Развитие экосистем

Развитие экосистем. Любая экосистема является результатом длительного исторического развития то есть эволюции.

В ходе эволюции постепенно изменялся видовой состав экосистемы, характер межпопуляционных отношений. Так, известно, что доледниковые степные экосистемы Евразии были значительно богаче современных, так как они включали в себя несколько видов мамонтов, диких лошадей, несколько видов антилоп. Такие эволюционные изменения в экосистемах протекают крайне медленно. Причиной их вызывающими являются глобальные изменения климата.

Однако некоторые изменения в экосистеме можно в течение человеческой жизни. Рассмотрим типичный пример изменений экосистемы елового леса. Сильный ветер может вывалить деревья на значительной площади ельника. Такой вывал на несколько лет утрачивает признаки лесной экосистемы. На открытой площади начинают обильно плодоносить многие кустарнички, произраставшие ранее под пологом леса, развивается травяной ярус. Появляются не свойственные ельнику виды птиц и зверей сорокопут-жулан, луговой лунь, серая славка, полевка-экономка, горностай.

Затем эта экосистема зарастает густым молодым мелколиственным лесом из березы и осины. Исчезают виды открытых пространств, появляются животные мелколиственного леса садовая славка, соловей, буроголовая гаичка, малый пестрый дятел. Постепенно под пологом мелколиственного леса появляется подрост из ели. В такой экосистеме появляются на смену прежним пернатым обитателям приходят певчий дрозд, лесная завирушка. Ели быстро вытягиваются в тенистом мелколиственном лесу, захватывают первый ярус, уничтожая под собой травяной покров, и обедняют кустарничковый ярус. В спелом ельнике появляются черный дятел, ястреб перепелятник, вместо горностая появляется лесная куница, а на смену полевке-экономке приходит рыжая полевка.

Такая последовательная смена одних экосистем другими называется сукцессией. Сукцессия заканчивается самой устойчивой экосистемой, которую называют климаксовой. В рассмотренном нами примере климаксовой экосистемой является еловый лес. 6.1.4. ПИЩЕВЫЕ ЦЕПИ Пищевой цепью называется цепь последовательного поедания живой или неживой органики. Пищевые цепи бывают двух типов. 1. Пастбищные пищевые цепи - цепи постепенного поедания живых организмов.

Особенностью пастбищной цепи является то. Что она всегда начинается с продуцентов. Например клевер - зеленый кузнечик - скворец - ястреб-перепелятник - бородатая неясыть. 2. Детритные пищевые цепи - цепи постепенного разложения мертвой органики.

Любые пищевые цепи бывают короткими и длинными. Наиболее короткие пищевые цепи встречаются в тундровых экосистемах, например, осока - лемминг - полярная сова. Эта пастбищная цепь питания состоит из трех звеньев. Длинные цепи питания встречаются в водных экосистемах одноклеточные водоросли - одноклеточные простейшие - дафнии - мальки рыб - личинки плавунцов - окуни - щуки - рыбоядный орел скопа. Пищевые цепи имеют два важных свойства 1. Использование не более 10 потребленной энергии пищи на каждом этапе пищевой цепи, остальные 90 выделяются в виде тепла.

То есть при поедании 100 кг травы вес теленка может увеличиться не более чем на 10 кг. При съедании 10 кг телятины вес ребенка не может вырасти более чем на 1 кг. Это свойство пищевой цепи находит свое отражение в построении экологической пирамиды. Экологической пирамидой называется графическое изображение пищевой цепи, выраженное в массе или энергии потребленной пищи. В основании экологической пирамиды всегда находятся продуценты, а на вершине экологической пирамиды - консумент высшего порядка. 2. Накопление ядовитых веществ и солей тяжелых металлов на каждом этапе пищевой цепи. Широко известны факты, первых опытов использования такого инсектицидного препарата препарата, уничтожающего насекомых как ДДТ. Этот препарат способен очень эффективно уничтожать любых насекомых.

В небольших концентрациях его вредоносное воздействие на позвоночных животных и человека почти не сказывается. Однако, регулярное использование препарата показало, что например личинки комаров быстро вырабатывают к нему устойчивость.

В результате зараженные инсектицидом они оказывались кормом рыб, в теле которых концентрация возрастала по мере питания отравленными личинками. Рыбы время от времени становились добычей рыбоядных орлов. Ученые установили, что концентрация ДДТ в теле орла в тысячу раз превышает концентрацию ДДТ в теле личинки. Длительное применение ДДТ привело к полному уничтожению рыбоядных орлов на многих озерах Соединенных Штатов.

Подобное было установлено для радиоактивных элементов стронция, цезия и др для солей ртути, свинца и кадмия. 6.1.5.