Рекреационные сукцессии


На сегодняшний день картина адвентизации флор разных материков выглядит следующим образом: Северная Америка – 19%, Австралия – 17 %, Южная Америка – 13 %, Европа – 9 %, Африка – 7 %, Азия – 7 %. Максимальная доля заносных видов выявлена в сельскохозяйственных и городских экосистемах – 31 %, далее следуют леса умеренной полосы, во флоре которых доля заносных видов достигает 22 %. В биоме средиземноморских склерофитных кустарников также много заносных видов – 17 %. Этот показатель резко снижается в альпийской растительности (11 %) в саваннах (8 %) и пустынях (6 %). Адвентивные виды есть в составе флоры любого резервата, кроме Антарктиды (где вообще нет растений).

К числу адвентивных относится большинство видов сорных растений, которые перевозились из района в район с культурными растениями, а также многие рудеральные растения, распространявшиеся при нарушении человеком естественных экосистем. На юго-востоке европейской части России быстро расселяются агрессивные рудеральные виды из родов амброзия и циклахена, которые образуют чистые заросли.


Расселение водных адвентивных растений. Особенно легко расселяются водные адвентивные виды. В последние годы во многих водоемах тропического и субтропического поясов массово расселились водный гиацинт и сальвиния назойливая. Они наносят значительный экономический ущерб, в особенности в странах Африки, Юго-Восточной Азии и в Австралии. В оросительных каналах Европы большой вред наносит элодея канадская, а в водоемах Канады – разросшаяся там европейская уруть колосистая. В оросительных системах США много хлопот доставляет африканское растение аллигаторова трава. В Австралии рисовые поля зарастают занесенным из Азии куриным просом.

Экосистеме Средиземного моря наносит ущерб тропическая водоросль каулерпа, выделяющая в воду сильнодействующие токсины (по-видимому, каулерпа занесена с балластными водами, хотя возможно, чтовиновникамиеерасселениябылиаквариумисты).

Распространение адвентивных видов животных. Картина распространения адвентивных видов животных менее полная. Среди них есть немало опасных видов, способных из-за отсутствия естественных врагов, контролирующих их численность, нанести значительный ущерб экосистемам.

Источник: studfile.net

14.3.6. Аллогенные сукцессии

14.3.6. Аллогенные сукцессии

   Аллогенные сукцессии вызываются факторами, внешними по отношению к экосистемам. Такие сукцессии чаще всего протекают в результате влияния человека, хотя возможны и природные аллогенные изменения.
   Сукцессии в речной пойме. В результате меандрирования реки, углубления базиса эрозии русла и отложения наилка уровень поймы повышается. Соответственно уменьшаются длительность заливания и количество наилка, который отлагается в период паводка. В результате этого в экосистемах пойм умеренной полосы последовательно сменяют друг друга сообщества ивняков, тополевников, вязовых и липово-дубовых лесов и полностью меняется состав травянистых видов (рис. 32). Меняется и состав гетеротрофной биоты, так как разные растительные сообщества предоставляют им соответствующую кормовую базу. Кроме того, состав растительного сообщества отражает длительность затопления в период паводка, что во многом предопределяет возможность выживания разных видов насекомых, почвенной фауны и т.д.
   Пастбищная дигрессия. Наиболее распространенным примером аллогенной сукцессии является пастбищная дигрессия — изменение экосистем злаковников (лугов и степей) под влиянием выпаса. При высоких пастбищных нагрузках снижается видовое богатство, биологическая продукция, биомасса и происходят изменения состава растительного сообщества и сопровождающей его


Рис. 32. Сукцессия в экосистеме речной поймы 

Рис. 32. Сукцессия в экосистеме речной поймы
 (А-Б — профиль, проложенный через сегмент речной поймы; П — отложения песка; И, Т, В, Л, О — первые буквы названий растений-доминантов)

