالنيتروجين. بعد ذلك تستقر أعشاب الحبوب والشجيرات والأشجار. تستمر عملية التعاقب أسرع بعشرات المرات من تعاقب الصخور أو الركائز المتضخمة التي تكونت بعد ذوبان الأنهار الجليدية. والسبب في ذلك هو المناخ الدافئ في المناطق التي تحدث فيها معظم البراكين. بالإضافة إلى ذلك، فإن الركيزة من تدفقات الحمم البركانية غنية جدًا بعناصر التغذية المعدنية.
على غرار الخيارات الموضحة للخلافة الذاتية الأولية، تحدث عملية النمو الزائد للمقالب المثقلة بالأعباء في موقع التعدين. اعتمادًا على المناخ الملائم ووجود العناصر الغذائية في الصخور المثقلة، تستمر عملية التعاقب بمعدلات مختلفة. في جبال الأورال الجنوبية، بعد 30 عامًا فقط، تنمو أشجار البتولا في مقالب النفايات ويتشكل غطاء أرضي مغلق من الأعشاب. في ياقوتيا، تتضخم المحاجر التي تم تشكيلها أثناء تعدين الذهب ببطء شديد، وتظهر الأشجار الأولى في موعد لا يتجاوز 100 عام.
خلافةالتصالحية(ثانويه)
ثانوي خلافةتتطور على ركيزة تم تعديلها في البداية بواسطة نشاط مجموعة من الكائنات الحية. غالبًا ما يكون لمثل هذه الخلافة طابع تصالحي (ديموتيشنالي).
ثانوي خلافةيذهب في كل مكان. وتشمل الأمثلة المنتشرة على ذلك زيادة نمو المراعي بالشجيرات، وتطوير الأراضي البور في الحقول المهجورة، وتجديد الغابات بعد إزالتها. إذا أدى التدخل البشري إلى تكوين مجتمع مستقر مختلف عن الذروة، فإنه يسمى بلاجيوكليماكس، ويتم الضغط على الخلافة.
مثال ثانوي خلافةتحت تأثير العوامل الداخلية قد تحدث عملية النمو الزائد للبحيرة. وتحت تأثير النشاط الحيوي للكائنات الحية التي تسكنها، تمتلئ البحيرة ببطء بالمواد العضوية الميتة. بالإضافة إلى ذلك، قد تدخل المواد الرسوبية إلى البحيرة. تدريجيا، يتناقص عمق البحيرة، وتتحول في النهاية إلى مستنقع (أعلى أو أسفل، حسب الموقع)، ومن ثم إلى أرض جافة.
ل ثانوي الخلافةهناك أيضًا تلك التي يتبين فيها أن القوة الأولية التي تسبب التغيير في المجتمعات هي اضطرابات في التفاعلات المستقرة في التكاثر الحيوي.
كما ترون، ثانوي خلافةتتطور بشكل أسرع من تلك الأساسية. في السنة الثالثة بعد توقف التأثير التكنولوجي للمجموعة ثانوي خلافةتغطية 40 - 60% من السطح التالف. وفي غضون 10 إلى 15 عامًا، يتم استعادة المظهر الطبيعي للمستنقعات المضطربة بالكامل تقريبًا.
بالنسبة للخلافة الأولية والثانوية، يلزم وجود مصدر للبذور وأبواغ النباتات والحيوانات القادرة على استعمار الموائل. ل ثانوي خلافةعامل مهم هو وجود طبقة خصبة من التربة. إذا دمرت الطبقة الخصبة من الأرض، فيمكن أن تستمر الخلافة مثل الطبقة الأولية. تنتهي عملية الخلافة في مرحلة تحافظ فيها جميع الأنواع التي تشكل نظامًا بيئيًا على أعداد ثابتة نسبيًا على جميع المستويات الغذائية. تسمى حالة التوازن هذه بالذروة، ويسمى النظام البيئي بالذروة.
أمن صنع الإنسانخلافة
في الوقت الحاضر فهي منتشرة بشكل خاص من صنع الإنسان خلافة،الناشئة نتيجة للنشاط الاقتصادي البشري. تحدث تحت تأثير الحرائق ورعي الماشية والترفيه وما إلى ذلك. يحدث التحول العميق للتربة والغطاء النباتي بسبب أعمال البناء والتعدين وما إلى ذلك. ويتغير الغطاء النباتي والحيوانات تحت تأثير تلوث الهواء والماء والتربة.
