|
|
|
|
 Far |
| WinNavigator |
| Frigate |
| Norton
Commander |
| WinNC |
| Dos
Navigator |
| Servant
Salamander |
| Turbo
Browser |
|
|
| Winamp,
Skins, Plugins |
| Необходимые
Утилиты |
| Текстовые
редакторы |
| Юмор |
|
|
|
File managers and best utilites |
Экологическая сукцессия. Сукцессии реферат
Сукцессии - Реферат | Litsoch.ru
СОДЕРЖАНИЕ
Введение……………………………………………………….3
Экологическая сукцессия, понятие и виды…………………4
Литосфера и ее структура…………………………………… .7
Экологические проблемы загрязнения литосферы………..11
Заключение……………………………………………………14
Список литературы…………………………………………...16
2
ВВЕДЕНИЕ
Человек существует в определенном пространстве, и основной составляющей этого пространства служит земная поверхность - поверхность литосферы. Литосфера является источником всех минеральных ресурсов, одним из основных объектов антропогенной деятельности. Основную ценность представляет почвенный слой литосферы. Бережное и грамотное обращение с землей на сегодняшний день стало самой актуальной проблемой. В границах литосферы периодически происходили и происходят грозные экологические процессы (сдвиги, сели, обвалы, эрозия), которые имеют огромное значение для формирования экологических ситуаций в определенном регионе планеты, а иногда приводят к глобальным экологическим катастрофам.
Функциональная система, включающая в себя сообщество живых существ и их среду обитания, называется экологической системой.
«Конвейером, на котором собираются экосистемы», назвал известный российский учёный-эколог А. Д. Арманд сукцессию — последовательную смену сообществ растений и животных, в результате которой происходит преобразование окружающей среды и создаётся экосистема, соответствую-щая условиям данной природной зоны. На удалённых друг от друга на тысячи километров вулканических островах образуются абсолютно одинаковые экосистемы. Вырубки и гари в таёжных лесах проходят одинаковую смену стадий, до того как восстановится исходный облик леса. Заброшенная степная пашня под Тамбовом, Курском или Белгородом абсолютно одинаково будет зарастать сначала сорняками, потом корневищными злаками, а на завершающем этапе — ковылями и разнотравьем. Как это происходит? Откуда растения и животные узнают, что их место не в начале сукцессии, а на заключительном этапе или наоборот?
3
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СУКЦЕССИЯ, ПОНЯТИЕ И ВИДЫ
Процесс, при котором сообщества видов растений и животных замещаются с течением времени другими, обычно более сложными сообществами, называется экологической сукцессией, или просто сукцессией.
Экологическая сукцессия обычно продолжается до тех пор, пока сообщество не станет стабильным и самообеспечивающимся. Экологи выделяют два вида экологических сукцессии: первичные и вторичные.
Первичная сукцессия - это последовательное развитие сообществ на участках, лишенных почв. Более распространенным типом сукцессии является вторичная сукцессия, т.е. последовательное развитие сообществ в ареале, в котором естественная растительность была устранена или сильно нарушена, но почва не была уничтожена.
Широко известным примером первичной сукцессии является заселение застывшей лавыпосле извержения вулкана или склона после схода лавины, уничтожившей весь профиль почвы, участки открытой добычи полезных ископаемых, с которых снят верхний слой почвы и т.п. На таких бесплодных участках первичная сукцессия от голой скальной породы до зрелого леса может занять от сотен до тысяч лет.Приведем пример - заселение организмами обнаженной горной породы на недавно образовавшемся вулканическом острове. Деревья и кустарники не
могут расти на голой скальной породе, так как здесь нет необходимой для них почвы. Однако водоросли и лишайники разным способом попадают на такие территории и заселяют их, образуя пионерные сообщества. Постепенное накопление отмерших и разлагающихся организмов и эрозия горной породы в результате выветривания приводят к формированию слоя
почвы, достаточного для того чтобы здесь могли поселиться более крупные растения, такие как мхи и папоротники. В конце концов, за этими растениями
4
последуют еще более крупные и требовательные к питательным веществам формы - семенные растения, травы, кустарники и деревья.
Каждый участок суши в какое-то время прошёл через первичную сукцессию.
Участками, на которых может наблюдаться вторичная сукцессии, могут быть заброшенные сельхоз угодья, сгоревшие или вырубленные лесные участки, земли, где растительность уничтожена в результате ведения горностроительных работ, сильно загрязненные водные источники, затопленные ранее территории и т.п. Вторичная сукцессия, протекает быстрее, чем первичная, так как на этой территории уже имеются некоторые организмы или их зачатки. Поскольку имеется в наличии какой-то слой почвы, новая растительность может появиться в течение всего нескольких недель.
Если мы будем рассматривать сукцессию на брошенных землях, которые не используются в сельском хозяйстве, то можно видеть, что бывшие поля быстро покрываются разнообразными однолетними растениями. Сюда же могут попасть, преодолев иногда большие расстояния с помощью ветра или животных, семена древесных пород: сосны, ели, березы, осины. Вначале изменения происходят быстро. Затем, по мере появления растений, растущих более медленно, скорость сукцессии снижается. Всходы березы образуют густую поросль, которая затеняет почву, и даже если вместе с березой прорастают семена ели, ее всходы, оказавшись в весьма неблагоприятных условиях, сильно отстают от березовых. Светолюбивая
береза является серьезным конкурентом для ели. К тому же специфические биологические особенности березы дают ей преимущества в росте. Березу называют «пионером леса», так как она почти всегда первой поселяется на нарушенных землях и обладает широким диапазоном приспособляемости. Березки в возрасте 2—3 лет могут достигать высоты 100—120 см, тогда как елочки в том же возрасте едва дотягивают до 10 см. Постепенно, к 8—10
5
годам березы формируют устойчивое березовое насаждение высотой до 10—12 м. Под развивающимся пологом березы начинает подрастать и ель, образуя разной степени густоты подрост. Перемены происходят и в нижнем, травяно-кустарничковом ярусе. Постепенно, по мере смыкания крон березы, светолюбивые виды, характерные для начальных стадий сукцессии, начинают исчезать и уступают место теневыносливым.
Изменения касаются и животного компонента рассматриваемого биоценоза. На первых стадиях поселяются майские хрущи, березовые пяденицы, затем появляются многочисленные птицы: зяблики, славки, пеночки. Поселяются мелкие млекопитающие: землеройки, кроты, ежи. Изменение условий освещения начинает благоприятно сказываться на молодых елочках, которые ускоряют свой рост. Если на ранних этапах сукцессии прирост елочек составил 1—3 см в год, то по прошествии 10—15 лет он достигает уже 40—60 см. Где-то к 50 годам ель догоняет березу в росте, и образуется смешанный елово-березовый древостой. Из животных появляются зайцы, лесные полевки и мыши, белки. Заметны сукцессионные процессы и среди птичьего населения. Появляются иволги, питающиеся гусеницами. Смешанный елово-березовый лес постепенно сменяется лесом еловым. Ель перегоняет в росте соперницу-березу, создает значительную тень, и светолюбивая белоствольная красавица, не выдержав конкуренции, постепенно выпадает из древостоя. Таким образом происходит сукцессия, при которой вначале березовый, затем смешанный елово-березовый лес сменяется чистым ельником. Естественный процесс смены березняка ельником длится более 100 лет. Именно поэтому иногда процесс сукцессии называют вековой сменой.6
ЛИТОСФЕРА И ЕЕ СТРУКТУРА
Литосфера (произошло от греческих слов lithos - камень и spharia - сфера) - внешняя сфера твердой оболочки Земли, включающая земную кору и часть верхней мантии. Она характеризуется площадью, высотой и мощностью.Расстояние нижней границы земной коры от поверхности Земли изменяется в пределах 5-70 км, а мантия Земли достигает глубины 2900 км. После нее на расстоянии 6371 км от поверхности находится ядро.
Мощность литосферы колеблется в пределах 50-200 км. Она суммируется из толщины земной коры. Максимальная толщина земной коры около 70км – под горными системами, 30 – 40км под равнинами, наиболее тонкая земная кора под океанами 5-10 км. Нижняя граница литосферы нечеткая и определяется резким уменьшением вязкости пород, изменением скорости распространение сейсмических волн и увеличением электропроводности пород. Состав литосферы: минералы, органические вещества, живые организмы, вода, газы. Остальную часть мы называем внутренней литосферой, которая включает также и центральную часть, называемую ядром. О внутренних слоях литосферы нам почти ничего не известно, хотя на их долю приходится почти 99,5% всей массы Земли. Их можно изучать только с помощью сейсмических исследований. Глубинные толщи литосферы, которые исследуют геофизическими методами, имеют довольно сложную, и еще недостаточно изученное строение, так же, как мантия и ядро Земли. Но уже известно, что с глубиной плотность пород возрастает, и если на поверхности она составляет в среднему 2,3-2,7 г/см3, то на глубине близко 400 км - 3,5 г/см3, а на глубине 2900 км (граница мантии и внешнего ядра) - 5,6 г/см3. В центре ядра, где давление достигает 3,5 тыс. т/см2, она увеличивается до 13-17 г/см3. Установлен также и характер возрастания глубинной температуры Земли. На глубине 100 км она составляет приблизительно 1300 К, на глубине близко 3000 км —4800, а в центре земного ядра — 6900 К.
7
Земную кору подразделяют на два типа: континентальный и океанический, отличающиеся составом слоев. Наиболее крупные структурные элементы литосферы — континенты и впадины океанов. Они существенно отличаются друг от друга, прежде всего толщиной, строением и составом коры.
Литосфера под океанами претерпела множество этапов частичного плавления в результате образования океанической коры, поэтому она сильно обделена легкоплавкими редкими элементами. Под континентами литосфера значительно холоднее, мощнее и, видимо, разнообразнее. Она претерпела значительно меньше циклов частичного плавления, и в целом она богаче многими редкими элементами. На кон
тинентах кора трехслойная: осадочные породы укрывают гранитные, а гранитные залегают на базальтовых. Под океанами кора «океанического», двухслойного типа; осадочные породы залегают просто на базальтах, гранитного пласта нет.Различают также переходный тип земной коры (островно-дуговые зоны
на окраинах океанов и некоторые участки на материках, например Черное море). В земной коре переходного типа сочетаются черты строения, присущие коре континентального и океанического типов. Она охватывает периферические области океанов, подводные хребты и островные дуги.
В последнее время ряд ученых самыми крупными структурами литосферы называют литосферные плиты, которые сплошь составляют всю земную кору. Границы между плитами проходят по Дну океанов вдоль срединных океанических хребтов, а переходя на континенты протягиваются по узким зонам максимальной сейсмичности, с большим числом очагов землетрясений. Континентальные рифты являются частью этих границ.
Литосферные плиты – крупнейшие блоки литосферы. Земная кора вместе с частью верхней мантии состоит из нескольких очень больших блоков. Их толщина различна – от 60 до 100км. Выделяют 7 наиболее крупных: Американская, Африканская, Антарктическая, Индо –
8
Австралийская, Евразийская, Тихоокеанская, Амурская.
Плиты лежат на пластичном слое верхней мантии (астеносфере) и медленно движутся друг относительно друга со скоростью 1-6 см в год. Этот факт был установлен в результате сопоставления снимков, сделанных с искусственных спутников Земли. Они позволяют предположить, что конфигурация материков и океанов в будущем может быть совершенно отличной от современной, так как известно, что Американская литосферная плита движется навстречу Тихоокеанской, а Евразийская сближается с Африканской, Индо – Австрийской, а также с Тихоокеанской. Американская и Африканская литосферные плиты медленно расходятся. Силы, которые
вызывают расхождение литосферных плит, возникают при перемещении вещества мантии. Мощные восходящие потоки этого вещества расталкивают плиты, разрывают земную кору, образуя в ней глубинные разломы. За счет подводных излияний лав по разломам формируются толщи магматических горных пород. Застывая, они как бы залечивают раны – трещины. Однако растяжение вновь усиливается, и снова возникают разрывы. Так, постепенно наращиваясь, литосферные плиты расходятся в разные стороны.
Зоны разломов есть на суше, но больше всего их в океанических хребтах на дне океанов, где земная кора тоньше. Наиболее крупный разлом на суше располагается на востоке Африки. Он протянулся на 4000км. Ширина этого разлома – 80-120км. Его окраины усеяны потухшими и действующими вулканами. Вдоль других границ плит наблюдается их столкновение. Оно происходит по-разному. Если плиты, одна их которых имеет океаническую кору, а другая материковую, сближаются, то литосферная плита, покрытая морем, погружается под материковую. При это возникают глубоководные желоба, островные дуги (Японские острова) или горные хребты (Анды). Если сталкиваются две плиты, имеющие материковую кору, то происходит смятие в складки горных пород края этих плит, вулканизм и образование горных областей. Так возникли, например, на границе Евразийской и Индо –
9
Австралийской плиты Гималаи. Наличие горных областей во внутренних частях литосферной плиты говорит о том, что когда-то здесь проходила граница двух плит, прочно спаявших друг с другом и превратившихся в единую, более крупную литосферную плиту.
Таким образом, можно сделать общий вывод: границы литосферных плит – подвижные области, к которым приурочены вулканы, зоны землетрясений, горные области, срединно-океанические хребты, глубоководные впадины и желоба. Именно на границе литосферных плит образуются рудные полезные ископаемые.
