Суточные и сезонные аспекты динамики экосистем

Эти аспекты связаны, соответственно, с суточным и сезонным непостоянством условий существования экосистем. Характерной чертой такой динамики является сохранение принципиальных свойств экосистемы, неизменность ее целостности и функциональной устойчивости. Даже сезонные изменения видового состава входят в общую характеристику каждой данной экосистемы, поскольку закономерно повторяются на протяжении ряда сезонов и ряда лет.

Суточные аспекты экосистем. Принципиальных перестроек видового состава и основных связей в биоценотической системе в течение суток не происходит. Подчеркивая это, обычно говорят не о суточной динамике, а о суточных аспектах биоценозов.

Смена аспектов в масштабе времени определяется характером активности тех видов, которые отличаются явной суточной ритмикой жизни. Так, в лесах умеренной зоны в дневном аспекте биоценоза господствуют насекомые, птицы, некоторые пресмыкающиеся (змеи, ящерицы) и др. Все они демонстрируют дневную активность. Ночью на первое место выходит активность ночных животных: ночные бабочки, многие млекопитающие (яркий пример – рукокрылые), из птиц – козодои, совы и др. Среди рыб также имеются виды с дневной и ночной активностью. Среди покрытосеменных растений в период цветения большинство видов раскрывают цветки именно днем. Известны и суточные вертикальные миграции планктона с сопутствующими перемещениями планктоноядных животных.

В некоторых случаях изменения суточной активности напрямую зависят от абиотических факторов. Например, дневной зной в пустынях заставляет вести ночной или сумеречный образ жизни многих животных. В наиболее экстремальных случаях к сумеречному образу жизни прибегают и те животные, для которых в норме характерна дневная активность.

В других случаях эта связь носит опосредованный характер. Например, летом ранним утром (по росе) выводки тетеревиных птиц перемещаются редко и мало, но ближе к полудню их активность возрастает. Такой тип активности определяется суточной цикличностью жизни насекомых – основного корма птенцов тетеревиных. Но активность самих насекомых зависит от суточных изменений абиотических факторов (в данном случае от температуры и влажности воздуха).

Кроме того, возникают и ситуации, при которых суточная активность животных определяется суточной ритмикой биотической компоненты биоценоза, например хищничеством. Так, для Московского моря (Иваньковское водохранилище) отмечена суточная динамика кормовой активности окуней мелких размеров, которая во многом зависит от кормовой активности крупных хищников (судака, щуки и др.).

Суточные аспекты биоценозов отражают их «нишевую структуру». Разделение периодов активности во времени снижает уровень прямой (нтерференционной) конкуренции, и таким образом открывает возможность для СОсуществования видов со сходными биологическими потребностями. Эксплуатационная конкуренция в принципе при этом сохраняется, но отличия во времени активности неизбежно влекут за собой некоторый «сдвиг» в пищевых спектрах, а стало быть, и ослабление конкурентных связей в этом аспекте.

В целом расхождение в суточной активности приводит к усложнению биоценоза, к повышению биологического разнообразия и более полному использованию ресурсов.

Сезонные аспекты биоценозов. Изменения такого масштаба времени затрагивают более фундаментальные характеристики экосистем. В первую очередь это касается видового состава. В неблагоприятные сезоны ряд видов мигрирует в районы с лучшими условиями существования. Например, перелетные птиц, миграции некоторых копытных. Именно оседлые виды составляют основное ядро биоценозов, сезонные – определяют его облик и отдельные биоценотические связи лишь в конкретные периоды.

Некоторые виды отличаются «пульсирующим» характером сезонной активности. Они переносят неблагоприятные условия в состоянии заторможенной жизни: инцистирование простейших, диапауза насекомых, оцепенение пойкилотермных, спячка млекопитающих (медведя, барсука, некоторых рукокрылых, ежа, сусликов, сонь, тушканчиков и др.).

Растительные сообщества также меняются по сезонам Прежде всего структурно: листопад, отмирание эфемеров и эфемероидов летом, засыхание многолетних трав, выпадение однолетников и др. Меняются они и функционально: изменение интенсивности фотосинтеза, накопление биомассы и пр.

Во всех случаях уменьшение количества активных видов влечет за собой снижение общего уровня биогенного круговорота веществ. Таким образом, такой «формальный» параметр», как число видов (или видовое богатство биоценоза), оказывается важным фактором регулирования биосферных процессов.

Сезонная динамика биоценозов наиболее рельефно выражена в зонах с резкими сезонными колебаниями климата. Например, в тундрах: летом для них характерен большой набор видов птиц, насекомых и других животных. Но зимой большинство из них мигрируют на юг (птицы, песцы, олени) или впадают в оцепенение, выключаясь из активной жизни (насекомые, другие беспозвоночные). Длинная полярная ночь делает невозможным фотосинтез и еще больше снижает функционирование тундровых экосистем.

Напротив, в тропиках сезонность жизни биоценозов выражена не столь ярко, но все же имеет место. Наиболее распространенная ее форма – смена засушливых и влажных периодов. Эта смена не столь ритмична, как смена зимних и летних аспектов, но биологически не менее значима.

Сезонные биологические процессы в водной среде связаны с гидрологическими сезонами. Они не совпадают в различных природных зонах и характеризуются закономерными колебаниями видового состава водных организмов, их биомассы и биологической активности. Так, «биологическая весна» характеризуется массовым развитием фитопланктона («период цветения моря»), тогда как зоопланктон в это время лишь начинает размножаться. «Биологическое лет», напротив, отличается массовым развитием зоопланктона и уменьшением биомассы фитопланктона. «Биологическая осень» в арктических морях знаменуется общим уменьшением планктона, а в морях умеренной зоны в это время наблюдается «осеннее цветение» - вторая вспышка численности планктона. Зима – время минимальной биомассы планктона, причем многие виды проводят этот сезон в покоящихся стадиях. Длительность отдельных сезонов широко колеблется: в тропиках вегетативный сезон длится практически круглый год, в арктических моря – обычно не более 2-3 месяцев.

Суточные и сезонные изменения жизни биоценозов могут быть связаны с изменениями активности и численности живых организмов, но НЕ вносят принципиальных изменений в структуру сообщества. Существуют, однако, и изменения, которые оказывают кардинальные влияния на функционирование биоценозов.

Дата добавления: 2015-07-19