إلى جانب التأثير السلبي على الكائنات الحية في المزرعة، يمكن أن يكون النشاط البشري بناءًا. الأنظمة الطبيعية التي يتم فيها تنفيذ تدابير الاستصلاح بهدف زيادة إنتاجيتها: الغابات والمروج والأسماك. يتم نقل الصيد والأعمال الأخرى إلى الفئة شبه الطبيعية.
أخيرًا، يتم إنشاء مجمعات بيئية بشرية المنشأ: يتحمل الإنسان بالكامل تكاليف الزراعة والبستنة وإدارة المياه وغيرها من تكاليف إدارة هذه المجمعات.
والفرق الأساسي بين هذه الأنظمة هو أنه في النظم الإيكولوجية الطبيعية يتم استنساخ المادة الحية ووظائفها البيئية من تلقاء نفسها، في حين أن النظم الاقتصادية الطبيعية لا تستطيع إعادة إنتاج نفسها. ومن أجل الحفاظ على وجودها المستدام، فإن التكاليف ضرورية، وكلما كانت النظم الاقتصادية الطبيعية غير طبيعية، كلما ارتفع الثمن الذي يجب على الشخص أن يدفعه. إذا تركوا لأجهزتهم الخاصة، فإنهم يسعون جاهدين للعودة إلى حالتهم الطبيعية من خلال سلسلة من الخلافة التصالحية.
بسبب الاضطرابات المستمرة، فإن الغطاء الأرضي الحيوي الحديث يخلو عمليا من النظم البيئية التي وصلت إلى ذروتها في تطورها الطبيعي - وهي المرحلة النهائية عندما تكون النظم البيئية في الوحدة الأكثر اكتمالا مع العوامل البيئية. ومع ذلك، لا ينبغي أن يكون هذا بمثابة أساس لاستنتاج أن المحيط الحيوي يتعرض للتدمير.
وفقا للمفاهيم الحديثة، فإن مجتمعات الذروة الناضجة تكون أقل مقاومة للعوامل الخارجية. وهذا نتيجة للتخصص الضيق لمجتمعات الذروة والدرجة العالية من التوازن في عملياتها الوظيفية المميزة. مجتمعات Subclimax، التي هي في طريقها إلى المراحل النهائية، هي أقل تخصصًا وبالتالي لديها قدرة أكبر على استعادة بنيتها.
في الوقت الحاضر، عندما أصبح تأثير العوامل البشرية منتشرًا في كل مكان تقريبًا، فإن هذه الفئة من النظم البيئية هي الأكثر انتشارًا بسبب قدرتها على التكيف.
من بين الأشكال المتنوعة للديناميكيات، يتم تمييز فئات ديناميكية مختلفة بشكل أساسي: التقلبات والخلافة والتحول في النظم البيئية من قبل البشر.
تحت التقلباتيُفهم التكاثر النباتي على أنه تغييرات غير موجهة من سنة إلى أخرى، تنتهي بعودة التكاثر النباتي إلى حالته الأصلية، أو بشكل أكثر دقة، بالقرب من حالته الأصلية. مع درجة ما من التقليد، تشمل التقلبات في المجتمعات النباتية التغيرات الناجمة عن الأنشطة الاقتصادية - أنشطة صنع التبن والرعي والغابات.
متعاقبةالعمليات، على عكس التقلبات، تتطور في اتجاه معين. ليس لديهم أبدًا طابع التذبذبات حول حالة متوسطة ما.
الآلياتالإجراءاتخلافة
من خلال دراسة الخلافة في النظم البيئية، حدد علماء البيئة ثلاث آليات لعملها:
مساعدة. الأنواع الرائدة التي تظهر في النظام البيئي الجديد تجعل من السهل على الأنواع الأخرى أن تستعمر لاحقًا. على سبيل المثال، بعد تراجع الأنهار الجليدية، أول ما يظهر هو الأشنات وبعض النباتات ذات الجذور الضحلة، أي الأنواع التي يمكنها البقاء على قيد الحياة في التربة القاحلة الفقيرة بالمغذيات. عندما تموت هذه النباتات، تتراكم طبقة من التربة، مما يسمح للأنواع المتعاقبة المتأخرة بالتجذر. وبالمثل، توفر الأشجار المتعاقبة المبكرة الظل والمأوى لنمو الأشجار المتعاقبة المتأخرة.