10
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ЛИТОСФЕРЫ
В процессе эволюции человек начал изменять земную поверхность, но особо крупных масштабов эти изменения достигли в последние сорок лет. Как известно, суша в настоящее время составляет 1/6 планеты ту часть планеты, на которой и обитает человек. Именно поэтому очень важна охрана литосферы. Охрана почв от человека является одной из важнейших задач человека, так как любые вредные соединения, находящиеся в почве, рано или поздно попадают в организм человека.Несовершенство сельскохозяйственных приемов приводит к быстрому истощению почв, а применение крайне вредных, но дешевых ядохимикатов для борьбы с вредителями растений и в целях повышения урожайности усугубляет эту проблему. Не менее важной проблемой является экстенсивное использование пастбищ, превращающее в пустыни огромные участки земли.
Огромный вред почвам наносит вырубка лесов. Так, если под влажными тропическими лесами вследствие эрозии теряется ежегодно 1 кг почвы с гектара, то после вырубки этот показатель увеличивается в 34 раза.
Наибольшую опасность представляют предприятия цветной и черной металлургии. Литосфера загрязняется жидкими и твердыми загрязняющими веществами и отходами. Атмосферные осадки: многие химические соединения (газы - оксиды серы иазота), попадающие в атмосферу в результате работы предприятии, затем растворяются в капельках атмосферной влаги и с осадками попадают в почву. Нарушения поверхности литосферы начинаются и со строительства жилища, когда необходимо выравнивание поверхности и закладка фундамента. К серьезным изменениям поверхности литосферы привело и строительство железных и автомобильных дорог, прокладка линий электропередач и связи. Адаптационные механизмы биосферы не могут справиться с нейтрализацией
11
увеличивающегося количества вредных для ее нормального функционирования веществ, и естественные системы начинают разрушаться.
Еще один путь нарушения литосферы - геологоразведочные работы, которые сопровождаются копанием шурфов, бурение мелких скважин, взрывами приповерхностных зарядов при проведении сейсмической разведки и т.п. При региональных исследованиях заряды достигают 1000 кг и могут влиять на 100 - метровую толщу породы.
Нарушения поверхности литосферы - далеко не безобидное явление. Нарушения приводят, как правило, к активизации опасных стихийных явлений: оползней, обвалов, просадок грунтов, создают условия для формирования селей и снежных лавин, способствует увеличению поверхностного стока, меняют условия инфильтрации и движения флюидов в грунтах, нарушают сообщества почвенно-грунтовых организмов и микробный " фильтр", регулирующий потоки газов из недр земли.
Таким образом, мы оставляем будущему поколению тяжелое наследие. Во всем мире проводится огромная работа по охране литосферы, почвы. Основными принципами охраны литосферы должны быть следующие.
1. Обязательная рекультивация надземных и подземных выработок после завершения добычи минерального, энергетического и рудного сырья.
2. Реализация мероприятий по нейтрализации вредного воздействия захороняемых отходов на литосферу.
3. При проведении сельскохозяйственной деятельности реализация мероприятий по недопущению эрозии и засоления почв.
4. Выполнение оптимальных архитектурно-планировочных, инженерно-строительных и инженерно-геологических мероприятий по минимизации антропогенных воздействий на застраиваемой территории.
12
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной работе я ознакомилась с экологической сукцессией и пришла к выводу, что большинство сукцессии, наблюдаемых в настоящее время, являются сукцессиями антропогенными т.е. происходящими в результате воздействия человека на природные экосистемы. Это выпас скота, рубка лесов, возникновение очагов возгорания, распашка земель, затопление почв, опустынивание и т.п. Ни один вид растений или животных не может процветать на протяжении всей сукцессии. По мере роста древостоя состав животного населения во многом меняется. Появляющиеся хищники и паразиты в значительной степени контролируют видовую структуру биоценоза. Поэтому последовательная и непрерывная смена видов во времени является характерной чертой большинства сукцессионных процессов. Закономерности экологической сукцессии весьма важны для человечества. Они позволяют грамотно решать задачи рационального природопользования.Так же я попыталась рассмотреть основные экологические проблемы литосферы и пришла к выводу, что экологические проблемы возникли не сами по себе. Это результат естественного развития цивилизации, в которой сформулированные ранее правила поведения людей в их взаимоотношениях с окружающей природой и внутри человеческого общества, поддерживавшие устойчивое существование, пришли в противоречие с новыми условиями, созданными научно-техническим прогрессом.Развитие жизни на Земле определяет деятельность человека как главный фактор, причем биосфера может существовать без человека, но человек не может существовать без биосферы. Сохранить гармонию человека и природы - основная задача, которая стоит перед настоящим поколением. Это требует изменения многих ранее сложившихся представлений о соизмерении человеческих ценностях. Необходимо развивать у каждого человека
13
«экологического сознания», которое будет определять выбор вариантов технологий, строительства предприятий и использования природных ресурсов. Освоение экологических знаний способствует бережному отношению к природе, сохранению ее и меньшему количеству ответных ударов с ее стороны по человечеству.
14
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
1. Войткевич Г.В., Вронский В.А.. Основы учения о биосфере: Кн. для учителя. - М: Просвящение,1989.
2. Гриценко В.С "Безопасность жизнедеятельности" учебное пособие 2005г.
3. Данилов-Данилян В.И., Экология охрана природы и экологическая безопасность. МНЭПУ, 1997
4. Лавров С.Б., Глобальные проблемы современности: части1, часть2. – СПб., 1993.
5. использованы материалы с сайта http://www.ecosystema.ru/
15
www.litsoch.ru
Сукцессии.
Количество просмотров публикации Сукцессии. - 515
Продуктивность экосистем
Скорость, с которой растения накапливают химическую энергию, принято называть валовой первичной продуктивностью (ВПП). Примерно 20% этой энергии расходуется растениями на дыхание и фотодыхание.
Скорость накопления органического вещества за вычетом этого расхода принято называть чистой первичной продуктивностью (ЧПП). Это энергия, которую могут использовать организмы следующих трофических уровней.
Количество органического вещества, накопленного гетеротрофными организмами, принято называть вторичной продукцией (на любом трофическом уровне).
Приведенное ниже словесное уравнение суммирует расход потребленной животным энергии:
Потребленная пища = Рост + Дыхание + (Фекалии + Экскреты)
П=Р+Д+Ф+Э
К=Р/П – коэффициент использования пищи.
Самые высокопродуктивные экосистемы в биосфере имеют продуктивность 2-3 кг/м2/год
В Прикарпатье, к примеру:
1. Высокопродуктивные – липовые, дубовые леса, заросли рогоза, посадки кукурузы (1-2 кг/м2/год)
2.Умеренной биопродукции – посевы, березовые и сосновые леса, луга (0,25 – 1 кг/м2/год).
3. Низкая биопродукция – горные степи, пастбища (менее 0,25 кг/м2/год).
Правило 1 %:изменение энергетики природной среды в пределах одного процента выводит природную систему из равновесного состояния.
Изменение условий среды воздействует на некоторые виды неблагоприятно: они снижают численность, а иногда и вовсе исчезают из экосистемы. Другие виды от этого могут выиграть и их численность увеличивается. Изменившиеся условия могут позволить включиться в экосистему новым видам.
Процесс вытеснения одних видов другими принято называть сукцессией.
В результате сукцессий происходит превращение одних экосистем в другие.
Различают первичную и вторичную сукцессии:
- первичная – процесс развития и смены экосистем на незаселенных ранее участках, начинающийся с их колонизации (пример: обрастание голой скалы мхом и впоследствии, развитие на ней леса). Структура сообществ создается постепенно. Голая скала (вулканический остров), попадают водоросли, лишайники и образуют пионерные сообщества:
Почва → мхи и папоротники →травы → кустарники (деревья, кустарники) → семенные растения. Завершающее сообщество – устойчивое, самовозобновляющееся, в равновесии со средой – климаксное сообщество.
- вторичная – восстановление экосистемы когда-то существовавшей на данной территории (к примеру, после пожара). Восстановление вырубок, пожарищ. Вначале вейник, Иван-чай, затем осины, березы, ивы, затем – хвойные.
Выпас: высокорослые растения сменяются низкорослыми, остаются полынь, чертополох, подорожник, одуванчик. В степях ковыль, типчак, низкая полынь австрийская.
Для вторичной сукцессии важно наличие с самого начала плодородного слоя почвы. В случае если он уничтожен, к примеру эрозией, сукцессия может пойти по первичному типу.
Сукцессия завершается стадией, когда все виды экосистемы сохраняют относительно постоянную численность и дальнейшей смены ее состава не происходит. Такое равновесное состояние принято называть климаксом, а экосистема – климаксовой (к примеру, лосиный остров в Москве).
Основные природные биомы Земли – климаксовые экосистемы. Климаксное сообщество имеет один доминант или несколько кодоминантных видов. Дубрава – дуб, бор – сосна, степь – ковыль и т.д., но доминант выделить можно не всегда (тропический лес, океан, саванна).
Доминанта - ϶ᴛᴏ вид, __обладающий наибольшей совокупной биомассой, преобладающие по численности.
Теория сукцессии разработана в 1916 ᴦ. Клементсом. По Клементсу – основной фактор, определяющий состав климаксного сообщества – климат. Современная концепция – поликлимакса: климакс формируется под влиянием всех физических факторов, может доминировать одно или несколько (дренаж, почва, температура, топография, пожары).
Основные природные биомы, естественные и антропогенные экосистемы – на самостоятельное изучение.
Когда одни виды вымирают, а другие адаптируются и изменяются под действием естественного отбора, происходит эволюционная сукцессия.
Закон необратимости эволюции (Долло):
Эволюция необратима, организм (популяция, вид) не может вернуться к прежнему состоянию, уже осуществленному в ряду его предков.
В результате эволюционной сукцессии органического мира на Земле сравнительно недавно появился человек (период развития орᴦ. мира ≈ 4 млрд. лет, человек появился ≈ 3 млн. лет назад)
Будучи всего лишь одним из видов животных человек оказал и оказывает огромное воздействие на биосферу. Множество изменений внесла деятельность человека на численность и разнообразие форм живых организмов: в настоящее время каждому 10 виду угрожает исчезновение, в Европе каждый 5 вид требует охраны.
В Украине более 5 тысяч видов растений природных и более 1 тысячи культурных. При этом только после Второй мировой войны из природы Крыма исчезло 40 видов, Карпат – 20 видов.
Скорость вымирания животных увеличивалась пропорционально росту численности людей. За историю человечества вымерло множество видов (тарпан, дронт, многие сумчатые, и т.д), исчезло около 150 видов млекопитающих, из которых более 40 видов исчезли за последние 50 лет. За прошедшие 30 лет исчезло более 40 видов и 40 подвидов птиц. Под воздействием человека изменилась и абиота (все неживое на Земле). Примерные сроки исчерпания некоторых абиотических природных ископаемых представлены
Во время войны во Вьетнаме, который является аграрной страной, велось целенаправленное уничтожение растительности при помощи тяжелой военной техники (ʼʼримские плугиʼʼ), бомбовых ударов (ʼʼкосилки маргаритокʼʼ), химических средств.
Вредят животным и растениям деление на так называемые вредные и полезные. Бездумно уничтожают жаб, ящериц, ужей, пиявок, жуков, несмотря на то, что каждая особь- звено в трофической цепи, неповторимая часть генофонда планеты. Изучая природу, мы открываем все новые и новые ее тайны и возможно в будущем растение или животное, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ мы считаем неполезным, окажется просто необходимым. Все, что существует на Земле, имеет смысл и свое предназначение.
Экология как наука является теоретической основой охраны окружающей среды и рационального природопользования. Законы экологии были сформулированы в 1926 году американским экологом Б. Коммонером и по своей сути являются законами природы. Οʜᴎ сводятся к четырем основным принципам, объясняющим устойчивое развитие природы и призывающим человечество руководствоваться ими в своем воздействии на окружающую среду.
1. Все взаимосвязано. Биосфера Земли является равновесной экосистемой, в которой все отдельные звенья взаимосвязаны и дополняют друг друга. Нарушение какого-либо звена влечет за собой изменения в других звеньях. К примеру, следствием вмешательства человека в природу явилось исчезновение видов и уменьшение видового разнообразия в биоте.
2. Все должно куда-то деваться. Этот принцип вытекает из закона сохранения материи. Ничто в природе не исчезает, а лишь переходит из одной формы существования материи в другую.
3. Природа знает лучше. Человечество прошло гораздо более короткий путь развития, чем биосфера Земли. За многие миллионы лет существования биосферы Земли полностью сформировались связи, механизмы и ее отдельные звенья. Необдуманное и безответственное вмешательство людей в природу может привести к уничтожению отдельных связей между звеньями экосистемы и к невозможности возврата экосистемы в первоначальное состояние. По этой причине человечество должно научиться жить в согласии с природой.
