Хомеостаза и сукцесия на екосистемите
Съществува относително стабилно съотношение на скоростта на автотрофните и хетеротрофните процеси на Земята поради способността на екосистемите и биосферата да сесаморегулират,което поддържа екологичния баланс в биосферата.
Саморегулирането на екосистемите се осигурява от вътрешни механизми, стабилни взаимодействия между техните компоненти, трофични и енергийни връзки.
В екосистемите управлението се основава на обратна връзка, когато част от сигналите от изхода на системата отново се подава на входа, регулирайки състоянието на системата на изхода.
Обратните информационни връзки са необходими за поддържане на баланс в екосистемите. Те саположителни и отрицателни.
Положителната обратна връзкае „самоускоряваща се“. Той подобрява еднопосочните промени в системата с допълнителна информация, идваща от системния изход към входа.
Отрицателната обратна връзкае потокът от информация в системата, който противодейства на промените във външните условия. За живите системи се използва терминът хомеостатични механизми илихомеостаза- механизми, които поддържат стабилно състояние.
В екосистемите, в резултат на взаимодействието на циркулацията на веществата, енергийните потоци и сигналите за обратна връзка от подсистемите, възниква саморегулираща се хомеостаза без регулиране отвън от „фиксирана точка“.
Хомеостаза - е способността на популация или екосистема да поддържа стабилен динамичен баланс в променящите се условия на околната среда с помощта на обратна връзка.
Всички живи същества и хората, както и екосистемите, са саморегулиращи се хомеостатични системи, които поддържат баланс главно благодарение на отрицателна обратна връзка.
Екосистемата е в състояние да поддържаотносителнастабилностна тяхното състояние.
Стабилността на екосистемите означава свойството на всяка система да се връща в първоначалното си състояние, след като е била извадена от равновесие.
Стабилността се определя отустойчивостта на екосистемитена външни влияния.
Има два вида стабилност:
1.устойчивост - е способността на една екосистема да устои на смущения, като поддържа своята структура и функции непроменени;
2. еластична–способност на системата бързо да се възстановява след нарушение на структурата и функциите.
От голямо значение за поддържането на стабилността на биосферата като цяло ебиологичното разнообразие.
Биоразнообразие-най-ценният ресурс на планетата, който е възникнал в резултат на естествен подбор в продължение на милиарди години при взаимодействието на два процеса: видообразуване и изчезване на видове.
Биоразнообразието включвадве понятия:
- видово–разнообразие от различни видове организми в биоценозата;
- генетични - разнообразие от генетични програми в индивиди от един и същи вид.
Една от характеристиките на биоценозите едневна и сезонна или годишна динамика.
Дневната динамикана биогеоценозите е свързана с ритъма на природните явления и е строго периодична.
По-значителни отклонения се наблюдават присезонна динамика. Те се дължат на биологичните цикли на организмите, в зависимост от сезонните цикли на природните явления.
Естественото развитие на екосистемите във времето се наричаекологична приемственост.
Екологична сукцесия - това е естествена последователна смяна на биоценози, които последователно възникват на едно и същобиотоп под въздействието на природни или антропогенни фактори.
Има два вида наследяване:
Øпървичен (започва на място, напълно лишено от живот - новопоявили се пясъчни дюни, следледников период, издигане на острови от океана);
Øвторичен (съобществото се развива на място, където преди това е имало добре развита биоценоза - резултат от пожари, наводнения, разораване на степи, обезлесяване, пресушаване на блата) сукцесия.
Степента на наследяване варира. Първичните последователности отнемат стотици или хиляди години. Вторично протича по-бързо.
Наследяването обикновено започва в незрели небалансирани общности, в които скоростите напроизводство на органична материяP са по-големи или по-малки от скоростта надишанеD.
Общността се стреми към по-стабилна, зряла държава, къдетоP = D.
Ø приP D-хетеротрофен.
СъотношениетоP / D е функционален показател за зрелостта на екосистемите.
Автотрофнасукцесия -широко разпространено явление в природата, което започва в необитаема среда.
Характеризира се с дългосрочно преобладаване на автотрофни организми, при които съотношениетоP / D > 1. В процеса на последователностP / D клони към 1.
СP > E постепенно увеличавайтебиомаса на организмиB и съотношението на биомасата към продукциятаB / P, т.е. организмите се увеличават по размер. С нарастването на производствотоP нараства и размерът на разходите му за дишанеD.
Хетеротрофнатасукцесиясе характеризира с преобладаването на декомпозитори в системата и възниква, когато средата е пренаситена с органични вещества.
В хетеротрофните последователности съотношениетоP / D