الاحتواء. في بعض الأحيان، تخلق الأنواع الرائدة ظروفًا تعقد أو حتى تجعل من المستحيل ظهور النباتات المتعاقبة اللاحقة. عندما تظهر أسطح جديدة بالقرب من المحيط (على سبيل المثال، نتيجة لبناء أرصفة خرسانية أو حواجز الأمواج)، فإنها سرعان ما تمتلئ بأنواع رائدة من الطحالب، ويتم ببساطة ازدحام الأنواع النباتية الأخرى. يحدث هذا الإزاحة بسهولة شديدة، نظرًا لأن الأنواع الرائدة تتكاثر بسرعة كبيرة وسرعان ما تغطي جميع الأسطح المتاحة، ولا تترك مجالًا للأنواع اللاحقة. ومن الأمثلة على الاحتواء النشط ظهور نبات المر، وهو نبات آسيوي انتشر في جميع أنحاء الغرب الأمريكي. يعمل جورشاك على قلوية التربة التي ينمو فيها بشكل كبير، مما يجعله غير مناسب للعديد من الأعشاب البرية.
التعايش. وأخيرا، قد لا يكون للأنواع الرائدة أي تأثير على النباتات اللاحقة على الإطلاق - لا مفيدة ولا ضارة. ويحدث هذا على وجه الخصوص إذا كانت الأنواع المختلفة تستخدم موارد مختلفة وتنمو بشكل مستقل عن بعضها البعض
مثال
لا يمكن ملاحظة الخلافة بشكل مباشر حتى يتم اضطراب حالة التوازن في المجتمع بطريقة ما. إذا تم قطع الغابة للأغراض الزراعية، فبعد توقف العمل الزراعي، عادة ما يتم استعادتها مرة أخرى. يتم تغطية سطح الصخور المكشوفة أو الطرق المهجورة أولاً بمستعمرات من الطحالب والأشنات، ثم بالأعشاب والشجيرات، وبعد ذلك، في ظل ظروف مواتية، بالنباتات الخشبية المعمرة. يمكن أن يؤدي تغيير مسار النهر إلى زيادة التآكل في مكان ما وترسب الطمي في مكان آخر. يتم تثبيت الطمي بواسطة نباتات المستنقعات التي تتحمل الملوحة، وبعد أن تصبح طبقة التربة أكثر سمكًا، يتسرب الملح، مما يسمح للأعشاب والشجيرات بالنمو في المنطقة. كل هذه الأمثلة تشير إلى أن بنية المجتمع تتغير وتتطور نحو مرحلة أكثر نضجا، سن اليأس،مميزة (وبالتالي يمكن التنبؤ بها) لظروف بيئية معينة.
هناك علاقة محددة بين الكائنات الحية في المجتمع والخصائص الفيزيائية والكيميائية للموائل. في ظل ظروف مواتية، سوف يتطور المجتمع؛ وإلا فسوف تختفي أو تتحلل ببساطة. يحفز ترسيب الطمي تغير المجتمعات في الغطاء النباتي للأهوار، بينما يؤثر التآكل على هذه العملية في الاتجاه المعاكس. يؤدي إثراء البحيرات في وجود مصدر خارجي للعناصر المعدنية في النهاية إلى غمر البحيرة بالكامل، ويمكن أن يؤدي ترشيح هذه المواد من التربة إلى الحد من تطور المجتمع النباتي، على سبيل المثال في غابة الخلنج. تسمى هذه التغييرات خيفي خلافة.
ذاتي المنشأ خلافةيحدث عندما يكون هناك ردود فعل إيجابية داخل المجتمع (تغيرات داخلية)، مثل تثبيت النيتروجين، أو زيادة محتوى المادة العضوية في البحيرة (مستنقع البحيرة)، أو تصريف التربة نتيجة النتح.