фауны: на смену высоким и хорошо поедаемым растениям приходят низкорослые и плохо поедаемые (последние могут быть и высокорослыми, как, например, виды чертополоха — род Carduus). В степных экосистемах различаются стадии пастбищной дигрессии: ковыльная, типчаковая, полынковая с господством Artemisia austriaca На заключительных стадиях такой сукцессии происходит рудерализация, и массово развиваются однолетники, использующие для быстрого роста перерывы между циклами стравливания и условия ослабленной конкуренции с многолетниками, которые угнетены выпасом. В ходе сукцессии резко снижается проективное покрытие травостоя и его видовое богатство.
   В табл. 25 приведены основные виды растений, характерные для трех стадий пастбищной дигрессии луговых и степных сообществ в средней полосе европейской части России. Под влиянием пастбищной дигрессии в 3-5 раз снижается первичная биологическая продукция и в 2-3 раза — видовое богатство сообществ.

Таблица 25
Изменение состава преобладающих видов, видового богатства (число видов на 100 м2) и урожайности (в сухом веществе) под влиянием пастбищной дигрессии на лугах и в степях


   Эвтрофикация водоемов. Чрезвычайно распространенным и нежелательным процессом изменения водных экосистем сегодня является их эвтрофикация — изменение в результате поступления большого количества элементов минерального питания, в первую очередь фосфора. Основной причиной эвтрофикации является смыв удобрений с полей, а также стоки животноводческих ферм.
   В ходе сукцессии первыми гибнут диатомовые водоросли, вслед за ними — зеленые водоросли, которые вытесняются цианобактериями. Некоторые штаммы цианобактерий выделяют в воду токсичные вещества, которые вызывают гибель многих организмов. При опускании на дно они разлагаются редуцентами, что требует большого количества кислорода. В итоге в таком обедненном кислородом водоеме гибнет большинство видов рыб и макрофитов (в первую очередь таких требовательных к чистой воде, как сальвиния, водокрас лягушечий, горец земноводный). В то же время роголистник, рогоз широколистный и ряски могут выдерживать достаточно высокий уровень загрязнения и сохраняться в такой эвтрофицированной экосистеме. Вокруг эвтрофицированного водоема ощущается дурной запах, в мелководье скапливается бурая пена, содержащая погибший планктон.
   Если количество стоков ограничено или они уже прекращены, водная экосистема сама может справиться с загрязнением — произойдет процесс деэвтрофикации, описанный в предыдущем разделе.


пешно противостоять эвтрофикации могут макрофиты, активно усваивающие элементы минерального питания. Однако самоочистительная способность водных экосистем ограничена, и потому если стоки поступают длительное время и в большом количестве — происходит подрыв экосистем.
   От эвтрофицикации следует отличать отравление водных экосистем промышленными и бытовыми стоками, которые содержат токсичные вещества, например тяжелые металлы. Если поступление токсикантов ограничено, то экосистема может справиться и с ними: ядовитые вещества попадут в организмы ее обитателей, а после их смерти будут захоронены в сапропеле на дне. На дне водоемов Куйбышевского, Волгоградского и других водохранилищ накопился многометровый слой токсичных осадков, образующихся в процессе самоочищения. Если поступит значительное количество токсичных веществ и тем более если они будут поступать регулярно, водная экосистема восстановиться не сможет.
   Рекреационные сукцессии. Изменения растительности под влиянием отдыхающих особенно широко распространены в лесопарках и пригородных лесах. Влияние отдыхающих на лес разнообразно: они вытаптывают растения напочвенного покрова, уплотняют почву и, кроме того, уничтожают красивоцветущие растения (особенно страдают от сбора весенние эфемероиды — ветреница, пролеска, хохлатка и др.). При этом разрушается лесная подстилка, наличие которой является важным условием жизни лесного сообщества: в подстилке и непосредственно под ней расположены корни большинства травяных растений.
   При рекреационном воздействии меняется в первую очередь напочвенный покров леса.

