CURS 5 Ecologie Master 2010

7/25/2019 CURS 5 Ecologie Master 2010

http://slidepdf.com/reader/full/curs-5-ecologie-master-2010 1/7

DINAMICA ECOSISTEMELOR NATURALE

Curs 5

Succesiunea ecologicăSuccesiunea ecologică este determinată de modificările biotopului şi biocenozei,

ca rezultat al interacţiunii dintre acestea. Biocenoza, prin activitatea ei, modifică biotopul.Condiţiile de viaţă devin improprii pentru speciile care le-au produs. Acestea dispar treptat şi sunt înlocuite cu altele pentru care condiţiile nou create sunt potrivite. n cazulîn care sc!imbările intervenite în organizarea ecosistemului, at"t în ceea ce priveşte populaţiile prezente, c"t şi sub aspectul raporturilor dintre acestea, sunt durabile, fără săfie afectate de modificările periodice, vorbim de evoluţia ecosistemului sau de succesiune

ecologică.Succesiunea ecologică implică o serie de modificări în compoziţia speciilor şi în

abundenţa lor relativă într-o comunitate, ca răspuns la modificările datorate fluctuaţieinaturale a factorilor ecologici sau a celor provocate prin acţiunea omului.Succesiunea ecologică reprezintă deci, înlocuirea treptată a speciilor unei

comunităţii cu alte specii pree#istente în biotopul respectiv $ca propagule de rezistenţă%sau imigrate din alte ecosisteme $Botnariuc, &'''%.

Sc!imbarea este secvenţială. (rocesul succesional trece printr-o serie de etape saufaze al căror ansamblu poartă numele de serie, iar fazele sunt faze seriale sausuccesionale. Acestea sunt) denudarea, pionieratul $imigrarea%, colonizarea, competiţiaintraspecifică, reacţia biocenotică, şi stabilitatea $clima#%.

n cursul succesiunii ecologice se produc sc!imbări calitative, structurale,funcţionale şi informaţionale.

Stadiile succesionale timpurii sunt caracterizate de c"teva specii $cunoscute ca specii pionier %, biomasă redusă şi nivel nutriţional redus. (roducţia netă a comunităţiieste mai mare dec"t respiraţia, ceea ce determină o acumulare a biomasei de-a lungultimpului. *anţurile trofice sunt scurte şi diversitatea este redusă. Comple#itateacomunităţii şi diversitatea creşte pe măsură ce succesiunea progresează, p"nă c"nd serealizează o comunitate de populaţii relativ stabile, un ec!ilibru între biotic şi abiotic.Sistemul stabilizat este numit climax $raportul producţie+respiraţie %.

ste procesul prin care speciile unei biocenoze sunt înlocuite în cone#iune detransformările condiţiilor de e#istenţă, în timp.

/in punct de vedere sistemic, succesiunea reprezintă seria de stări în care sistemulcreşte şi se dezvoltă în plan structural şi funcţional în sensul ma#imalizării flu#ului deenergie şi a vitezei de circulaţie a mcro- şi microelementelor, adică în sensul domeniuluide stabilitate.

Asupra desă!urării succesiunii exis"ă # "eorii$0eoria clasică deterministă consideră succesiunea un fenomen determinist care se

desfăşoară legic.Cealaltă teorie, este ce stocastică sau probabilistică care susţine că succesiunea se

realizează printr-un proces continuu de imigrare a speciilor.



Conform teoriei clasice, succesiunea se desfăşoară printr-un mecanism defacilitare ce cuprinde 1 stadii)

. denudarea biotopului reprezintă îndepărtarea totală sau parţială a biocenozei de pe o anumită suprafaţă, sau apariţia unui nou substrat2

&. imigrarea înseamnă pătrunderea speciilor din alte ecosisteme, acestea popul"ndtreptat !abitatele nude. 3nteracţiunile dintre imigranţi sunt slabe. (rimii imigranţi maisunt numiţi şi pionieri2

4. eceza $colonizarea% 5 constă în selecţia naturală a imigranţilor, selecţie realizatăde mediul abiotic2