4. За все нужно платить. Всякая экосистема представляет собой единое целое, в котором нет ничего лишнего. Все, что человечество забирает из экосистем для удовлетворения своих нужд, должно быть возвращено или возмещено.
referatwork.ru
Реферат: Сукцессии
СОДЕРЖАНИЕ
Введение……………………………………………………….3
Экологическая сукцессия, понятие и виды…………………4
Литосфера и ее структура…………………………………… .7
Экологические проблемы загрязнения литосферы………..11
Заключение……………………………………………………14
Список литературы…………………………………………...16
2
ВВЕДЕНИЕ
Человек существует в определенном пространстве, и основной составляющей этого пространства служит земная поверхность - поверхность литосферы. Литосфера является источником всех минеральных ресурсов, одним из основных объектов антропогенной деятельности. Основную ценность представляет почвенный слой литосферы. Бережное и грамотное обращение с землей на сегодняшний день стало самой актуальной проблемой. В границах литосферы периодически происходили и происходят грозные экологические процессы (сдвиги, сели, обвалы, эрозия), которые имеют огромное значение для формирования экологических ситуаций в определенном регионе планеты, а иногда приводят к глобальным экологическим катастрофам.
Функциональная система, включающая в себя сообщество живых существ и их среду обитания, называется экологической системой.
«Конвейером, на котором собираются экосистемы», назвал известный российский учёный-эколог А. Д. Арманд сукцессию — последовательную смену сообществ растений и животных, в результате которой происходит преобразование окружающей среды и создаётся экосистема, соответствую-щая условиям данной природной зоны. На удалённых друг от друга на тысячи километров вулканических островах образуются абсолютно одинаковые экосистемы. Вырубки и гари в таёжных лесах проходят одинаковую смену стадий, до того как восстановится исходный облик леса. Заброшенная степная пашня под Тамбовом, Курском или Белгородом абсолютно одинаково будет зарастать сначала сорняками, потом корневищными злаками, а на завершающем этапе — ковылями и разнотравьем. Как это происходит? Откуда растения и животные узнают, что их место не в начале сукцессии, а на заключительном этапе или наоборот?
3
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СУКЦЕССИЯ, ПОНЯТИЕ И ВИДЫ
Процесс, при котором сообщества видов растений и животных замещаются с течением времени другими, обычно более сложными сообществами, называется экологической сукцессией, или просто сукцессией.
Экологическая сукцессия обычно продолжается до тех пор, пока сообщество не станет стабильным и самообеспечивающимся. Экологи выделяют два вида экологических сукцессии: первичные и вторичные.
Первичная сукцессия - это последовательное развитие сообществ на участках, лишенных почв. Более распространенным типом сукцессии является вторичная сукцессия, т.е. последовательное развитие сообществ в ареале, в котором естественная растительность была устранена или сильно нарушена, но почва не была уничтожена.
Широко известным примером первичной сукцессии является заселение застывшей лавыпосле извержения вулкана или склона после схода лавины, уничтожившей весь профиль почвы, участки открытой добычи полезных ископаемых, с которых снят верхний слой почвы и т.п. На таких бесплодных участках первичная сукцессия от голой скальной породы до зрелого леса может занять от сотен до тысяч лет.Приведем пример - заселение организмами обнаженной горной породы на недавно образовавшемся вулканическом острове. Деревья и кустарники не
могут расти на голой скальной породе, так как здесь нет необходимой для них почвы. Однако водоросли и лишайники разным способом попадают на такие территории и заселяют их, образуя пионерные сообщества. Постепенное накопление отмерших и разлагающихся организмов и эрозия горной породы в результате выветривания приводят к формированию слоя
почвы, достаточного для того чтобы здесь могли поселиться более крупные растения, такие как мхи и папоротники. В конце концов, за этими растениями
4
последуют еще более крупные и требовательные к питательным веществам формы - семенные растения, травы, кустарники и деревья.
Каждый участок суши в какое-то время прошёл через первичную сукцессию.
Участками, на которых может наблюдаться вторичная сукцессии, могут быть заброшенные сельхоз угодья, сгоревшие или вырубленные лесные участки, земли, где растительность уничтожена в результате ведения горностроительных работ, сильно загрязненные водные источники, затопленные ранее территории и т.п. Вторичная сукцессия, протекает быстрее, чем первичная, так как на этой территории уже имеются некоторые организмы или их зачатки. Поскольку имеется в наличии какой-то слой почвы, новая растительность может появиться в течение всего нескольких недель.
Если мы будем рассматривать сукцессию на брошенных землях, которые не используются в сельском хозяйстве, то можно видеть, что бывшие поля быстро покрываются разнообразными однолетними растениями. Сюда же могут попасть, преодолев иногда большие расстояния с помощью ветра или животных, семена древесных пород: сосны, ели, березы, осины. Вначале изменения происходят быстро. Затем, по мере появления растений, растущих более медленно, скорость сукцессии снижается. Всходы березы образуют густую поросль, которая затеняет почву, и даже если вместе с березой прорастают семена ели, ее всходы, оказавшись в весьма неблагоприятных условиях, сильно отстают от березовых. Светолюбивая
береза является серьезным конкурентом для ели. К тому же специфические биологические особенности березы дают ей преимущества в росте. Березу называют «пионером леса», так как она почти всегда первой поселяется на нарушенных землях и обладает широким диапазоном приспособляемости. Березки в возрасте 2—3 лет могут достигать высоты 100—120 см, тогда как елочки в том же возрасте едва дотягивают до 10 см. Постепенно, к 8—10
5
годам березы формируют устойчивое березовое насаждение высотой до 10—12 м. Под развивающимся пологом березы начинает подрастать и ель, образуя разной степени густоты подрост. Перемены происходят и в нижнем, травяно-кустарничковом ярусе. Постепенно, по мере смыкания крон березы, светолюбивые виды, характерные для начальных стадий сукцессии, начинают исчезать и уступают место теневыносливым.
Изменения касаются и животного компонента рассматриваемого биоценоза. На первых стадиях поселяются майские хрущи, березовые пяденицы, затем появляются многочисленные птицы: зяблики, славки, пеночки. Поселяются мелкие млекопитающие: землеройки, кроты, ежи. Изменение условий освещения начинает благоприятно сказываться на молодых елочках, которые ускоряют свой рост. Если на ранних этапах сукцессии прирост елочек составил 1—3 см в год, то по прошествии 10—15 лет он достигает уже 40—60 см. Где-то к 50 годам ель догоняет березу в росте, и образуется смешанный елово-березовый древостой. Из животных появляются зайцы, лесные полевки и мыши, белки. Заметны сукцессионные процессы и среди птичьего населения. Появляются иволги, питающиеся гусеницами. Смешанный елово-березовый лес постепенно сменяется лесом еловым. Ель перегоняет в росте соперницу-березу, создает значительную тень, и светолюбивая белоствольная красавица, не выдержав конкуренции, постепенно выпадает из древостоя. Таким образом происходит сукцессия, при которой вначале березовый, затем смешанный елово-березовый лес сменяется чистым ельником. Естественный процесс смены березняка ельником длится более 100 лет. Именно поэтому иногда процесс сукцессии называют вековой сменой.6
ЛИТОСФЕРА И ЕЕ СТРУКТУРА
Литосфера (произошло от греческих слов lithos - камень и spharia - сфера) - внешняя сфера твердой оболочки Земли, включающая земную кору и часть верхней мантии. Она характеризуется площадью, высотой и мощностью.Расстояние нижней границы земной коры от поверхности Земли изменяется в пределах 5-70 км, а мантия Земли достигает глубины 2900 км. После нее на расстоянии 6371 км от поверхности находится ядро.
Мощность литосферы колеблется в пределах 50-200 км. Она суммируется из толщины земной коры. Максимальная толщина земной коры около 70км – под горными системами, 30 – 40км под равнинами, наиболее тонкая земная кора под океанами 5-10 км. Нижняя граница литосферы нечеткая и определяется резким уменьшением вязкости пород, изменением скорости распространение сейсмических волн и увеличением электропроводности пород. Состав литосферы: минералы, органические вещества, живые организмы, вода, газы. Остальную часть мы называем внутренней литосферой, которая включает также и центральную часть, называемую ядром. О внутренних слоях литосферы нам почти ничего не известно, хотя на их долю приходится почти 99,5% всей массы Земли. Их можно изучать только с помощью сейсмических исследований. Глубинные толщи литосферы, которые исследуют геофизическими методами, имеют довольно сложную, и еще недостаточно изученное строение, так же, как мантия и ядро Земли. Но уже известно, что с глубиной плотность пород возрастает, и если на поверхности она составляет в среднему 2,3-2,7 г/см3, то на глубине близко 400 км - 3,5 г/см3, а на глубине 2900 км (граница мантии и внешнего ядра) - 5,6 г/см3. В центре ядра, где давление достигает 3,5 тыс. т/см2, она увеличивается до 13-17 г/см3. Установлен также и характер возрастания глубинной температуры Земли. На глубине 100 км она составляет приблизительно 1300 К, на глубине близко 3000 км —4800, а в центре земного ядра — 6900 К.
7
Земную кору подразделяют на два типа: континентальный и океанический, отличающиеся составом слоев. Наиболее крупные структурные элементы литосферы — континенты и впадины океанов. Они существенно отличаются друг от друга, прежде всего толщиной, строением и составом коры.
Литосфера под океанами претерпела множество этапов частичного плавления в результате образования океанической коры, поэтому она сильно обделена легкоплавкими редкими элементами. Под континентами литосфера значительно холоднее, мощнее и, видимо, разнообразнее. Она претерпела значительно меньше циклов частичного плавления, и в целом она богаче многими редкими элементами. На континентах кора трехслойная: осадочные породы укрывают гранитные, а гранитные залегают на базальтовых. Под океанами кора «океанического», двухслойного типа; осадочные породы залегают просто на базальтах, гранитного пласта нет.
Различают также переходный тип земной коры (островно-дуговые зоны
на окраинах океанов и некоторые участки на материках, например Черное море). В земной коре переходного типа сочетаются черты строения, присущие коре континентального и океанического типов. Она охватывает периферические области океанов, подводные хребты и островные дуги.
В последнее время ряд ученых самыми крупными структурами литосферы называют литосферные плиты, которые сплошь составляют всю земную кору. Границы между плитами проходят по Дну океанов вдоль срединных океанических хребтов, а переходя на континенты протягиваются по узким зонам максимальной сейсмичности, с большим числом очагов землетрясений. Континентальные рифты являются частью этих границ.
Литосферные плиты – крупнейшие блоки литосферы. Земная кора вместе с частью верхней мантии состоит из нескольких очень больших блоков. Их толщина различна – от 60 до 100км. Выделяют 7 наиболее крупных: Американская, Африканская, Антарктическая, Индо –
8
Австралийская, Евразийская, Тихоокеанская, Амурская.
Плиты лежат на пластичном слое верхней мантии (астеносфере) и медленно движутся друг относительно друга со скоростью 1-6 см в год. Этот факт был установлен в результате сопоставления снимков, сделанных с искусственных спутников Земли. Они позволяют предположить, что конфигурация материков и океанов в будущем может быть совершенно отличной от современной, так как известно, что Американская литосферная плита движется навстречу Тихоокеанской, а Евразийская сближается с Африканской, Индо – Австрийской, а также с Тихоокеанской. Американская и Африканская литосферные плиты медленно расходятся. Силы, которые
вызывают расхождение литосферных плит, возникают при перемещении вещества мантии. Мощные восходящие потоки этого вещества расталкивают плиты, разрывают земную кору, образуя в ней глубинные разломы. За счет подводных излияний лав по разломам формируются толщи магматических горных пород. Застывая, они как бы залечивают раны – трещины. Однако растяжение вновь усиливается, и снова возникают разрывы. Так, постепенно наращиваясь, литосферные плиты расходятся в разные стороны.
Зоны разломов есть на суше, но больше всего их в океанических хребтах на дне океанов, где земная кора тоньше. Наиболее крупный разлом на суше располагается на востоке Африки. Он протянулся на 4000км. Ширина этого разлома – 80-120км. Его окраины усеяны потухшими и действующими вулканами. Вдоль других границ плит наблюдается их столкновение. Оно происходит по-разному. Если плиты, одна их которых имеет океаническую кору, а другая материковую, сближаются, то литосферная плита, покрытая морем, погружается под материковую. При это возникают глубоководные желоба, островные дуги (Японские острова) или горные хребты (Анды). Если сталкиваются две плиты, имеющие материковую кору, то происходит смятие в складки горных пород края этих плит, вулканизм и образование горных областей. Так возникли, например, на границе Евразийской и Индо –
9
Австралийской плиты Гималаи. Наличие горных областей во внутренних частях литосферной плиты говорит о том, что когда-то здесь проходила граница двух плит, прочно спаявших друг с другом и превратившихся в единую, более крупную литосферную плиту.
Таким образом, можно сделать общий вывод: границы литосферных плит – подвижные области, к которым приурочены вулканы, зоны землетрясений, горные области, срединно-океанические хребты, глубоководные впадины и желоба. Именно на границе литосферных плит образуются рудные полезные ископаемые.
10
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ЛИТОСФЕРЫ
В процессе эволюции человек начал изменять земную поверхность, но особо крупных масштабов эти изменения достигли в последние сорок лет. Как известно, суша в настоящее время составляет 1/6 планеты ту часть планеты, на которой и обитает человек. Именно поэтому очень важна охрана литосферы. Охрана почв от человека является одной из важнейших задач человека, так как любые вредные соединения, находящиеся в почве, рано или поздно попадают в организм человека.Несовершенство сельскохозяйственных приемов приводит к быстрому истощению почв, а применение крайне вредных, но дешевых ядохимикатов для борьбы с вредителями растений и в целях повышения урожайности усугубляет эту проблему. Не менее важной проблемой является экстенсивное использование пастбищ, превращающее в пустыни огромные участки земли.