к, в широколиственных лесах на смену типичным лесным травам, таким, как копытень, купена, вороний глаз и др. (сныть выдерживает вытаптывание и сохраняется), приходят луговые — ежа сборная, овсяница луговая, герань луговая и др. При сильном рекреационном влиянии напочвенный покров начинает напоминать луговое пастбище с преобладанием низкотравья, в первую очередь подорожника, одуванчика, мятлика однолетнего. Исчезают возобновление деревьев и виды подлеска, а затем вследствие уплотнения почвы угнетаются деревья — вначале снижаются их приросты, а затем древостой начинает усыхать, и появляются деревья с сухими вершинами. Обедняется фауна, в первую очередь птиц. В табл. 26 показаны изменения леса в ходе рекреационной сукцессии.

   Радиационная сукцессия. Влияние радиации на состав экосистем было изучено Р. Уиттекером и Г. Вудвелом на радиационном полигоне о. Лонг (США). При повышении дозы радиации (использовался источник гамма-излучения) происходила сукцессия, которая была как бы зеркальным отражением сукцессии зарастания скал, описанной Ф. Клементсом: вначале гибли деревья, потом кустарники, травы, мхи и при самых высоких дозах радиации сохранялись только почвенные водоросли. В районе Чернобыля после аварии сукцессия прошла первую стадию — в лесах, расположенных вблизи АЭС, усох древостой.


нако спустя несколько лет лес начал интенсивно восстанавливаться.
   Как правило, аллогенные сукцессии сопровождаются снижением продуктивности и биоразнообразия, хотя на первых стадиях сукцессии эти параметры могут возрастать. Травяные сообщества при умеренном выпасе, леса при некотором влиянии отдыхающих или водные экосистемы при легкой эвтрофикации имеют более богатый видовой состав, чем те же сообщества, не испытывающие внешних влияний (гипотеза влияния умеренных нарушений).
   Изменения под влиянием внесения удобрений. При удобрении естественных лугов возрастает их продукция в 2 и более раза, но снижается видовое богатство в 2-2,5 раза. Причиной этой сукцессии является обострение конкуренции в связи с повышением уровня обеспечения ресурсами. Усиливают свою роль эвтрофные широколистные злаки (ежа сборная, коротконожка перистая, тимофеевка луговая) и вытесняют виды, менее требовательные к почвенному плодородию, реализованные экологические ниши которых не включают богатые почвы (см. 7.4). Удобрение лугов нанесло большой ущерб видовому богатству центральноевропейских горных лугов на бедных почвах. Подобным образом снижение видового богатства может сопровождаться возрастанием биологической продукции и при эвтрофикации водоемов.
   В настоящее время предпринимаются попытки восстановить биологическое разнообразие горных лугов запретом на внесение минеральных удобрений. Однако процесс восстановления сдерживается ограниченностью естественных источников семян.

   Контрольные вопросы

   1. Расскажите об изменениях экосистем под влиянием интенсивного выпаса.
   2. Какие изменения происходят в водных экоситемах при эвтрофикации?
   3. Как влияют на экосистемы высокие дозы радиации?


 

< Пред.   След. >

Источник: yourlib.net

Примером сукцессии со сменой модели является процесс зарастания озера и последующего развития верхового болота.

Вначале, когда чаша озера заполняется отмирающими растениями и повышается уровень дна, условия для роста растений могут улучшиться, и на смену плавающим макрофитам — рдестам (род Potamogeton), телорезам (Stratiotes aloides ряскам (род Lemna) приходят высокие полупогруженные растения — тростник (Phragmites austral is), рогоз (Typha latifolia), хвощ болотный {Equisetum palustre). Постепенно озеро окончательно зарастает и превращается в болото, на котором начинается процесс накопления торфа и поселяются осоки (род Сагех), ива пепельная (Salix cinerea) и ольха черная (Ainus glutinosa). Такое болото называется низинным, или эвтрофным (богатым).


Год от года слой торфа увеличивается, корни растений уже не достигают почвы и переходят на питание за счет торфа. Минерализация торфа происходит медленно и не до конца, поэтому каждому новому поколению растений достается все меньше элементов минерального питания. На смену растениям, требовательным к условиям питания, приходят виды, приспособленные к росту в условиях ограниченных ресурсов, — береза пушистая (Betula pubescens), вахта трехлистная (Menyanthes trifoliata), белокрыльник болотный (Calla palustris). Таким образом формируется переходное болото.