6. concurenţa interspecifică are loc între coloniştii cu preferinţe comune pentruanumite resurse de mediu, mai ales trofice. n această etapă se decide compoziţiacalitativă şi cantitativă a comunităţii2

7. reacţia biocenotică reprezintă modificarea biotopului sub acţiunea biocenozei.Ca urmare apar noi resurse nee#ploatate a8ung"ndu-se într-o situaţie asemănătoare cufaza. Ca urmare fazele & 5 7 se reiau p"nă c"nd se a8unge la valorificarea cvasitotală a

mediului respectiv şi se a8unge în faza următoare1. stabilizarea $climax% constă în definitivarea structurii şi funcţionalităţii biocenozei. Aceasta persistă în continuare fără transformări esenţiale.

n esenţă fiecare specie facilitează pătrunderea alteia în sistem p"nă la atingereastadiului de clima#. Comunitatea de clima# poate fi prevăzută pentru o anumită regiune pe baza factorilor climatici şi pedologici.

Mecanismul facilitării este acceptat şi de teoria probabilistică, cu următoareamenţiune) imigrarea reprezintă un fenomen probabilistic, iar coloniştii ulteriori se potstabili prin competiţie. Astfel, alcătuirea comunităţii de clima# nu poate fi predeterminatăci este supusă !azardului.

9n alt mecanism este cel deinhibiţie

. Conform acestuia, unii colonişti împiedică prin diferite mi8loace stabilirea imigranţilor, iar succesiune poate continua doar dacăspeciile in!ibitoare dispar. /eoarece compoziţia comunităţii de clima# nu poate fi prevăzută, acest mecanism este unul probabilistic.

Mecanismul toleranţei susţine că orice specie poate iniţia succesiunea, iar clima#ul este atins într-o manieră oarecum ordonată.

9ltimul mecanism se numeşte mecanismul colonizării aleatoare. Succesiuneadebutează cu speciile care se înt"mplă să a8ungă primele şi să găsească condiţiifavorabile.

n realitate s-a observat că toate aceste mecanisme pot fi implicate în succesiune

&



Mecanismele succesiunii) o comunitate a8unsă într-o fază stabilă începe săevolueze. voluţia unui ecosistem constă în dezvoltarea trăsăturilor emergente rezultatedin interacţiunile ce se stabilesc între componentele ecosistemului respectiv.

4



Tipuri de succesiuni ecologice% clasiicare

n funcţie de locul unde ele apar, acestea pot fi)

. Primare $ecogeneza%5 c"nd încep pe un loc lipsit de viaţă. Apar, de obicei, după

evenimente catastrofale, cum sunt erupţiile vulcanice, accidentele atomice, dar şi în cazulunor nisipuri mişcătoare, dune de nisip nou formate, roci rămase în urma retrageriiglaciare etc. (rocesul succesional este de lungă durată, datorită condiţiilor foarte severe.9nii ecologi $Botnariuc, &'''% susţin însă că, dacă condiţiile biotopului sunt foartesevere, succesiunea poate să nu aibă loc - de la început instal"ndu-se doar speciile cesuportă acele condiţii $e#emplu) - organismele din peşteri%.

&. Secundare 5 tipice pentru zone în care perturbările nu au eliminat întreaga viaţăşi elementele minerale din mediu. /e e#emplu, după defrişarea unei păduri, desţelenireaunui teren, după un incendiu, o furtună sau o inundaţie etc. poate începe o nouăsuccesiune. (rocesul succesional, datorită rezervelor de materie organică, supravieţuiriiunor animale, ciuperci, bacterii, seminţe ale unor plante etc., sau recolonizării cu alte

specii din !abitatele alăturate, se desfăşoară mai repede.n funcţie de modul de producere, succesiunile pot fi). Succesiune autogenă, care rezultă în urma acţiunilor biotice din interiorul

ecosistemului. Se creează astfel, condiţii favorabile creşterii comple#ităţii relaţiilor trofice, form"nd o serie, aşa-zisă, progresivă.

&. Succesiune degradativă, care este descrisă de :ac;enzie A. $&'''%, ca fiind untip particular de succesiune primară autogenică ce constă în colonizarea şi apoidescompunerea materiei organice moarte. /iferite specii invadează materia organică şiapoi dispar, altele lu"ndu-le locul, întruc"t degradarea materiei organice epuizează uneleresurse, şi pune altele la dispoziţie.