Огромный вред почвам наносит вырубка лесов. Так, если под влажными тропическими лесами вследствие эрозии теряется ежегодно 1 кг почвы с гектара, то после вырубки этот показатель увеличивается в 34 раза.
Наибольшую опасность представляют предприятия цветной и черной металлургии. Литосфера загрязняется жидкими и твердыми загрязняющими веществами и отходами. Атмосферные осадки: многие химические соединения (газы - оксиды серы иазота), попадающие в атмосферу в результате работы предприятии, затем растворяются в капельках атмосферной влаги и с осадками попадают в почву. Нарушения поверхности литосферы начинаются и со строительства жилища, когда необходимо выравнивание поверхности и закладка фундамента. К серьезным изменениям поверхности литосферы привело и строительство железных и автомобильных дорог, прокладка линий электропередач и связи. Адаптационные механизмы биосферы не могут справиться с нейтрализацией
11
увеличивающегося количества вредных для ее нормального функционирования веществ, и естественные системы начинают разрушаться.
Еще один путь нарушения литосферы - геологоразведочные работы, которые сопровождаются копанием шурфов, бурение мелких скважин, взрывами приповерхностных зарядов при проведении сейсмической разведки и т.п. При региональных исследованиях заряды достигают 1000 кг и могут влиять на 100 - метровую толщу породы.
Нарушения поверхности литосферы - далеко не безобидное явление. Нарушения приводят, как правило, к активизации опасных стихийных явлений: оползней, обвалов, просадок грунтов, создают условия для формирования селей и снежных лавин, способствует увеличению поверхностного стока, меняют условия инфильтрации и движения флюидов в грунтах, нарушают сообщества почвенно-грунтовых организмов и микробный " фильтр", регулирующий потоки газов из недр земли.
Таким образом, мы оставляем будущему поколению тяжелое наследие. Во всем мире проводится огромная работа по охране литосферы, почвы. Основными принципами охраны литосферы должны быть следующие.
1. Обязательная рекультивация надземных и подземных выработок после завершения добычи минерального, энергетического и рудного сырья.
2. Реализация мероприятий по нейтрализации вредного воздействия захороняемых отходов на литосферу.
3. При проведении сельскохозяйственной деятельности реализация мероприятий по недопущению эрозии и засоления почв.
4. Выполнение оптимальных архитектурно-планировочных, инженерно-строительных и инженерно-геологических мероприятий по минимизации антропогенных воздействий на застраиваемой территории.
12
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной работе я ознакомилась с экологической сукцессией и пришла к выводу, что большинство сукцессии, наблюдаемых в настоящее время, являются сукцессиями антропогенными т.е. происходящими в результате воздействия человека на природные экосистемы. Это выпас скота, рубка лесов, возникновение очагов возгорания, распашка земель, затопление почв, опустынивание и т.п. Ни один вид растений или животных не может процветать на протяжении всей сукцессии. По мере роста древостоя состав животного населения во многом меняется. Появляющиеся хищники и паразиты в значительной степени контролируют видовую структуру биоценоза. Поэтому последовательная и непрерывная смена видов во времени является характерной чертой большинства сукцессионных процессов. Закономерности экологической сукцессии весьма важны для человечества. Они позволяют грамотно решать задачи рационального природопользования.Так же я попыталась рассмотреть основные экологические проблемы литосферы и пришла к выводу, что экологические проблемы возникли не сами по себе. Это результат естественного развития цивилизации, в которой сформулированные ранее правила поведения людей в их взаимоотношениях с окружающей природой и внутри человеческого общества, поддерживавшие устойчивое существование, пришли в противоречие с новыми условиями, созданными научно-техническим прогрессом.Развитие жизни на Земле определяет деятельность человека как главный фактор, причем биосфера может существовать без человека, но человек не может существовать без биосферы. Сохранить гармонию человека и природы - основная задача, которая стоит перед настоящим поколением. Это требует изменения многих ранее сложившихся представлений о соизмерении человеческих ценностях. Необходимо развивать у каждого человека
13
«экологического сознания», которое будет определять выбор вариантов технологий, строительства предприятий и использования природных ресурсов. Освоение экологических знаний способствует бережному отношению к природе, сохранению ее и меньшему количеству ответных ударов с ее стороны по человечеству.
14
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
1. Войткевич Г.В., Вронский В.А.. Основы учения о биосфере: Кн. для учителя. - М: Просвящение,1989.
2. Гриценко В.С "Безопасность жизнедеятельности" учебное пособие 2005г.
3. Данилов-Данилян В.И., Экология охрана природы и экологическая безопасность. МНЭПУ, 1997
4. Лавров С.Б., Глобальные проблемы современности: части1, часть2. – СПб., 1993.
5. использованы материалы с сайта http://www.ecosystema.ru/
15
www.yurii.ru
Реферат: Сукцессии
СОДЕРЖАНИЕ
Введение……………………………………………………….3
Экологическая сукцессия, понятие и виды…………………4
Литосфера и ее структура…………………………………… .7
Экологические проблемы загрязнения литосферы………..11
Заключение……………………………………………………14
Список литературы…………………………………………...16
2
ВВЕДЕНИЕ
Человек существует в определенном пространстве, и основной составляющей этого пространства служит земная поверхность - поверхность литосферы. Литосфера является источником всех минеральных ресурсов, одним из основных объектов антропогенной деятельности. Основную ценность представляет почвенный слой литосферы. Бережное и грамотное обращение с землей на сегодняшний день стало самой актуальной проблемой. В границах литосферы периодически происходили и происходят грозные экологические процессы (сдвиги, сели, обвалы, эрозия), которые имеют огромное значение для формирования экологических ситуаций в определенном регионе планеты, а иногда приводят к глобальным экологическим катастрофам.
Функциональная система, включающая в себя сообщество живых существ и их среду обитания, называется экологической системой.
«Конвейером, на котором собираются экосистемы», назвал известный российский учёный-эколог А. Д. Арманд сукцессию — последовательную смену сообществ растений и животных, в результате которой происходит преобразование окружающей среды и создаётся экосистема, соответствую-щая условиям данной природной зоны. На удалённых друг от друга на тысячи километров вулканических островах образуются абсолютно одинаковые экосистемы. Вырубки и гари в таёжных лесах проходят одинаковую смену стадий, до того как восстановится исходный облик леса. Заброшенная степная пашня под Тамбовом, Курском или Белгородом абсолютно одинаково будет зарастать сначала сорняками, потом корневищными злаками, а на завершающем этапе — ковылями и разнотравьем. Как это происходит? Откуда растения и животные узнают, что их место не в начале сукцессии, а на заключительном этапе или наоборот?
3
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СУКЦЕССИЯ, ПОНЯТИЕ И ВИДЫ
Процесс, при котором сообщества видов растений и животных замещаются с течением времени другими, обычно более сложными сообществами, называется экологической сукцессией,или просто сукцессией.
Экологическая сукцессия обычно продолжается до тех пор, пока сообщество не станет стабильным и самообеспечивающимся. Экологи выделяют два вида экологических сукцессии: первичные и вторичные.
Первичная сукцессия - это последовательное развитие сообществ на участках, лишенных почв. Более распространенным типом сукцессии является вторичная сукцессия,т.е. последовательное развитие сообществ в ареале, в котором естественная растительность была устранена или сильно нарушена, но почва не была уничтожена.
Широко известным примером первичной сукцессии является заселение застывшей лавыпосле извержения вулкана или склона после схода лавины, уничтожившей весь профиль почвы, участки открытой добычи полезных ископаемых, с которых снят верхний слой почвы и т.п. На таких бесплодных участках первичная сукцессия от голой скальной породы до зрелого леса может занять от сотен до тысяч лет.Приведем пример - заселение организмами обнаженной горной породы на недавно образовавшемся вулканическом острове. Деревья и кустарники не
могут расти на голой скальной породе, так как здесь нет необходимой для них почвы. Однако водоросли и лишайники разным способом попадают на такие территории и заселяют их, образуя пионерные сообщества. Постепенное накопление отмерших и разлагающихся организмов и эрозия горной породы в результате выветривания приводят к формированию слоя
почвы, достаточного для того чтобы здесь могли поселиться более крупные растения, такие как мхи и папоротники. В конце концов, за этими растениями
4
последуют еще более крупные и требовательные к питательным веществам формы - семенные растения, травы, кустарники и деревья.
Каждый участок суши в какое-то время прошёл через первичную сукцессию.
Участками, на которых может наблюдаться вторичная сукцессии, могут быть заброшенные сельхоз угодья, сгоревшие или вырубленные лесные участки, земли, где растительность уничтожена в результате ведения горностроительных работ, сильно загрязненные водные источники, затопленные ранее территории и т.п. Вторичная сукцессия, протекает быстрее, чем первичная, так как на этой территории уже имеются некоторые организмы или их зачатки. Поскольку имеется в наличии какой-то слой почвы, новая растительность может появиться в течение всего нескольких недель.
Если мы будем рассматривать сукцессию на брошенных землях, которые не используются в сельском хозяйстве, то можно видеть, что бывшие поля быстро покрываются разнообразными однолетними растениями. Сюда же могут попасть, преодолев иногда большие расстояния с помощью ветра или животных, семена древесных пород: сосны, ели, березы, осины. Вначале изменения происходят быстро. Затем, по мере появления растений, растущих более медленно, скорость сукцессии снижается. Всходы березы образуют густую поросль, которая затеняет почву, и даже если вместе с березой прорастают семена ели, ее всходы, оказавшись в весьма неблагоприятных условиях, сильно отстают от березовых. Светолюбивая
береза является серьезным конкурентом для ели. К тому же специфические биологические особенности березы дают ей преимущества в росте. Березу называют «пионером леса», так как она почти всегда первой поселяется на нарушенных землях и обладает широким диапазоном приспособляемости. Березки в возрасте 2—3 лет могут достигать высоты 100—120 см, тогда как елочки в том же возрасте едва дотягивают до 10 см. Постепенно, к 8—10
5
годам березы формируют устойчивое березовое насаждение высотой до 10—12 м. Под развивающимся пологом березы начинает подрастать и ель, образуя разной степени густоты подрост. Перемены происходят и в нижнем, травяно-кустарничковом ярусе. Постепенно, по мере смыкания крон березы, светолюбивые виды, характерные для начальных стадий сукцессии, начинают исчезать и уступают место теневыносливым.
Изменения касаются и животного компонента рассматриваемого биоценоза. На первых стадиях поселяются майские хрущи, березовые пяденицы, затем появляются многочисленные птицы: зяблики, славки, пеночки. Поселяются мелкие млекопитающие: землеройки, кроты, ежи. Изменение условий освещения начинает благоприятно сказываться на молодых елочках, которые ускоряют свой рост. Если на ранних этапах сукцессии прирост елочек составил 1—3 см в год,топо прошествии 10—15 лет он достигает уже 40—60 см. Где-то к 50 годам ель догоняет березу в росте, и образуется смешанный елово-березовый древостой. Из животных появляются зайцы, лесные полевки и мыши, белки. Заметны сукцессионные процессы и среди птичьего населения. Появляются иволги, питающиеся гусеницами. Смешанный елово-березовый лес постепенно сменяется лесом еловым. Ель перегоняет в росте соперницу-березу, создает значительную тень, и светолюбивая белоствольная красавица, не выдержав конкуренции, постепенно выпадает из древостоя. Таким образом происходит сукцессия, при которой вначале березовый, затем смешанный елово-березовый лес сменяется чистым ельником. Естественный процесс смены березняка ельником длится более 100 лет. Именно поэтому иногда процесс сукцессии называют вековой сменой.6
ЛИТОСФЕРА И ЕЕ СТРУКТУРА
Литосфера (произошло от греческих слов lithos - камень и spharia - сфера) - внешняя сфера твердой оболочки Земли, включающая земную кору и часть верхней мантии. Она характеризуется площадью, высотой и мощностью.Расстояние нижней границы земной коры от поверхности Земли изменяется в пределах 5-70 км, а мантия Земли достигает глубины 2900 км. После нее на расстоянии 6371 км от поверхности находится ядро.
Мощность литосферы колеблется в пределах 50-200 км. Она суммируется из толщины земной коры. Максимальная толщина земной коры около 70км – под горными системами, 30 – 40км под равнинами, наиболее тонкая земная кора под океанами 5-10 км. Нижняя граница литосферы нечеткая и определяется резким уменьшением вязкости пород, изменением скорости распространение сейсмических волн и увеличением электропроводности пород. Состав литосферы: минералы, органические вещества, живые организмы, вода, газы. Остальную часть мы называем внутренней литосферой, которая включает также и центральную часть, называемую ядром. О внутренних слоях литосферы нам почти ничего не известно, хотя на их долю приходится почти 99,5% всей массы Земли. Их можно изучать только с помощью сейсмических исследований. Глубинные толщи литосферы, которые исследуют геофизическими методами, имеют довольно сложную, и еще недостаточно изученное строение, так же, как мантия и ядро Земли. Но уже известно, что с глубиной плотность пород возрастает, и если на поверхности она составляет в среднему 2,3-2,7 г/см3, то на глубине близко 400 км - 3,5 г/см3, а на глубине 2900 км (граница мантии и внешнего ядра) - 5,6 г/см3. В центре ядра, где давление достигает 3,5 тыс. т/см2, она увеличивается до 13-17 г/см3. Установлен также и характер возрастания глубинной температуры Земли. На глубине 100 км она составляет приблизительно 1300 К, на глубине близко 3000 км —4800, а в центре земного ядра — 6900 К.