При дальнейшем нарастании слоя торфа условия питания еще больше ухудшаются, и все болото покрывается сфагновыми мхами. Переходное болото превращается в верховое. На нем появляется толерантная форма сосны (Pinus sylvestris f. pumila), а также клюква (Oxycoccus palustris) и другие растения из семейства вересковых — багульник болотный (Ledum palustre), болотный мирт (Chamaedaphne calyculata), подбел (Andromeda polifolia).

Поточные, или конвейерные, сукцессии представляют собой довольно своеобразный вариант динамики сообществ. Они развиваются в подвижной среде: реках, потоках, круговоротах водных масс в океанах. Планктонные сообщества, увлекаемые водой, на разных стадиях развития оказываются в разных географических точках, а в одном и том же регионе постоянны по своему составу. Такой же конвейерный тип преобразований наблюдается, например, в лесной подстилке.


разных ее подгоризонтах — верхнем, рыхлом слое опада, среднем, спрессованном «ферментативном» подгоризонте и нижнем, полностью переработанном муллевом слое — существует постоянная значительная разница в многочисленном микронаселении. Но в каждой конкретной порции опада, поступающего сверху, происходит сукцессионная смена микроорганизмов, простейших, нематод и мелких членистоногих, обеспечивающая все более глубокое разложение растительных остатков. Опад вместе со всем населением постепенно занимает все более глубокое положение, погребаясь новыми его поступлениями, а общая стратификация подстилки выглядит неизменной.

Частными вариантами конвейерных сукцессий являются смены, которые по продолжительности точно совпадают с каким-либо сезоном, а на следующий год начинаются сначала.

Эти «сезонные» сукцессии выглядят как обычная фенологическая смена форм, но природа их иная. Например, в планктоне северных морей весной массовое размножение водорослей сменяется волной размножения рачков-калянусов, затем в большом количестве появляются гребневики, а после них — некоторые виды рыб. Эти смены происходят как постепенное развертывание в течение короткого северного лета единой гигантской трофической цепи организмов, так как каждая последующая группа питается за счет предыдущей. Если же в силу неблагоприятной ситуации не возникает, например, весной массовое размножение фитопланктона, то и все последующие группы будут угнетены, несмотря на благоприятные сочетания любых прочих факторов в период обычного появления группы.

Вторичные сукцессии представляют собой восстановительные смены.

Они начинаются в том случае, если в уже сложившихся сообществах нарушены установившиеся взаимосвязи организмов, например удалена растительность одного или нескольких ярусов (в результате вырубки, пожара, вспашки, массового размножения фитофильных насекомых и т.д.). Смены, ведущие к восстановлению прежнего состава ценоза, получили в геоботанике название демутационных. Примером может служить демутация залежей в степях, происходящая в четыре основных этапа: 1) преобладание однолетних сорняков — на 1-2-й год после вспашки; 2) господство «крупного бурьяна», преимущественно разных полыней — на 3-4-й год; 3) вытеснение их корневищными злаками (пыреем и др.) и появление большого количества бобовых — начиная с пятого года; 4) установление господства степных дерновинных злаков с появлением ковыля — на 11-12-й год после вспашки.

Восстановительные смены совершаются быстрее и легче, чем экоге- нетические, т.к. как в нарушенном местообитании сохраняются почвенный профиль, семена, зачатки и часть прежнего населения и прежних связей. Демутации не являются повторением какого-либо этапа первичных сукцессий.

