Презентація " ЕКОЛОГІЧНІ СУКЦЕСІЇ ЯК ПРОЦЕСИ САМОРОЗВИТКУ ЕКОСИСТЕМ "

11 кл біо Ур 40 ЕКОЛОГІЧНІ СУКЦЕСІЇ ЯК ПРОЦЕСИ САМОРОЗВИТКУ ЕКОСИСТЕМ 18 02 2024 Основні поняття й ключові терміни: ЕКОЛОГІЧНІ СУКЦЕСІЇ. Американський ботанік Фредерік Едвард Клементс (1874-1945) сформулював у 1916 р. концепцію рослинних сукцесій На честь науковця названо цілий рід рослин з родини Товстянкових - рід Клементсія.

ЕКОЛОГІЧНІ СУКЦЕСІЇ (від лат. succesio - наступність) - → спрямовані послідовні зміни угруповань організмів → на певній ділянці середовища, → що призводять до відновлення або перетворення екосистем відповідно до природних умов.

*Сукцесійна серія → послідовність екосистем, → що змінюють одна одну в процесі сукцесії * окрема екосистема → стадія сукцесії

* Процес сукцесії починається із → заселення лишайниками, нижчими грибами (первинні сукцесії) Найзагальнішими етапами екологічних сукцесій є такі. * Етап первинного заселення.

→ рослинами (вторинні сукцесії).

→ формуються або відновлюються зооценози та мікробіоценози.

→ угруповання організмів нестійкі, → із незначним видовим різноманіттям, → нескладними ланцюгами живлення, → слабкою мінералізацією решток тощо. Етап формування піонерних угруповань (угруповання організмів, які існують на початку сукцесій).

→ нестійкими, → але в них збільшується видове різноманіття,→ розгалужуються трофічні мережі тощо. Етап формування проміжних угруповань. Харчова́ мере́жа (трофічна мережа) — харчові відносини груп організмів в угрупованні, де всі живі істоти є об'єктами живлення інших.

→ з високим ступенем стійкості, → найбільшим біорізноманіттям, → максимальною кількістю біомаси, → збалансованістю процесів продукції й мінералізації. Отже, постійні зміни середовища життя ведуть до сукцесій, кінцевою метою яких є досягнення стабільного стану. Етап формування зрілих (клімаксних) екосистем

* Причинами сукцесій можуть бути: → зміни клімату, → природні катаклізми (вулкани, землетруси, повені), → діяльність людини. Які причини й типи сукцесій?вулкани,

* Важливе значення в сучасній екології надається біотичним чинниками: → види організмів сукцесійного угруповання здатні змінювати умови існування інших видів. * У більшості випадків рушійними чинниками змін і розвитку нестійких екосистем є → незбалансованість кругообігу речовин і зменшення видового біорізноманіття.

* Сукцесії бувають → повільними (тривають упродовж тисячоліть і десятків тисяч років), → середніми (упродовж століть) → швидкими (упродовж десятиліть).

1) ендогенні (автогенні) - відбуваються з внутрішніх причин (наприклад, утворення нових видів); Залежно від причини виникнення сукцесії поділяють на два типи:

2) екзогенні (алогенні) - виникають під дією зовнішніх чинників (наприклад, засолення, підтоплення, вселення чужорідних видів).

Сукцесії можуть бути: → природними (наприклад, виникають внаслідок підняття або опускання суходолу) → антропогенними (наприклад, внаслідок вирубування лісу, розорювання степу).

* Первинні сукцесії → поява і розвиток угруповань у місцях, де їх раніше не було (наприклад, розвиток екосистем на скельних породах, зсувах, відмілинах річок, вулканічних островах). За особливостями формування сукцесії поділяють

* Вторинні сукцесії → відновлення природних угруповань після певних порушень (наприклад, відновлення лісів після пожеж або вирубування, степів - після розорювання). Отже, екологічні сукцесії є механізмами появи, розвитку, самоорганізації та самовідновлення екосистем.