الخلافة الذاتية هي عملية طويلة جدا. هناك مثال معروف على خلافة ما بعد العصر الجليدي الذي لوحظ في الخليج الجليدي في ألاسكا. منذ عام 1750، تراجعت الأنهار الجليدية في الخليج الجليدي بأكثر من 100 كيلومتر وتركت الركام خاليًا من النباتات. كانت الصخور مغطاة بالطحالب ونوعين أو ثلاثة أنواع من الأعشاب ذات نظام جذر غير متطور. بعد أكثر من 15 عامًا، بدأ الصفصاف ينمو هناك - في البداية أشكال زاحفة، ثم أشكال شجيرة. وبعد 50 عامًا، ظهر جار الماء وشكل غابة يصل ارتفاعها إلى 10 أمتار. تم استبدال جار الماء بشجرة التنوب، التي شكلت بعد 150 عامًا غابة كثيفة استمرت في التطور ووصلت إلى مرحلة النضج. وبعد 200 عام، ظهرت طحالب الإسفاجنوم في المناطق ذات الرطوبة الزائدة، فاحتفظت بالمياه وتسببت في التشبع بالمياه، مما أدى إلى موت الأشجار وتكوين المستنقعات. وبالتالي فإن ذروة هذه المنطقة هي المستنقع.
أحد العوامل الرئيسية التي تساهم في تسريع الخلافة وتطور المجتمعات الموصوفة أعلاه هو تراكم كميات كبيرة من النيتروجين. يقوم جار الماء بأكسدة التربة إلى الحالة التي تجعلها مناسبة لنمو شجرة التنوب، والتي تحل محل ألدر باستخدام الإمداد المتراكم من النيتروجين. خلال المراحل الناضجة من الخلافة، يتناقص محتوى النيتروجين في التربة مع دخول النيتروجين إلى الكتلة الحيوية للشجرة.
يمكن أن تؤدي التغيرات في التضاريس ونوع التربة أو رعي المحبسة، وكذلك الحرائق، إلى تطوير مجتمع نباتي شديد التنوع داخل منطقة معينة .
يعد التباين في توزيع الأنواع النباتية وأعدادها من سمات جميع المجتمعات النباتية في حالات الذروة. وينجم عن الانهيارات الأرضية أو إزالة الغابات أو التغيرات الدورية في الغطاء النباتي نفسه. وصف التغييرات في مجتمع الخلنج ( كالونا الشائع) ، موطنه الأراضي البور في شمال أوروبا، هو المثال الأكثر اكتمالا. إذا لم يتم تدمير مجتمعات الخلنج بالنار أو الرعي، أو إذا لم يتم استبدالها بالأشجار، فإن الخلنج يبدأ في التدهور ببطء. تموت النباتات لتشكل أرضًا قاحلة تتوسع تدريجيًا في وسط المنطقة، تسكنها، بالإضافة إلى الخلنج، نباتات أخرى. يتشكل مجتمع الخلنج غير المتجانس تدريجيًا في مراحل مختلفة من التطور. في هذه الحالة، يرجع التباين إلى خصائص نمو النبات، ولكن التغيرات الدورية على النطاقات المكانية والزمانية الأكبر يمكن أن تكون ناجمة عن عوامل مناخية.
خاتمة
دراسة المجتمعات، نأتي إلى استنتاج مفاده أن النشاط البشري الطائش يمكن أن يدمرهم. على سبيل المثال، التغييرات في الروابط الغذائية. لكن معرفة العمليات الأولية في المجتمعات تسمح للمرء بتجنب عدد من هذه الكوارث البيئية.
يساهم إتقان المعرفة البيئية في اتخاذ موقف دقيق تجاه الطبيعة والحفاظ عليها وتقليل الهجمات الانتقامية على البشرية منها.
تكمن آلية الخلافة في حقيقة أن عمليات إنشاء بيئة حيوية محددة والحفاظ عليها، والتراكم التدريجي لظروف تدهورها، وتشكيل مجتمع أكثر تعقيدًا أو مجتمع أكثر انسجامًا مع ظروف البيئة اللاأحيائية، تحدث بالتتابع في المجتمع. اعتمادًا على الظروف الأولية، من المعتاد التمييز بين التتابعات الأولية، التي تبدأ على ركائز هامدة تمامًا، على سبيل المثال، على الكثبان الرملية، والتتابعات الثانوية، التي تبدأ بظروف بداية أكثر ملاءمة، على سبيل المثال، بعد حريق أو إزالة الغابات أو في حقل مهجور.
في الآونة الأخيرة، يتميز المحيط الحيوي بتتابعات ثانوية، ترتبط بشكل رئيسي بالنشاط البشري.
قائمةمستخدمالأدب:
1. رايمرز إن.إف. إدارة الطبيعة: كتاب مرجعي للقاموس. -م: ميسل، 1990. ص 485-486.