Сукцессии сообществ, приводящие к постепенному упрощению структуры сообществ, обеднению их состава и снижению продуктивности, называются дигрессионными, или дигрессиями. Самым распространенным вариантом этих сукцессий являются пастбищные, связанные с избыточным поголовьем скота и так называемым перевыпасом. Выпас скота действует на травянистые фитоценозы двояко; прямо — избирательно скусываются растения и косвенно — через уплотнение почвы и изменение ее водно-воздушного и солевого режима (Работнов, 1984, 1987). В результате высокотравные и малоустойчивые к выпасу растения сменяются пастбищным низкотравьем — подорожником средним {Plantago media), клевером ползучим (Trifolium repens), одуванчиком лекарственным (Taraxacum officinaleV лапчаткой гусиной {Poteniilla anserina) и др. При этом уменьшается видовое богатство фитоценоза, упрощается структура, снижается общее проективное покрытие. В результате перевыпаса продуктивность травостоев может снижаться в 10 раз и более. Воспрепятствовать столь нежелательным последствиям можно нормированием нагрузки скота на пастбище и периодического предоставления им отдыха.

Пастбищные дигрессии на террасовых песках Нижнего Днепра развивается следующим образом (Чернова, Былова, 1981). При умеренном выпасе степь находится на стадии дерновинных злаков. Преобладают типчак, кипец, житняк, ковыль. При дальнейшей усиленной пастьбе возникает стадия стержнекорневых двудольных с господством чаще всего молочая, а также двулетников и однолетников. Дерновинки злаков разбиваются копытами скота, а затем почти совершенно исчезают. На третьей стадии, корневищных растений, появляются злаки, характерные для сыпучих и слабо заросших песков: песчаный пырей, вейник, осока песчаная. На следующей стадии возникают голые пески с отдельными зарослями псаммофитов, характерных для предыдущего этапа. Ковыль- но-типчаковая степь, таким образом, сменяется сыпучими песками. Соответственно меняется и характер животного населения.

Пастбищные дигрессии развиваются не только в результате деятельности домашнего скота, но и под давлением попу ляций диких крупных травоядных животных.

К дигрессии растительных сообществ приводят и неумеренные рекреационные нагрузки (Рысин, 1983; Репшас,1994). Основной фактор — вытаптывание, и потому рекреационные сукцессии сходны с пастбищной дигрессией, отличие только в том, что отбор идет на устойчивые к вытаптыванию виды без учета их кормовых качеств. В лесах рекреационная сукцессия вначале захватывает травяной ярус, в котором лесные виды трав замещаются более устойчивыми к вытаптыванию луговыми растениями. При этом видовое богатство фитоценозов повышается. При усилении вытаптывания начинают преобладать растения розеточных форм, видовое разнообразие уменьшается, сукцессия захватывает подлесок и даже древесный ярус, так как уплотнение почвы препятствует возобновлению деревьев, ухудшает их состояние и может привести к усыханию древостоя. Удержать сукцессию на ранних стадиях, на которых при достаточно интенсивном отдыхе формируется разреженный парковый лес с травяным ярусом лугового типа, можно за счет правильной организации территории (обозначение пешеходных троп, отведение специальных площадок для игр, обустройство мест отдыха и т.д.).


Добавить статью в закладки

Рекреационные сукцессии

 

Источник: PortalEco.ru

Экологическая сукцессия – это процесс постепенного изменения состава, структуры и функции экосистемы под влиянием внутренних (автогенные сукцессии) или внешних (аллогенные сукцессии) факторов. Сукцессии, которые вызываются влиянием человека, называются антропогенными сукцессиями.

Автогенные сукцессии могут быть первичными и вторичными. При первичных сукцессиях экосистема формируется в условиях, где до этого отсутствовали или были незначительно представлены живые организмы. Примеры таких сукцессий – зарастание скал, отложений песка у русла реки, отвала пустой породы. Во всех этих случаях происходит смена видов растений, животных и микроорганизмов и формируется почва. Так, при зарастании скал сменяют друг друга лишайники, мхи, травы, кустарники и деревья. При зарастании отвалов на смену однолетникам приходят многолетние травы, а затем (в лесной зоне) – кустарники и деревья. При зарастании озера почва не формируется, но образуется торф. Первая стадия этой сукцессии – низинное травяное болото, которое постепенно превращается в переходное болото, а затем – в верховое (см. раздел 8.4).