7
Земную кору подразделяют на два типа: континентальный и океанический, отличающиеся составом слоев. Наиболее крупные структурные элементы литосферы — континенты и впадины океанов. Они существенно отличаются друг от друга, прежде всего толщиной, строением и составом коры.
Литосфера под океанами претерпела множество этапов частичного плавления в результате образования океанической коры, поэтому она сильно обделена легкоплавкими редкими элементами. Под континентами литосфера значительно холоднее, мощнее и, видимо, разнообразнее. Она претерпела значительно меньше циклов частичного плавления, и в целом она богаче многими редкими элементами. На континентах кора трехслойная: осадочные породы укрывают гранитные, а гранитные залегают на базальтовых. Под океанами кора «океанического», двухслойного типа; осадочные породы залегают просто на базальтах, гранитного пласта нет.
Различают также переходный тип земной коры (островно-дуговые зоны
на окраинах океанов и некоторые участки на материках, например Черное море). В земной коре переходного типа сочетаются черты строения, присущие коре континентального и океанического типов. Она охватывает периферические области океанов, подводные хребты и островные дуги.
В последнее время ряд ученых самыми крупными структурами литосферы называют литосферные плиты, которые сплошь составляют всю земную кору. Границы между плитами проходят по Дну океанов вдоль срединных океанических хребтов, а переходя на континенты протягиваются по узким зонам максимальной сейсмичности, с большим числом очагов землетрясений. Континентальные рифты являются частью этих границ.
Литосферные плиты – крупнейшие блоки литосферы. Земная кора вместе с частью верхней мантии состоит из нескольких очень больших блоков. Их толщина различна – от 60 до 100км. Выделяют 7 наиболее крупных: Американская, Африканская, Антарктическая, Индо –
8
Австралийская, Евразийская, Тихоокеанская, Амурская.
Плиты лежат на пластичном слое верхней мантии (астеносфере) и медленно движутся друг относительно друга со скоростью 1-6 см в год. Этот факт был установлен в результате сопоставления снимков, сделанных с искусственных спутников Земли. Они позволяют предположить, что конфигурация материков и океанов в будущем может быть совершенно отличной от современной, так как известно, что Американская литосферная плита движется навстречу Тихоокеанской, а Евразийская сближается с Африканской, Индо – Австрийской, а также с Тихоокеанской. Американская и Африканская литосферные плиты медленно расходятся. Силы, которые
вызывают расхождение литосферных плит, возникают при перемещении вещества мантии. Мощные восходящие потоки этого вещества расталкивают плиты, разрывают земную кору, образуя в ней глубинные разломы. За счет подводных излияний лав по разломам формируются толщи магматических горных пород. Застывая, они как бы залечивают раны – трещины. Однако растяжение вновь усиливается, и снова возникают разрывы. Так, постепенно наращиваясь, литосферные плиты расходятся в разные стороны.
Зоны разломов есть на суше, но больше всего их в океанических хребтах на дне океанов, где земная кора тоньше. Наиболее крупный разлом на суше располагается на востоке Африки. Он протянулся на 4000км. Ширина этого разлома – 80-120км. Его окраины усеяны потухшими и действующими вулканами. Вдоль других границ плит наблюдается их столкновение. Оно происходит по-разному. Если плиты, одна их которых имеет океаническую кору, а другая материковую, сближаются, то литосферная плита, покрытая морем, погружается под материковую. При это возникают глубоководные желоба, островные дуги (Японские острова) или горные хребты (Анды). Если сталкиваются две плиты, имеющие материковую кору, то происходит смятие в складки горных пород края этих плит, вулканизм и образование горных областей. Так возникли, например, на границе Евразийской и Индо –
9
Австралийской плиты Гималаи. Наличие горных областей во внутренних частях литосферной плиты говорит о том, что когда-то здесь проходила граница двух плит, прочно спаявших друг с другом и превратившихся в единую, более крупную литосферную плиту.
Таким образом, можно сделать общий вывод: границы литосферных плит – подвижные области, к которым приурочены вулканы, зоны землетрясений, горные области, срединно-океанические хребты, глубоководные впадины и желоба. Именно на границе литосферных плит образуются рудные полезные ископаемые.
10
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ЛИТОСФЕРЫ
В процессе эволюции человек начал изменять земную поверхность, но особо крупных масштабов эти изменения достигли в последние сорок лет. Как известно, суша в настоящее время составляет 1/6 планеты ту часть планеты, на которой и обитает человек. Именно поэтому очень важна охрана литосферы. Охрана почв от человека является одной из важнейших задач человека, так как любые вредные соединения, находящиеся в почве, рано или поздно попадают в организм человека.Несовершенство сельскохозяйственных приемов приводит к быстрому истощению почв, а применение крайне вредных, но дешевых ядохимикатов для борьбы с вредителями растений и в целях повышения урожайности усугубляет эту проблему. Не менее важной проблемой является экстенсивное использование пастбищ, превращающее в пустыни огромные участки земли.
Огромный вред почвам наносит вырубка лесов. Так, если под влажными тропическими лесами вследствие эрозии теряется ежегодно 1 кг почвы с гектара, то после вырубки этот показатель увеличивается в 34 раза.
Наибольшую опасность представляют предприятия цветной и черной металлургии. Литосфера загрязняется жидкими и твердыми загрязняющими веществами и отходами. Атмосферные осадки: многие химические соединения (газы - оксиды серы иазота), попадающие в атмосферу в результате работы предприятии, затем растворяются в капельках атмосферной влаги и с осадками попадают в почву. Нарушения поверхности литосферы начинаются и со строительства жилища, когда необходимо выравнивание поверхности и закладка фундамента. К серьезным изменениям поверхности литосферы привело и строительство железных и автомобильных дорог, прокладка линий электропередач и связи. Адаптационные механизмы биосферы не могут справиться с нейтрализацией
11
увеличивающегося количества вредных для ее нормального функционирования веществ, и естественные системы начинают разрушаться.
Еще один путь нарушения литосферы - геологоразведочные работы, которые сопровождаются копанием шурфов, бурение мелких скважин, взрывами приповерхностных зарядов при проведении сейсмической разведки и т.п. При региональных исследованиях заряды достигают 1000 кг и могут влиять на 100 - метровую толщу породы.
Нарушения поверхности литосферы - далеко не безобидное явление. Нарушения приводят, как правило, к активизации опасных стихийных явлений: оползней, обвалов, просадок грунтов, создают условия для формирования селей и снежных лавин, способствует увеличению поверхностного стока, меняют условия инфильтрации и движения флюидов в грунтах, нарушают сообщества почвенно-грунтовых организмов и микробный " фильтр", регулирующий потоки газов из недр земли.
Таким образом, мы оставляем будущему поколению тяжелое наследие. Во всем мире проводится огромная работа по охране литосферы, почвы. Основными принципами охраны литосферы должны быть следующие.
1. Обязательная рекультивация надземных и подземных выработок после завершения добычи минерального, энергетического и рудного сырья.
2. Реализация мероприятий по нейтрализации вредного воздействия захороняемых отходов на литосферу.
3. При проведении сельскохозяйственной деятельности реализация мероприятий по недопущению эрозии и засоления почв.
4. Выполнение оптимальных архитектурно-планировочных, инженерно-строительных и инженерно-геологических мероприятий по минимизации антропогенных воздействий на застраиваемой территории.
12
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной работе я ознакомилась с экологической сукцессией и пришла к выводу, что большинство сукцессии, наблюдаемых в настоящее время, являются сукцессиями антропогенными т.е. происходящими в результате воздействия человека на природные экосистемы. Это выпас скота, рубка лесов, возникновение очагов возгорания, распашка земель, затопление почв, опустынивание и т.п. Ни один вид растений или животных не может процветать на протяжении всей сукцессии. По мере роста древостоя состав животного населения во многом меняется. Появляющиеся хищники и паразиты в значительной степени контролируют видовую структуру биоценоза. Поэтому последовательная и непрерывная смена видов во времени является характерной чертой большинства сукцессионных процессов. Закономерности экологической сукцессии весьма важны для человечества. Они позволяют грамотно решать задачи рационального природопользования.Так же я попыталась рассмотреть основные экологические проблемы литосферы и пришла к выводу, что экологические проблемы возникли не сами по себе. Это результат естественного развития цивилизации, в которой сформулированные ранее правила поведения людей в их взаимоотношениях с окружающей природой и внутри человеческого общества, поддерживавшие устойчивое существование, пришли в противоречие с новыми условиями, созданными научно-техническим прогрессом.Развитие жизни на Земле определяет деятельность человека как главный фактор, причем биосфера может существовать без человека, но человек не может существовать без биосферы. Сохранить гармонию человека и природы - основная задача, которая стоит перед настоящим поколением. Это требует изменения многих ранее сложившихся представлений о соизмерении человеческих ценностях. Необходимо развивать у каждого человека
13
«экологического сознания», которое будет определять выбор вариантов технологий, строительства предприятий и использования природных ресурсов. Освоение экологических знаний способствует бережному отношению к природе, сохранению ее и меньшему количеству ответных ударов с ее стороны по человечеству.
14
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
1. Войткевич Г.В., Вронский В.А.. Основы учения о биосфере: Кн. для учителя. - М: Просвящение,1989.
2. Гриценко В.С "Безопасность жизнедеятельности" учебное пособие 2005г.
3. Данилов-Данилян В.И., Экология охрана природы и экологическая безопасность. МНЭПУ, 1997
4. Лавров С.Б., Глобальные проблемы современности: части1, часть2. – СПб., 1993.
5. использованы материалы с сайта http://www.ecosystema.ru/
15
superbotanik.net
Сукцессии
СОДЕРЖАНИЕВведение……………………………………………………….3
Экологическая сукцессия, понятие и виды…………………4
Литосфера и ее структура…………………………………… .7
Экологические проблемы загрязнения литосферы………..11
Заключение……………………………………………………14
Список литературы…………………………………………...162
ВВЕДЕНИЕ
Человек существует в определенном пространстве, и основной составляющей этого пространства служит земная поверхность - поверхность литосферы. Литосфера является источником всех минеральных ресурсов, одним из основных объектов антропогенной деятельности. Основную ценность представляет почвенный слой литосферы. Бережное и грамотное обращение с землей на сегодняшний день стало самой актуальной проблемой. В границах литосферы периодически происходили и происходят грозные экологические процессы (сдвиги, сели, обвалы, эрозия), которые имеют огромное значение для формирования экологических ситуаций в определенном регионе планеты, а иногда приводят к глобальным экологическим катастрофам.
Функциональная система, включающая в себя сообщество живых существ и их среду обитания, называется экологической системой.
«Конвейером, на котором собираются экосистемы», назвал известный российский учёный-эколог А. Д. Арманд сукцессию — последовательную смену сообществ растений и животных, в результате которой происходит преобразование окружающей среды и создаётся экосистема, соответствую-щая условиям данной природной зоны. На удалённых друг от друга на тысячи километров вулканических островах образуются абсолютно одинаковые экосистемы. Вырубки и гари в таёжных лесах проходят одинаковую смену стадий, до того как восстановится исходный облик леса. Заброшенная степная пашня под Тамбовом, Курском или Белгородом абсолютно одинаково будет зарастать сначала сорняками, потом корневищными злаками, а на завершающем этапе — ковылями и разнотравьем. Как это происходит? Откуда растения и животные узнают, что их место не в начале сукцессии, а на заключительном этапе или наоборот?3
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СУКЦЕССИЯ, ПОНЯТИЕ И ВИДЫ
Процесс, при котором сообщества видов растений и животных замещаются с течением времени другими, обычно более сложными сообществами, называется экологической сукцессией, или просто сукцессией.
Экологическая сукцессия обычно продолжается до тех пор, пока сообщество не станет стабильным и самообеспечивающимся. Экологи выделяют два вида экологических сукцессии: первичные и вторичные.
Первичная сукцессия - это последовательное развитие сообществ на участках, лишенных почв. Более распространенным типом сукцессии является вторичная сукцессия, т.е. последовательное развитие сообществ в ареале, в котором естественная растительность была устранена или сильно нарушена, но почва не была уничтожена.
Широко известным примером первичной сукцессии является заселение застывшей лавы после извержения вулкана или склона после схода лавины, уничтожившей весь профиль почвы, участки открытой добычи полезных ископаемых, с которых снят верхний слой почвы и т.п. На таких бесплодных участках первичная сукцессия от голой скальной породы до зрелого леса может занять от сотен до тысяч лет.
Приведем пример - заселение организмами обнаженной горной породы на недавно образовавшемся вулканическом острове. Деревья и кустарники не
могут расти на голой скальной породе, так как здесь нет необходимой для них почвы. Однако водоросли и лишайники разным способом попадают на такие территории и заселяют их, образуя пионерные сообщества. Постепенное накопление отмерших и разлагающихся организмов и эрозия горной породы в результате выветривания приводят к формированию слоя
почвы, достаточного для того чтобы здесь могли поселиться более крупные растения, такие как мхи и папоротники. В конце концов, за этими растениями 4
последуют еще более крупные и требовательные к питательным веществам формы - семенные растения, травы, кустарники и деревья.