* Знаючи динаміку змін основних параметрів екосистем, можна визначати їх→ стійкість до дії зовнішніх чинників, → виявляти негативні тенденції у розвитку, → визначати можливе антропогенне навантаження на екосистеми тощо. Які закономірності сукцесій?

* У 1884 р. французький хімік і фізик А. ле Шательє (1850-1936) сформулював закономірність (принцип Ле Шательє), → будь-який зовнішній вплив, що виводить систему зі стану рівноваги, → викликає в цій системі процеси, → що намагаються послабити зовнішній вплив → і повернути систему до початкового рівноважного стану.

* Можливість переходу нестійкої екосистеми до сукцесійного стану визначається законом одного відсотка: → зміна енергетики природної системи в межах 1 %, → як правило, не виводить екосистему з рівноважного стану, і навпаки.

* Зміна потоку енергії у біогеоценозі більш ніж на 1 % як у бік його зменшення, так і в бік збільшення → виводить екосистему з клімаксу й переводить її в сукцесійний стан.

* При цьому через велику кількість чинників, що взаємодіють, → здебільшого не можна передбачити → якого характеру набуде сукцесія - прогресуючого або регресуючого.

* Згідно з правилом максимуму потоку енергії сукцесія відбувається → в напрямі фундаментального зміщення потоку енергії в бік зростання її кількості→ з метою підтримки системи.

* Сукцесії ведуть → до зростання біорізноманіття,→ але лише до клімаксної стадії. Клі́макс в екології та геоботаніці — відносно стійкий стан рослинного покриву в біогеоценозі, що виникає у процесі зміни фітоценозу. Часто клімакс розглядають як завершальний, рівноважний етап розвитку екосистеми. Отже, у зв'язку з тим, що екосистеми є динамічними, прогнозування їх стану й визначення закономірностей розвитку є важливим завданням екології.

ДІЯЛЬНІСТЬСамостійна робота. Характеристика сукцесій. Класичним прикладом сукцесії є заростання озера й перетворення його на болото, згодом - на луки й ліс. Схарактеризуйте цю сукцесію за планом: 1) етапи розвитку; 2) причини виникнення; 3) тип; 4) значення.

Біологія + Палеоекологія. Ліси та біологічна еволюція* Серед усіх типів наземних екосистем найпоширенішими і найціннішими є ліси. → найдавніший ліс (близько 390 млн років), відтворений на основі викопних решток з околиць Гілбоа (Нью-Йорк, США). → перші ліси виникли в девоні палеозойської ери.

Їх надзвичайно висока продукція (приріст маси) і досить велика біомаса забезпечували вивід з кругообігу великої кількості вуглецю, що приводило до істотного зниження вмісту вуглекислого газу в атмосфері.

СТАВЛЕННЯБіологія + Казки. «Сезам, відкрийся!» та екологія. Американський еколог В. Е. Шелфорд, автор закону толерантності, вжив цей вираз з арабської казки «Алі-Баба і сорок розбійників» у такому сенсі: «Концепція рослинних сукцесій є магічною фразою “Сезам, відкрийся!” для усієї прийдешньої науки, справжньою magna carta майбутньої перспективи». А що таке «сезам» у ботаніці, кулінарії, сільському господарстві? Поясніть значення закономірностей сукцесії для діяльності людини.

Оцінка. Завдання для самоконтролю1-61. Що таке екологічні сукцесії? 2. Наведіть приклади сукцесій. 3. Назвіть основні причини сукцесій. 4. Які сукцесії називають первинними й вторинними? 5. Назвіть закономірності сукцесій. 6. Назвіть галузі застосування знань про сукцесії.7-97. Яке значення та етапи сукцесій? 8. Які причини й типи сукцесій? 9. Які закономірності сукцесій?10-1210. На конкретному прикладі поясніть закономірності формування сукцесій.