Особенно важную роль играют первичные сукцессии при самозарастании отвалов пустой породы вокруг предприятий горнодобывающей промышленности (Учалы, Кумертау, Сибай). Человек может ускорять эти сукцессии, покрывая поверхность отвала тонким слоем почвы или торфа и высевая смеси семян многолетних трав.

При вторичных сукцессиях происходит восстановление нарушенных экосистем, например, зарастание вырубки лесом, зацелинение залежи, зарастание рудеральными растениями участков, где уничтожена растительность, восстановление травостоя на сбитом пастбище при снижении количества пасущихся животных и т.д.

В ходе залежных сукцессий восстанавливается плодородие почвы, в прошлом такой вариант восстановления плодородия использовался в так называемых залежно-переложных системах, когда периодически участки пашни забрасывались и на них постепенно восстанавливались естественная растительность. В настоящее время в РБ значительно снижена площадь пашни – из нее исключено почти 500 тыс. га малопродуктивных эродированных земель. На части этих земель высеяны многолетние травы, но на значительной площади происходят залежные сукцессии. В первые годы на залежах преобладают полевые сорняки, но они быстро сменяются рудеральными растениями, которые не засоряют посевы. Со временем (через 10-15 лет) рудеральные травы сменяются видами естественных сообществ – луговых и степных.

Вторичной сукцессией является и восстановление экосистемы озера после его эвтрофикации.

В ходе аллогенной сукцессии в экосистему внедряются виды, устойчивые к действию вызвавшего сукцессию фактора, и, наоборот, исчезают те виды, которые не устойчивы к этому фактору.

Для экосистем РБ наиболее характерны следующие аллогенные сукцессии:

пастбищная дигрессия, вызванная выпасом скота. При этом происходит обеднение видового состава растений и разрастаются виды, устойчивые к вытаптыванию и поеданию (на лугах – клевер ползучий, лапчатка гусиная, одуванчик, подорожник, кульбаба осенняя, полынь, бодяк; в степях – полынь австрийская). Продуктивность травостоя снижается в 3-5 раз, уплотняются почвы. На склонах гор возможно развитие эрозии почв;

рекреационная сукцессия под влиянием рекреации, как правило, в зеленых зонах городов. Вначале нарушается травяной покров – уменьшается процент покрытия почвы растениями, а затем лесные травы и кустарнички заменяются луговыми или даже рудеральными видами. При дальнейшем усилении вытаптывания уничтожаются подрост и подлесок, уплотняется почва и исчезает лесная подстилка. У деревьев уменьшается радиальный прирост, развиваются болезни корневых систем, что ведет к усыханию деревьев. Исчезают лесные птицы и появляются птицы-спутники человека (чаще всего вороны);

эвтрофикация водоемов, происходящая в результате повышения в воде концентрации питательных элементов, как правило, нитратов и фосфатов. В ходе сукцессии массово развиваются цианобактерии, при разложении мертвой биомассы которых расходуется кислород, растворенный в воде, и выделяются токсичные вещества. Это резко обедняет видовой состав экосистемы, гибнут почти все виды рыб, массово разрастаются ряска и роголистник. Эвтрофикация является бичом большинства пресноводных озер, в которые попадают стоки с полей, загрязненные удобрениями, или бытовые стоки.

Тест для самоконтроля к разделу 6.6

1. Какое изменение экосистемы относится к автогенным сукцессиям?

А) изменение растительности при интенсивном выпасе;

Б) зарастание отвалов пустой породы; В) эвтрофикация озера;

Г) рекреационные изменения в пригородном лесу.

2. Какова причина массового развития цианобактерий в водоеме?

А) загрязнение воды нефтью; Б) зарыбление водоема карпом;

В) обмеление водоема;

Г) загрязнение воды стоками, содержащими азот и фосфор.

3. По какому признаку различаются автогенные и аллогенные сукцессии?

А) по величине продукции экосистем;

Б) по интенсивности изменения экосистем;

В) по причинам изменения экосистем; Г) по видовому богатству экосистем.

Источник: texts.news


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.