Каждый участок суши в какое-то время прошёл через первичную сукцессию.
Участками, на которых может наблюдаться вторичная сукцессии, могут быть заброшенные сельхоз угодья, сгоревшие или вырубленные лесные участки, земли, где растительность уничтожена в результате ведения горностроительных работ, сильно загрязненные водные источники, затопленные ранее территории и т.п. Вторичная сукцессия, протекает быстрее, чем первичная, так как на этой территории уже имеются некоторые организмы или их зачатки. Поскольку имеется в наличии какой-то слой почвы, новая растительность может появиться в течение всего нескольких недель.
Если мы будем рассматривать сукцессию на брошенных землях, которые не используются в сельском хозяйстве, то можно видеть, что бывшие поля быстро покрываются разнообразными однолетними растениями. Сюда же могут попасть, преодолев иногда большие расстояния с помощью ветра или животных, семена древесных пород: сосны, ели, березы, осины. Вначале изменения происходят быстро. Затем, по мере появления растений, растущих более медленно, скорость сукцессии снижается. Всходы березы образуют густую поросль, которая затеняет почву, и даже если вместе с березой прорастают семена ели, ее всходы, оказавшись в весьма неблагоприятных условиях, сильно отстают от березовых. Светолюбивая
береза является серьезным конкурентом для ели. К тому же специфические биологические особенности березы дают ей преимущества в росте. Березу называют «пионером леса», так как она почти всегда первой поселяется на нарушенных землях и обладает широким диапазоном приспособляемости. Березки в возрасте 2—3 лет могут достигать высоты 100—120 см, тогда как елочки в том же возрасте едва дотягивают до 10 см. Постепенно, к 8—10
5
годам березы формируют устойчивое березовое насаждение высотой до 10—12 м. Под развивающимся пологом березы начинает подрастать и ель, образуя разной степени густоты подрост. Перемены происходят и в нижнем, травяно-кустарничковом ярусе. Постепенно, по мере смыкания крон березы, светолюбивые виды, характерные для начальных стадий сукцессии, начинают исчезать и уступают место теневыносливым.
Изменения касаются и животного компонента рассматриваемого биоценоза. На первых стадиях поселяются майские хрущи, березовые пяденицы, затем появляются многочисленные птицы: зяблики, славки, пеночки. Поселяются мелкие млекопитающие: землеройки, кроты, ежи. Изменение условий освещения начинает благоприятно сказываться на молодых елочках, которые ускоряют свой рост. Если на ранних этапах сукцессии прирост елочек составил 1—3 см в год, то по прошествии 10—15 лет он достигает уже 40—60 см. Где-то к 50 годам ель догоняет березу в росте, и образуется смешанный елово-березовый древостой. Из животных появляются зайцы, лесные полевки и мыши, белки. Заметны сукцессионные процессы и среди птичьего населения. Появляются иволги, питающиеся гусеницами. Смешанный елово-березовый лес постепенно сменяется лесом еловым. Ель перегоняет в росте соперницу-березу, создает значительную тень, и светолюбивая белоствольная красавица, не выдержав конкуренции, постепенно выпадает из древостоя.
Таким образом происходит сукцессия, при которой вначале березовый, затем смешанный елово-березовый лес сменяется чистым ельником. Естественный процесс смены березняка ельником длится более 100 лет. Именно поэтому иногда процесс сукцессии называют вековой сменой. 6
ЛИТОСФЕРА И ЕЕ СТРУКТУРА
Литосфера (произошло от греческих слов lithos - камень и spharia - сфера) - внешняя сфера твердой оболочки Земли, включающая земную кору и часть верхней мантии. Она характеризуется площадью, высотой и мощностью.Расстояние нижней границы земной коры от поверхности Земли изменяется в пределах 5-70 км, а мантия Земли достигает глубины 2900 км. После нее на расстоянии 6371 км от поверхности находится ядро.
Мощность литосферы колеблется в пределах 50-200 км. Она суммируется из толщины земной коры. Максимальная толщина земной коры около 70км – под горными системами, 30 – 40км под равнинами, наиболее тонкая земная кора под океанами 5-10 км. Нижняя граница литосферы нечеткая и определяется резким уменьшением вязкости пород, изменением скорости распространение сейсмических волн и увеличением электропроводности пород. Состав литосферы: минералы, органические вещества, живые организмы, вода, газы. Остальную часть мы называем внутренней литосферой, которая включает также и центральную часть, называемую ядром. О внутренних слоях литосферы нам почти ничего не известно, хотя на их долю приходится почти 99,5% всей массы Земли. Их можно изучать только с помощью сейсмических исследований. Глубинные толщи литосферы, которые исследуют геофизическими методами, имеют довольно сложную, и еще недостаточно изученное строение, так же, как мантия и ядро Земли. Но уже известно, что с глубиной плотность пород возрастает, и если на поверхности она составляет в среднему 2,3-2,7 г/см3, то на глубине близко 400 км - 3,5 г/см3, а на глубине 2900 км (граница мантии и внешнего ядра) - 5,6 г/см3. В центре ядра, где давление достигает 3,5 тыс. т/см2, она увеличивается до 13-17 г/см3. Установлен также и характер возрастания глубинной температуры Земли. На глубине 100 км она составляет приблизительно 1300 К, на глубине близко 3000 км —4800, а в центре земного ядра — 6900 К.
7
Земную кору подразделяют на два типа: континентальный и океанический, отличающиеся составом слоев. Наиболее крупные структурные элементы литосферы — континенты и впадины океанов. Они существенно отличаются друг от друга, прежде всего толщиной, строением и составом коры.
Литосфера под океанами претерпела множество этапов частичного плавления в результате образования океанической коры, поэтому она сильно обделена легкоплавкими редкими элементами. Под континентами литосфера значительно холоднее, мощнее и, видимо, разнообразнее. Она претерпела значительно меньше циклов частичного плавления, и в целом она богаче многими редкими элементами. На континентах кора трехслойная: осадочные породы укрывают гранитные, а гранитные залегают на базальтовых. Под океанами кора «океанического», двухслойного типа; осадочные породы залегают просто на базальтах, гранитного пласта нет.
Различают также переходный тип земной коры (островно-дуговые зоны
на окраинах океанов и некоторые участки на материках, например Черное море). В земной коре переходного типа сочетаются черты строения, присущие коре континентального и океанического типов. Она охватывает периферические области океанов, подводные хребты и островные дуги.
В последнее время ряд ученых самыми крупными структурами литосферы называют литосферные плиты, которые сплошь составляют всю земную кору. Границы между плитами проходят по Дну океанов вдоль срединных океанических хребтов, а переходя на континенты протягиваются по узким зонам максимальной сейсмичности, с большим числом очагов землетрясений. Континентальные рифты являются частью этих границ.
Литосферные плиты – крупнейшие блоки литосферы. Земная кора вместе с частью верхней мантии состоит из нескольких очень больших блоков. Их толщина различна – от 60 до 100км. Выделяют 7 наиболее крупных: Американская, Африканская, Антарктическая, Индо –
8
Австралийская, Евразийская, Тихоокеанская, Амурская.
Плиты лежат на пластичном слое верхней мантии (астеносфере) и медленно движутся друг относительно друга со скоростью 1-6 см в год. Этот факт был установлен в результате сопоставления снимков, сделанных с искусственных спутников Земли. Они позволяют предположить, что конфигурация материков и океанов в будущем может быть совершенно отличной от современной, так как известно, что Американская литосферная плита движется навстречу Тихоокеанской, а Евразийская сближается с Африканской, Индо – Австрийской, а также с Тихоокеанской. Американская и Африканская литосферные плиты медленно расходятся. Силы, которые
вызывают расхождение литосферных плит, возникают при перемещении вещества мантии. Мощные восходящие потоки этого вещества расталкивают плиты, разрывают земную кору, образуя в ней глубинные разломы. За счет подводных излияний лав по разломам формируются толщи магматических горных пород. Застывая, они как бы залечивают раны – трещины. Однако растяжение вновь усиливается, и снова возникают разрывы. Так, постепенно наращиваясь, литосферные плиты расходятся в разные стороны.
Зоны разломов есть на суше, но больше всего их в океанических хребтах на дне океанов, где земная кора тоньше. Наиболее крупный разлом на суше располагается на востоке Африки. Он протянулся на 4000км. Ширина этого разлома – 80-120км. Его окраины усеяны потухшими и действующими вулканами. Вдоль других границ плит наблюдается их столкновение. Оно происходит по-разному. Если плиты, одна их которых имеет океаническую кору, а другая материковую, сближаются, то литосферная плита, покрытая морем, погружается под материковую. При это возникают глубоководные желоба, островные дуги (Японские острова) или горные хребты (Анды). Если сталкиваются две плиты, имеющие материковую кору, то происходит смятие в складки горных пород края этих плит, вулканизм и образование горных областей. Так возникли, например, на границе Евразийской и Индо –
9
Австралийской плиты Гималаи. Наличие горных областей во внутренних частях литосферной плиты говорит о том, что когда-то здесь проходила граница двух плит, прочно спаявших друг с другом и превратившихся в единую, более крупную литосферную плиту.
Таким образом, можно сделать общий вывод: границы литосферных плит – подвижные области, к которым приурочены вулканы, зоны землетрясений, горные области, срединно-океанические хребты, глубоководные впадины и желоба. Именно на границе литосферных плит образуются рудные полезные ископаемые. 10
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ЛИТОСФЕРЫ
В процессе эволюции человек начал изменять земную поверхность, но особо крупных масштабов эти изменения достигли в последние сорок лет.
Как известно, суша в настоящее время составляет 1/6 планеты ту часть планеты, на которой и обитает человек. Именно поэтому очень важна охрана литосферы. Охрана почв от человека является одной из важнейших задач человека, так как любые вредные соединения, находящиеся в почве, рано или поздно попадают в организм человека.
Несовершенство сельскохозяйственных приемов приводит к быстрому истощению почв, а применение крайне вредных, но дешевых ядохимикатов для борьбы с вредителями растений и в целях повышения урожайности усугубляет эту проблему. Не менее важной проблемой является экстенсивное использование пастбищ, превращающее в пустыни огромные участки земли.
Огромный вред почвам наносит вырубка лесов. Так, если под влажными тропическими лесами вследствие эрозии теряется ежегодно 1 кг почвы с гектара, то после вырубки этот показатель увеличивается в 34 раза.
Наибольшую опасность представляют предприятия цветной и черной металлургии. Литосфера загрязняется жидкими и твердыми загрязняющими веществами и отходами. Атмосферные осадки: многие химические соединения (газы - оксиды серы иазота), попадающие в атмосферу в результате работы предприятии, затем растворяются в капельках атмосферной влаги и с осадками попадают в почву. Нарушения поверхности литосферы начинаются и со строительства жилища, когда необходимо выравнивание поверхности и закладка фундамента. К серьезным изменениям поверхности литосферы привело и строительство железных и автомобильных дорог, прокладка линий электропередач и связи. Адаптационные механизмы биосферы не могут справиться с нейтрализацией
11увеличивающегося количества вредных для ее нормального функционирования веществ, и естественные системы начинают разрушаться.
Еще один путь нарушения литосферы - геологоразведочные работы, которые сопровождаются копанием шурфов, бурение мелких скважин, взрывами приповерхностных зарядов при проведении сейсмической разведки и т.п. При региональных исследованиях заряды достигают 1000 кг и могут влиять на 100 - метровую толщу породы.
Нарушения поверхности литосферы - далеко не безобидное явление. Нарушения приводят, как правило, к активизации опасных стихийных явлений: оползней, обвалов, просадок грунтов, создают условия для формирования селей и снежных лавин, способствует увеличению поверхностного стока, меняют условия инфильтрации и движения флюидов в грунтах, нарушают сообщества почвенно-грунтовых организмов и микробный " фильтр", регулирующий потоки газов из недр земли.
Таким образом, мы оставляем будущему поколению тяжелое наследие. Во всем мире проводится огромная работа по охране литосферы, почвы. Основными принципами охраны литосферы должны быть следующие.
1. Обязательная рекультивация надземных и подземных выработок после завершения добычи минерального, энергетического и рудного сырья.
2. Реализация мероприятий по нейтрализации вредного воздействия захороняемых отходов на литосферу.
3. При проведении сельскохозяйственной деятельности реализация мероприятий по недопущению эрозии и засоления почв.
4. Выполнение оптимальных архитектурно-планировочных, инженерно-строительных и инженерно-геологических мероприятий по минимизации антропогенных воздействий на застраиваемой территории.
12
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной работе я ознакомилась с экологической сукцессией и пришла к выводу, что большинство сукцессии, наблюдаемых в настоящее время, являются сукцессиями антропогенными т.е. происходящими в результате воздействия человека на природные экосистемы. Это выпас скота, рубка лесов, возникновение очагов возгорания, распашка земель, затопление почв, опустынивание и т.п. Ни один вид растений или животных не может процветать на протяжении всей сукцессии. По мере роста древостоя состав животного населения во многом меняется. Появляющиеся хищники и паразиты в значительной степени контролируют видовую структуру биоценоза. Поэтому последовательная и непрерывная смена видов во времени является характерной чертой большинства сукцессионных процессов. Закономерности экологической сукцессии весьма важны для человечества. Они позволяют грамотно решать задачи рационального природопользования.