/e e#emplu, acele de pin cad în luna august şi sunt mai înt"i colonizate deciuperci care le digeră şi le înmoaie, permiţ"nd altor specii de ciuperci şi păian8eni să pătrundă. /upă apro#imativ & ani în stratul A', fragmentele mici de ace comprimate suntinvadate de altă microfaună care se !răneşte at"t cu fungi c"t şi cu ace de pin.Bascidiom<cetele atacă fragmentele de ace, diger"nd celuloza şi lignina. /upăapro#imativ = ani acele sunt complet descompuse, form"nd un !umus acid, care prezintăo activitate biologică redusă. 0oate degradările succesive iau sf"rşit c"nd substratulorganic este metabolizat complet.

4. Succesiune alogenă, care corespunde situaţiei în care înlocuirea unei anumitecomunităţi cu o alta este reprezentată de modificările proprietăţilor fizico-c!imice ale!abitatului, induse de factorii abiotici. Succesiunea alogenică a avut loc aproape în toată

America de >ord şi uropa de >ord, ca răspuns la încălzirea climei, ce a urmat retrageriiultimei pături de g!eaţă din (leistocen, acum ''' ani. Sc!imbările, în acest caz, au fostde foarte lungă durată $mii de ani%. 0ranziţia alogenă este de scurtă durată atunci c"ndsedimentele se acumulează $de e#emplu, la dunele de nisip sau estuare%.

n cazul agenţilor fitopatogeni sau zoopatogeni, succesiunea este determinată demodificări ale organismelor vegetale sau animale pe care, sau în care, aceştia suntlocalizaţi $?arnea @,6% .Această succesiune produce o serie regresivă.

6



/upă or&a declan!a"oare). abiogene) provocate de factori abiotici2&. biogene) provocate de factori biotici) #) recifii coralieri sunt sfredeliţi de

spongieri, polic!ete, bivalve, sipunculide şi ciripede care facilitează instalarea în scobituria algelor şi fanerogamelor

4. tehnogene $antropogene%) #) terenuri agricole părăsite, bararea r"urilor,e#ploatări miniere etc.

/upă amploarea succesiunii). macrosuccesiuni) afectează întreaga biocenoză&. microsuccesiuni) transformări biogene, reversibile ale părţilor structurale ale

ecosistemului ce nu cuprind întreaga biocenoză. #) înlocuirea sinuziilor de artropode din pălăria ciupercilor, prăbuşirea unui arbore dintr-o pădure etc.

/upă aridi"a"ea su's"ra"ului). xeroserie) un substrat arid se transformă în unul mezofil. #) un c"mp poate

deveni o pădure&. hidroserie) un substrat !idrofil se transformă în unul mai arid. #) un iaz poatedeveni o pa8işte

E(olu&ia ecosis"emelor

n ciuda unei aparente stabilităţi, ecosistemele sunt în permanentă sc!imbare.:onitorizarea populaţiilor care ocupă nişele dintr-un ecosistem demonstrează că structuracomunităţii evoluează în timp, unele populaţii fiind înlocuite de altele mai bine adaptatesă ocupe o nişă ecologică.

voluţia ecosistemului se desfăşoară în faza de maturitate, c"nd sunt realizate

condiţiile esenţiale necesare dezvoltării şi diversificării relaţiilor interspecifice,coadaptării şi coevoluţiei speciilor.

n cursul acestei evoluţii se pot identifica mai multe faze, p"nă c"nd se a8unge lastarea de clima# $Clements, 1%, de stabilitate şi durată mai mari.