2. Kormilitsyn M. S. أساسيات علم البيئة. م.: MPU، 1997. ص.24.
3. جي إم أندرسون علم البيئة وعلوم البيئة. ل.: جيدروميتويزدات، 1985. ص 96-101.
4. ماريشينكو أ.ف. علم البيئة. الطبعة الثانية. م: 2008-328 ص.
5. ستيبانوفسكيخ أ.س. البيئة العامة. الطبعة الثانية. م: 2005-687 ص.
6. بيريدلسكي إل في، كوروكين في آي، بريخودشينكو أو إي. علم البيئة. م: 2007-512 ص.
تم النشر على www.allbest.ru
وثائق مماثلة
التصنيف الاصطناعي الحديث للعوامل البيئية بناءً على مبادئ A.S. مونتشادسكي. مفهوم وآليات التكيف وأنماطه وأهميته. تعاليم ف.ن. Sukacheva حول التكاثر الحيوي. التتابعات: ذاتية المنشأ وخيفية، أولية وثانوية.
تمت إضافة الاختبار في 16/12/2011
الخلافة البيئية هي عملية تغيير تدريجي في تكوين وبنية ووظيفة النظم البيئية تحت تأثير العوامل الخارجية أو الداخلية. تغير النظم البيئية تحت تأثير حياة الكائنات الحية والأنشطة البشرية والعوامل اللاأحيائية.
الملخص، تمت إضافته في 10/03/2013
مفهوم “إنتاجية النظام البيئي” أنواعها، تصنيف النظم البيئية حسب الإنتاجية. أربع خطوات (أو مراحل) متتالية في عملية إنتاج المادة العضوية. تكوين الأنواع وثراء التكاثر الحيوي. التقييس البيئي.
تمت إضافة الاختبار في 27/09/2009
دراسة التغيرات في النظام البيئي والبيئة الخارجية. دراسة عملية التطوير الموجه للنظام البيئي. السمات المميزة والأنواع وأنواع الخلافة. أسباب تطور النظم البيئية. إعادة هيكلة نظام المحيط الحيوي. أنماط عملية الخلافة.
تمت إضافة العرض بتاريخ 27/10/2014
العوامل الطبيعية التي تحدد النظام الجيولوجي البيئي. التغيرات في مستوى بحر قزوين خلال فترة تاريخية معينة. زعزعة الاستقرار البيئي للبيئة الطبيعية. تعاقب المجتمعات النباتية تحت تأثير العوامل الطبيعية والبشرية.
أطروحة، أضيفت في 09/11/2012
حرائق الغابات هي عملية تدهور النظم البيئية الطبيعية تحت تأثير النشاط البشري. تعريف وتصنيف الخلافة، مفهوم مجتمعات ذروة الغابات. سلسلة زمنية لترميم غابات الصنوبر بعد الحرائق في خليج كاندالاكشا.
تمت إضافة الدورة التدريبية في 05/01/2011
النظر في مبادئ نظرية باري كومونر، قوانين الحد الأدنى، الضرورة، هرم الطاقة، مفهوم الخلافة (التغيير المتتالي للمجتمعات تحت تأثير الزمن)، التكاثر الحيوي، التسامح، المقاومة البيئية، استدامة المجتمع الطبيعي.
تمت إضافة الاختبار في 03/03/2010
مفهوم المحيط الحيوي في تعاليم فيرنادسكي. مميزات دوائر الطاقة. دورة المواد في الطبيعة. استقرار النظام البيئي والأنماط المميزة للخلافة. اتجاه التأثيرات البشرية على المحيط الحيوي. الأفكار الحديثة حول الحفاظ على الطبيعة.
الملخص، تمت إضافته في 25/01/2010
التغيرات في النظم البيئية، مفهوم الإيقاعات البيولوجية. مفهوم الخلافة والتصنيف. أهداف التشجير الوقائي. إثراء المسطحات المائية تحت تأثير النشاط الاقتصادي البشري. دورة حياة العوالق النباتية والبحيرات المغذية.
تمت إضافة الاختبار في 12/01/2010
الأنواع والهياكل المجتمعية الغذائية والمكانية. المستهلكون والمحللون ودورهم في المجتمع. التدرج في الغابة. أهرامات الأرقام والكتلة الحيوية. الإنتاجية كمؤشر وظيفي للمجتمعات. أهمية الخلافة البيئية.