Так же я попыталась рассмотреть основные экологические проблемы литосферы и пришла к выводу, что экологические проблемы возникли не сами по себе. Это результат естественного развития цивилизации, в которой сформулированные ранее правила поведения людей в их взаимоотношениях с окружающей природой и внутри человеческого общества, поддерживавшие устойчивое существование, пришли в противоречие с новыми условиями, созданными научно-техническим прогрессом.
Развитие жизни на Земле определяет деятельность человека как главный фактор, причем биосфера может существовать без человека, но человек не может существовать без биосферы. Сохранить гармонию человека и природы - основная задача, которая стоит перед настоящим поколением. Это требует изменения многих ранее сложившихся представлений о соизмерении человеческих ценностях. Необходимо развивать у каждого человека
13
«экологического сознания», которое будет определять выбор вариантов технологий, строительства предприятий и использования природных ресурсов. Освоение экологических знаний способствует бережному отношению к природе, сохранению ее и меньшему количеству ответных ударов с ее стороны по человечеству.
14
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
1. Войткевич Г.В., Вронский В.А.. Основы учения о биосфере: Кн. для учителя. - М: Просвящение,1989.
2. Гриценко В.С "Безопасность жизнедеятельности" учебное пособие 2005г.
3. Данилов-Данилян В.И., Экология охрана природы и экологическая безопасность. МНЭПУ, 1997
4. Лавров С.Б., Глобальные проблемы современности: части1, часть2. – СПб., 1993.
5. использованы материалы с сайта http://www.ecosystema.ru/
15
www.coolreferat.com
Реферат: "Экологическая сукцессия"
Выдержка из работы
Содержание
Введение
1. Сукцессия
1.1 Виды сукцессий
1.2 Механизмы действия сукцессии
1.3 Процесс сукцессии
2. Смена экосистем
2.1 Смена экосистем под влиянием жизнедеятельности организмов
2.2 Смена экосистем под влиянием деятельности человека
2.3 Смена экосистем под влиянием абиотических факторов
3. Примеры сукцессией экосистем
Заключение
Список литературы
Введение
Экологическая сукцессия — процесс постепенного изменения состава, структуры и функции экосистем под влиянием внешнего или внутреннего фактора.
Восстановление экосистемой нарушенного равновесия проходит через четко определенные стадии.
Экосистему можно вывести из состояния равновесия многими способами. В основном это бывает пожар, наводнение или засуха. После такого нарушения равновесия новая экосистема сама себя восстанавливает, и этот процесс носит регулярный характер и повторяется в самых разных ситуациях. Что же происходит в нарушенной экосистеме? На месте нарушения определенные виды и вся экосистема развиваются таким образом, что порядок появления этих видов одинаков для схожих нарушений и схожих ареалах. В этой последовательной смене одних видов другими и заключается суть экологической сукцессии.
Однако, есть и другая модель, которая объясняет механизм сукцессии следующим образом: виды каждого предыдущего сообщества вытесняются лишь последовательной конкуренцией, ингибируя и «сопротивляясь» внедрению последующих видов.
Тем не менее, эта теория рассматривает лишь конкурентные отношения между видами, не описывая всю картину экосистемы в целом. Безусловно, такие процессы идут, но конкурентное вытеснение предыдущих видов возможно именно из-за преобразования ими биотопа.
Таким образом, обе модели описывают разные аспекты процесса и верны одновременно. По мере продвижения по сукцессионному ряду происходит всё большее вовлечение биогенных элементов в круговорот в экосистемах, возможно относительное замыкание внутри экосистемы потоков таких биогенных элементов, как азот и кальций (одни из наиболее подвижных биогенов).
Поэтому в терминальной стадии, когда большая часть биогенов вовлечена в круговорот, экосистемы более независимы от внешнего поступления данных элементов. Для исследования процесса сукцессии применяют различные математические модели, в том числе стохастического характера.
1. Сукцессия
1.1 Виды сукцессий
Любая экосистема, приспосабливаясь к изменениям внешней среды, находится в состоянии динамики. Эта динамика может касаться как отдельных звеньев экосистем (организмов, популяций, трофических групп), так и системы в целом. При этом динамика может быть связана, с одной стороны, с адаптациями к факторам, которые являются внешними по отношению к экосистеме, а с другой — к факторам, которые создает и изменяет сама экосистема.
Эти изменения в одних случаях могут в какой-то мере повторяться, в других же имеют однонаправленный, поступательный характер и обусловливают развитие экосистемы в определенном направлении.
Первичные сукцессии.
Под первичной обычно понимается сукцессия, развитие которой начинается на изначально безжизненном субстрате. Ход первичной сукцессии рассмотрим на примере наземных экосистем. Если взять участки земной поверхности, например заброшенные песчаные карьеры, в различных географических районах (в лесной, степной зонах либо среди тропических лесов и т. п.), то для всех этих объектов будут характерны такие закономерности как:
· заселение живыми организмами
· увеличение их видового разнообразия
· постепенное обогащение почв органическим веществом
· возрастание их плодородия
· усиление связей между различными видами или трофическими группами организмов
· уменьшение числа свободных экологических ниш
· постепенное формирование все более сложных биоценозов и экосистем
· повышение их продуктивности.
Более мелкие виды организмов, особенно растительных, при этом, как правило, сменяются более крупными, интенсифицируются процессы круговорота веществ и т. п.
В каждом случае при этом можно выделить последовательные стадии сукцессий, под которыми понимается смена одних экосистем другими, а сукцессионные ряды заканчиваются относительно мало изменяющимися экосистемами. Их называют климаксными (греч. климакс — лестница), коренными или узловыми
Протекание первичных сукцессий проходит в несколько этапов.
Например, в лесной зоне: сухой безжизненный субстрат -- лишайники-- мхи -- однолетниковое разнотравье -- злаки и многолетние травы-- кустарники -- деревья 1-й генерации-- деревья 2-й генерации; в степной зоне сукцессия завершается на стадии трав и т. д.
Вторичные сукцессии.
Термин «вторичная сукцессия» относится к сообществам, которые развиваются на месте уже сущeствовавшего ранеe сформированного сообщества. В местах, где хозяйствeнная деятeльность людей не вмешивается во взаимоотношения организмов, складывается климаксовое сообщество, которое может существовать неопредeленно долгое время — до тех пор, пока какое-либо воздействие извне (вспашка земли, рубка леса, пожар, извержение вулкана, наводнение) не нарушит его природную структуру. В случае разрушения сообщества в нем начинается сукцессия — медленный процесс восстановления исходного состояния. Примеры вторичных сукцессий: зарастание заброшенного поля, луга, гари или вырубки. Вторичная сукцессия длится несколько десятков лет. Она начинается с того, что на освобожденном участке почвы появляются однолетние травянистые растения. Это — типичные сорняки: одуванчик, осот, мать-и-мачеха и другие. Их преимущество в том, что они быстро разрастаются и производят семена, приспособленные к распространению на далекие расстояния с помощью ветра или животных. Однако уже через два-три года их вытесняют конкуренты — многолетние травы, а затем — кустарники и деревья, прежде всего осина. Эти породы затеняют землю, а их обширные корневые системы забирают из почвы всю влагу, так что проросткам видов, первыми попавших на поле, становится трудно расти. Однако сукцессия на этом не останавливается; за осиной появляется сосна; а последними — медленно растущие теневыносливые породы, например ель или дуб. Через сто лет на этом участке восстанавливается то сообщество, которое было на месте поля до сведения леса и вспашки земли.
1.2 Механизмы действия сукцессии
Содействие.
Появившиеся в новой экосистеме пионерные виды облегчают другим видам последующее заселение. Например, после отступления ледника первыми появляются лишайники и некоторые растения с поверхностными корнями -- то есть виды, способные выжить на бесплодной, бедной питательными веществами почве. По мере отмирания этих растений происходит нарастание слоя почвы, что дает возможность укорениться поздним сукцессионным видам. Аналогично ранние деревья дают тень и убежище для ростков поздних сукцессионных деревьев.
Сдерживание.
Иногда пионерные виды создают условия, усложняющие или вообще делающие невозможным появление поздних сукцессионных растений. Когда около океана появляются новые поверхности (например, в результате строительства бетонных пирсов или волнорезов), они быстро обрастают пионерными видами водорослей, и другие виды растений просто вытесняются. Это вытеснение происходит очень легко, поскольку пионерный вид воспроизводится крайне быстро и вскоре покрывает все доступные поверхности, не оставляя места для последующих видов. Пример активного сдерживания -- появление горчака, азиатского растения, распространившегося по американскому Западу. Горчак в значительной мере защелачивает почву, в которой растет, что делает ее непригодной для многих диких трав.
Сосуществование.
Наконец, пионерные виды могут вообще не оказывать на последующие растения никакого воздействия -- ни полезного, ни вредного. В частности, это происходит, если разные виды используют разные ресурсы и растут независимо друг от друга (см. Дифференциальное использование ресурсов).
1.3 Процесс сукцессии.
Процесс сукцессии, по Ф. Клементсу, состоит из нескольких этапов:
1) возникновения незанятого жизнью участка;
2) миграции на него различных организмов или их зачатков;
3) приживания их на данном участке;
4) конкуренции их между собой и вытеснения отдельных видов;
5) преобразования живыми организмами местообитания, постепенной стабилизации условий и отношений.
В настоящее время практически вся доступная жизни поверхность суши занята различными сообществами, и поэтому возникновение свободных от живых существ участков имеет локальный характер. Это или места, освободившиеся в результате отодвигания ледников, отступания уреза воды в водоемах, обвалов, эрозии и т. п., или возникшие в результате деятельности человека, например, выноса наверх больших масс глубинных пород при разработке полезных ископаемых.
Занос спор, семян растений, проникновение животных на освободившийся участок имеют большей частью случайный характер и зависят от того, какие виды есть в окружающих биотопах. Из числа видов, попавших в новое местообитание, приживаются лишь те, экологическая валентность которых соответствует данному комплексу абиотических условий. Прижившиеся виды постепенно занимают весь новый биотоп, вступая в конкуренцию друг с другом. В результате происходит перестройка видового состава и количественных соотношений разных форм. Параллельно идет процесс преобразования самого местообитания под влиянием развивающегося сообщества. Процесс завершается формированием более или менее стабильной системы с уравновешенным типом биологического круговорота.
Сукцессии любого масштаба и ранга характеризуются целым рядом общих закономерностей, многие из которых чрезвычайно важны для практической деятельности человека.
сукцессия экосистема организм абиотический
2. Смена экосистем
Причины смены экосистем. Наблюдая за одним и тем же биогеоценозом, можно увидеть, как заметно изменяется его облик в течение года. Выжженная в конце лета степь не похожа на ту же степь весной, красочную от цветущих тюльпанов, ирисов, примул, крокусов. Зимний лес, одетый в снежные «шапки», совершенно не похож осенний, окрашенный в оранжевые, желтые, багряные краски. Изменяется облик луга по мере того, как весной и летом зацветают на нем разные травы. В то же время, кроме сезонных изменений, в экосистемах происходят и многолетние изменения.
Несмотря на то, что экосистема — это устойчивая, саморегулирующаяся система, ей свойственно развитие. Под развитием любой системы понимают необратимое качественное изменение, которое обычно сопровождается количественными переменами. Так, в процессе развития экосистемы простые сообщества в ней замещаются более сложными, с богатым видовым составом, со сложной пространственной и трофической структурами. То есть в основе развития экосистемы лежит смена сообществ (растительных, животных, грибных, микробиологических), входящих в состав биоценоза данной экосистемы.
Развитие и смену сообществ можно наблюдать на кротовинах, которые зарастают, сменяя ряд последовательных этапов, несколько лет. Обнажения почвы, образовавшиеся в результате падения старых деревьев, восстанавливаются более длительно — десятки лет. Крупные вырубки леса или участки после пожарищ требуют для восстановления 100−200 лет.
Смена природных сообществ может проходить под влиянием биотических абиотических факторов и человека.
2.1 Смена экосистем под влиянием жизнедеятельности организмов
Смена сообществ под влиянием жизнедеятельности организмов длится сотни и тысячи лет. Главную роль в этих процессах играют растения.
Примером смены сообщества под влиянием жизнедеятельности организмов может служить процесс зарастания водоемов. Большинство озер постепенно мелеет и уменьшается в размерах. На дне водоема со временем накапливаются остатки водных и прибрежных растений и животных, частички почвы, смываемые со склонов. Постепенно на дне образуется толстый слой ила. По мере того, как озеро мелеет, его берега зарастают камышом и тростником, затем осоками. Органические остатки накапливаются еще быстрее, образуют торфянистые отложения. Многие растения и животные замещаются видами, чьи представители более приспособлены для жизни в новых условиях. Со временем на месте озера образуется иное сообщество — болото. Но на этом смена сообществ не прекращается. На болоте могут появляться неприхотливые к почве кустарники и деревья, а в конечном итоге болото может смениться лесом.
