Изменчивость и стабильность экосистем

Экосистемы существуют в течение длительного времени, т.е. обладают определенной устойчивостью во времени и пространстве. Различают три вида устойчивости экосистем:

- инертность или выносливость, т.е. способность экосистемы сопротивляться различным изменениям;

- постоянство – способность экосистем сохранять свои размеры;

- упругость – способность живых систем самовосстанавливаться после внешнего воздействия, если оно не носило катастрофического характера.

Для поддержания стабильности экосистемы в ней необходимо иметь сбалансированность потоков вещества и энергии и процессов обмена веществ.

С другой стороны, ни одна экосистема не бывает стабильной. Например, численность одних видов растений и животных периодически увеличивается, а других - уменьшается. Подобные процессы в естественных условиях имеют более или менее закономерную периодичность, но в целом не выводят систему из равновесия.

Состояние подвижно–стабильного равновесия экосистемы называется гомеостазом. Иными словами гомеостаз – это способность экосистем к авторегуляции при изменении условий среды. В естественных экосистемах гомеостаз поддерживается тем, что они открытые, т.е. получают вещество и энергию из ОС. Например, к растениям непрерывно поступает солнечная энергия и хим. соединения из воздуха и почвы. В искусственных экосистемах гомеостаз поддерживается человеком, путем субсидирования их веществом и энергией.

Несмотря на состояние гомеостаза, экосистемы испытывают медленные, но постоянные изменения во времени. Эти изменения касаются, прежде всего, биоты - совокупность видов организмов (флоры и фауны), обитающих на какой-либо крупной территории (например, биота тундры).

Последовательная смена во времени одних экосистем (биоценозов в первую очередь) другими на определенном участке земной поверхности называется сукцессией. Сукцессии подразделяются на первичные и вторичные.

Первичные сукцессии развиваются на лишенном жизни месте, где условия существования поначалу не являются благоприятными. Например, постепенное обрастание голой скалы с развитием в конечном итоге на ней леса.

Вторичные сукцессии - восстановление экосистемы, когда-то уже существовавшей на данной территории. Например, превращение заброшенных полей в леса.

Сукцессия завершается стадией, когда все виды экосистемы, размножаясь, сохраняют постоянную численность и дальнейшей смены ее состава не происходит. Такое равновесное состояние называется климаксом, а экосистема – климаксовой. Например, в сухом и жарком климате – это пустыня, в жарком, но влажном – тропический лес и т.д.

При необдуманном воздействии человека на природу возможны внезапные и резкие изменения экосистем, вызывающие, например, гибель видов организмов. В этом случае говорят не о сукцессии, а об экологическом нарушении. Например, сброс в водоем сточных вод (СВ), содержащих большое количество питательных веществ (биогенов) приводит к бурному росту водорослей.

Изменения могут быть столь резкими, что ни один исходный компонент экосистемы не сохраняется. Происходит гибель экосистемы.