Aşa cum am menşionat şi mai sus, dacă succesiunea porneşte de la un teritoriulipsit de forme biotice $insule vulcanice, !alde steril, cariere abandonate etc.% este vorbade o succesiune primară, iar în cazul în care un ecosistem aflat în clima#, sub influenţaunui factor e#tern $de e#emplu, sc!imbări climatice% sau a celor interni, aşa cum amarătat mai sus, intră în succesiune, seria este secundară. n evoluţia spre starea dematuritate $clima#% fazele timpurii se caracterizează prin preponderenţa proceselor de producere a biomasei, structură trofică relativ simplă, lanţuri trofice scurte, organizare şi

stabilitate reduse. azele succesionale t"rzii conduc la o ec!ilibrare a raportului dintre producţia şi consumul de biomasă, creşterea cantităţii de biomasă, diversificarea reţeleitrofice şi creşterea gradului de organizare prin acumularea informaţiei astfel înc"tsistemul devine mai stabil.

/ezvoltarea biocenozelor şi a întregului ecosistem nu se produce la înt"mplare, cieste un proces ordonat, urmează anumite legităţi mai mult sau mai puţin cunoscute în prezent, şi se manifestă prin sc!imbări structurale, funcţionale şi informaţionale.

7



Schimbările structurale indică un proces de dezvoltare, de perfecţionare aorganizării sistemului şi formează, de fapt, un proces de auotoorganizare. Comple#itateareţelei trofice, ca şi a altor cone#iuni între populaţiile componente, între ele şi factorii biotopului, determină o tot mai mare stabilitate care trebuie înţeleasă comple# ca ointensificare a controlului biologic asupra factorilor biotopului, duc"nd astfel la realizarea

unei ma#ime protecţii împotriva sc!imbării lor. n plus, sistemul devine mai conservator.Schimbările energetice au fost evidenţiate de :argalef $7% prin e#perienţerealizate cu asociaţii planctonice. Concluziile sale arată faptul că pe măsură cesuccesiunea ecologică avansează, valoarea raportului dintre producţia primară brută şirespiraţie are o valoare în creştere.

Schimbările informaţionale se manifestă prin acumulare de informaţie şi scăderede entropie. Acumularea informaţiei este legată de creşterea cantităţii de biomasă şi decreşterea diversităţii acesteia. Corelaţiile dintre specii se diversifică şi devin maicomple#e. (e l"ngă corelaţiile legate de transferul de energie şisubstanţă $corelaţii trofice% se dezvoltă numeroase corelaţii informaţionale) marca8e deteritorii, adaptarea modalităţilor de apărare şi a mi8loacelor de atracţie etc. Av"nd în

vedere acest comportament, concluzionăm că pentru a se obţine producţii ridicate de biomasă ecosistemele trebuie să fie tinere. (e de altă parte, pentru a asigura stabilitate înmediul încon8urător, este necesară prezenţa ecosistemelor naturale mature.

Impor"an&a cunoa!"erii succesiunii ecosis"emelor

a. Aspectul important al acestei probleme îl constituie relaţiile dintre strategiaurmată de oameni cu privire la ecosisteme şi strategia însăşi a ecosistemelor, care suntliniile comune şi divergente între cele două strategii şi care ar fi soluţiile către caretindem.

b. Acţiunea omului asupra ecosistemului se manifestă în linii generale printr-odegradare a comunităţilor de specii, pe care le modifică accidental sau voit, în vedereae#ploatării. l induce de cele mai multe ori o serie regresivă.

c. Dentabilitatea e#ploatării resurselor biologice ale ecosistemelor diferă pe fazelesuccesiunii. Cea mai rentabilă este e#ploatarea în fazele tinere, c"nd productivitatea esteridicată şi, producţia depăşeşte consumul. (entru a nu rupe ec!ilibrul ecologic este binesă ştim în care din momentele succesionale se află ecosistemul dat.

d. Emul poate interveni în mersul succesiunii pentru a-l aduce sau menţine într-ofază favorabilă, numai cu respectarea legilor naturii şi folosirea capacităţii lor productiveîn limitele raţionale, care să nu depăşească posibilităţile lor de control.

e. Cunoaşterea succesiunii are importanţă în manipularea unui ecosistem, de

obicei degradat, în sensul creşterii) biomasei acestuia, dacă se urmăreşte obţinerea unui produs agricol, al numărului de specii, c"nd se obţine un ecosistem stabil care sporeştecalitatea mediului prin ciclurile sale sau pentru reconstrucţia ecologică

1



=

CURS 5 Ecologie Master 2010

Documents

Transcript of CURS 5 Ecologie Master 2010