Таким образом, смена сообществ происходит потому, что в результате изменения видового состава сообществ растений, животных, грибов, микроорганизмов постепенно изменяется среда обитания и создаются условия, благоприятные для обитания других видов.
Замечено, что процесс смены сообществ имеет тенденцию завершаться стадией зрелого сообщества: с богатым видовым составом, разветвленными пищевыми сетями, способностью к саморегуляции. В итоге формируется устойчивая экосистема — находящаяся в относительном равновесии со средой.
2.2 Смена экосистем под влиянием деятельности человека
Смена сообществ под влиянием деятельности человека. Если смена сообществ под влиянием жизнедеятельности самих организмов — постепенный и длительный процесс, охватывающий период в десятки, сотни и даже тысячи лет, то смена сообществ (лежащая в основе смены экосистем), вызванная деятельностью человека, происходит быстро, в течение нескольких лет.
Быстрое (скачкообразное) развитие экосистем часто сопровождается сокращением их видового разнообразия, замедлением процессов саморегуляции и устойчивости. В результате в таких экосистемах формируются сообщества упрощенного типа, с бедной видовой структурой. Например, разнотравные степи человек превращает в пашни, пойменные луга оказываются залитыми водохранилищами. Так, распашка целинных земель во второй половине ХХ века привела к уничтожению естественных степных экосистем в Казахстане и на юге России. В результате исчезли многие виды насекомых, млекопитающих, различные виды трав.
Большую нагрузку испытывают пригородные леса из-за массового посещения их людьми. Вследствие вытаптывания травостоя наземные органы растений травмируются, почва уплотняется, повреждается подрост. В результате лес изреживается, осветляется. Тенелюбивые и теневыносливые травы сменяются на светолюбивые, характерные для луговых экосистем.
Перевыпас скота изменяет луговые и степные экосистемы: широко распространяются те травы, которые не поедаются животными (полынь, чертополох), снижается обилие кормовых злаков. Многие растения не успевают зацвести и дать семена. В результате уменьшается видовое разнообразие экосистемы, упрощаются ее структура, пищевые сети.
Водоемы также испытывают на себе антропогенное воздействие. Если в них попадают сточные воды, удобрения с полей, бытовые отходы, то кислород, растворенный в воде, тратится на их окисление. В результате снижается видовое разнообразие, различные водные растения (сальвиния плавающая, горец земноводный) заменяются ряской, водоросли — синезелеными, возникает «цветение воды». Ценные промысловые рыбы сменяются малоценными, исчезают моллюски, многие виды насекомых. Богатая водная экосистема превращается в экосистему загнивающего водоема.
Известно немало случаев, когда человек нарушал видовую структуру экосистемы в результате внесения в него новых видов. Так, в начале XIX в. в Австралию из Америки был завезен кактус опунция для создания колючих изгородей на пастбищах. Он размножился настолько, что стал формировать облик многих сообществ, вытесняя привычные виды растений, привел к смене целого ряда экосистем. К середине ХХ в. Австралия могла превратиться в континент из сплошных колючих зарослей, однако этого не случилось благодаря завезенной на материк бабочке кактусовой огневке, гусеницы которой поедают опунцию. После того, как численность кактуса удалось отрегулировать с помощью гусениц, нарушенные экосистемы постепенно восстановились.
Если воздействие человека, вызвавшее смену сообществ, прекращается, то, как правило, начинается естественный процесс самовосстановления экосистемы. Ведущую роль в нём продолжают играть растения. Так, на пастбищах после прекращения выпаса появляются высокорослые травы, в лесу — типичные лесные растения, озеро очищается от засилия одноклеточных водорослей и синезеленых, в нем вновь появляются рыбы, моллюски, ракообразные.
Если же видовая и трофическая структуры экосистемы упрощены настолько, что процесс ее самовосстановления уже не может происходить, то человек вновь вынужден вмешиваться в это природное сообщество, но теперь с благими целями: на пастбищах высевают травы, в лесу сажают новые деревья, водоемы очищают и запускают туда молодь рыб.
Интересен опыт, применяемый в Ставропольском крае: на уже непродуктивные пастбища завозят сено, разбрасывая его по поверхности. Сено содержит семена всего комплекса видов растений степной экосистемы. Через три — четыре года этот участок становится уже близким к естественной степи.
Экосистема способна к самовосстановлению лишь при частичных нарушениях. Поэтому влияние хозяйственной деятельности человека не должно превышать того порога, после которого экосистема не может осуществлять процессы саморегуляции. Для этого воздействие человека на экосистемы нормируют: определяют, сколько скота можно содержать на 1 га пастбища, сколько отдыхающих могут посещать пригородный лесопарк, соизмерять общее количество сточных вод с тем, какое может обезвредить сама водная экосистема.
2.3 Смена экосистем под влиянием абиотических факторов
Смена экосистем под влиянием абиотических факторов. На развитие и смену экосистем большое влияние оказывали и оказывают резкие изменения климата, колебания солнечной активности, горообразовательные процессы, извержения вулканов. Эти факторы называют абиотическими — факторами неживой природы. Они нарушают стабильность среды обитания живых организмов.
Рассмотрим примеры смены экосистем под влиянием климатических изменений. В истории развития жизни на Земле климат менялся неоднократно. В теплые периоды, когда выпадало большое количество осадков, в экосистемах преобладали виды с повышенными требованиями к теплу и влаге. На планете распространялись влажные тропические леса. Значительное поднятие суши в результате тектонических процессов приводило к развитию засушливого климата. В результате на большой части Земли происходила смена экосистем: леса сменялись саваннами, степями, возникали пустыни. Новые экосистемы характеризовались иным комплексом видов, обладали иной видовой, пространственной, трофической структурой.
3. Примеры сукцессией экосистем
Заключение
Экосистемы динамичны, они постоянно изменяются в соответствии с суточными и сезонными ритмами изменения абиотических факторов, при колебаниях количества осадков и режима температуры в разные годы, под влиянием жизнедеятельности животных или гибели крупных растений. Все эти изменения обратимы, и любое состояние экосистемы, которое можно наблюдать при таких изменениях, рано или поздно снова повторяется.Однако, кроме циклических (протекающих по кругу) изменений, происходят необратимые изменения экосистем, при которых меняется состав видов и (или) ее продуктивность и биомасса. Такие изменения называются экологическими сукцессиями. Сукцессии экосистем также очень разнообразны и происходят под влиянием жизнедеятельности их биоты (например при зарастании скал или озер) или под влиянием действия внешних факторов, как правило, связанных с деятельностью человека (выпаса, вытаптывания, попадания в водоем стоков, богатых элементами питания и т. д.).
Если влияние внешнего фактора прекратится (с пастбища уйдет лишний скот, в водоем не будут попадать новые порции загрязняющих веществ, пригородные лес благоустроят, и отдыхающие будут ходить по специальным дорожкам), то прекратится вызванная этим фактором сукцессия. И тут же вместо нее начнется другая, восстановительная сукцессия. Причем, процесс будет протекать уже сам собой, примерно так же, как сукцессия зарастания скал. На пастбище восстановится травостой, в водоеме очистится вода и на смену цианобактериям вновь придут зеленые и диатомовые водоросли, восстановится состав растений-макрофитов, рыб, амфибий и т. д.
Также «сами собой» восстанавливаются экосистемы после нарушений, когда в результате пожара, вырубки леса, вспашки степи и т. д. уничтожается вся экосистема или значительная часть входящих в нее видов.
На пожарище или вырубке постепенно вырастает лес, на заброшенной пашне восстанавливается степь и т. д. Однако процесс восстановления может надолго затянуться, если поблизости нет участков, из которых возрождающаяся экосистема может заселиться видами растений и животных.
Большие изменения в составе экосистем может вызывать занос в них видов из других районов, особенно если с этими видами в «новый дом» не переселяются контролирующие их виды следующего трофического уровня. Беззащитными оказываются местные виды при заносе нового паразита, к которому у них еще не выработался иммунитет. В результате, маленький паразит может вызвать самые большие сукцессионные изменения в экосистеме.
В каждой экосистеме одновременно протекает несколько вариантов изменений, обратимых и необратимых. Поэтому изучать их динамику бывает достаточно сложно.
Список используемой литературы
1. Смирнова О. В., Торопова Н. А. Сукцессия и климакс как экосистемный процесс // Успехи соврем. биологии. Т. 128. — 2008, № 2.- С. 129−144.
2. Акимова Т. В. Экология. Человек-Экономика-Биота-Среда: Учебник для студентов вузов/ Т. А. Акимова, В. В. Хаскин; 2-е изд., перераб. и дополн.- М. :ЮНИТИ, 2009.- 556 с. Рекомендован Минобр. РФ в качестве учебника для студентов вузов.
3. Одум Ю. Экология т.т. 1,2. Мир, 2006.
4. Общая экология. Лазуткина Ю. С., Сомин В. А. (АлтГТУ; 2007, 134с.)
5. Хандогина Е. К, Герасимова Н. А., Хандогина А. В. Экологические основы природопользования, М., «Форум», 2007.
Показать Свернутьgugn.ru
Реферат - Экологическая сукцессия - Биология
Восстановление экосистемой нарушенного равновесия проходит через четко определенные стадии.
Экосистему можно вывести из состояния равновесия многими способами. Обычно это бывает пожар, наводнение или засуха. После такого нарушения равновесия новая экосистема сама себя восстанавливает, и этот процесс носит регулярный характер и повторяется в самых разных ситуациях. Что же происходит в нарушенной экосистеме? На месте нарушения определенные виды и вся экосистема развиваются таким образом, что порядок появления этих видов одинаков для схожих нарушений и схожих ареалах. В этой последовательной смене одних видов другими и заключается суть экологической сукцессии.
Например, в большинстве северо-восточных штатов США в XVIII веке земли, занятые лесами, были расчищены, и на этих территориях были построены фермы, в XIX веке продолжалась обработка этих земель, а в ХХ веке фермы были заброшены и участки вновь стали превращаться в леса. Растения, с течением времени заселившие поля, появлялись в определенной, уже известной и строго повторяющейся последовательности. В первый год вырастали однолетние сорняки и одиночные сеянцы деревьев. В течение нескольких последующих лет происходило заселение определенными видами (это так называемые «пионерные виды», или, выражаясь более научно, ранние сукцессионные виды), которые начинали преобладать. Типичный пионерный вид — сосна Веймутова. Она растет очень быстро, и ее семена распространяются на большую территорию. В течение нескольких десятилетий пионерные виды образовывали густой лес.
Следующий этап — появление деревьев, которые хорошо растут в тени пионерных видов, — например, кленов. Через полвека пионерные деревья становились зрелыми и постепенно погибали. Их семена уже не могли прорастать под покровом леса, и состав популяции деревьев сдвигался в сторону медленно растущих новичков — так называемых поздних сукцессионных видов. В конце концов весь лес стал состоять из этих видов деревьев, что и наблюдают каждый год осенью жители Новой Англии, когда листья деревьев меняют окраску и лес приобретает огненный цвет, характерный для кленов.
Такой пример быстрорастущих пионеров с последующим заселением медленно растущими видами наблюдается во многих экосистемах. Например, на недавно образованных прибрежных песчаных дюнах первой появляется песчаный тростник. Эта трава помогает укрепить дюны так, чтобы в них смогли укорениться виды-преемники (вначале кустарники, а затем и деревья).
Изучая сукцессию в экосистемах, экологи выделили три механизма ее действия:
Содействие. Появившиеся в новой экосистеме пионерные виды облегчают другим видам последующее заселение. Например, после отступления ледника первыми появляются лишайники и некоторые растения с поверхностными корнями — то есть виды, способные выжить на бесплодной, бедной питательными веществами почве. По мере отмирания этих растений происходит нарастание слоя почвы, что дает возможность укорениться поздним сукцессионным видам. Аналогично ранние деревья дают тень и убежище для ростков поздних сукцессионных деревьев.
Сдерживание. Иногда пионерные виды создают условия, усложняющие или вообще делающие невозможным появление поздних сукцессионных растений. Когда около океана появляются новые поверхности (например, в результате строительства бетонных пирсов или волнорезов), они быстро обрастают пионерными видами водорослей, и другие виды растений просто вытесняются. Это вытеснение происходит очень легко, поскольку пионерный вид воспроизводится крайне быстро и вскоре покрывает все доступные поверхности, не оставляя места для последующих видов. Пример активного сдерживания — появление горчака, азиатского растения, распространившегося по американскому Западу. Горчак в значительной мере защелачивает почву, в которой растет, что делает ее непригодной для многих диких трав.
Сосуществование. Наконец, пионерные виды могут вообще не оказывать на последующие растения никакого воздействия — ни полезного, ни вредного. В частности, это происходит, если разные виды используют разные ресурсы и растут независимо друг от друга (см. Дифференциальное использование ресурсов).
Важно понимать, что конечное состояние леса или дюны экологически неустойчиво (см. Равновесие в природе). Зрелый лес обычно характеризуется нулевым суммарным приростом органических веществ. Это означает, что с течением времени из-за потери веществ под воздействием таких процессов, как эрозия, лес постепенно начнет погибать. Кстати, большинство лесов обладают максимальной продуктивностью в течение первой половины сукцессионного цикла.
www.ronl.ru
|
|
..:::Счетчики:::.. |
|
|
|
|
|
|
|
|