Устойчивость и стабильность экосистем

Термины «стабильность» и «устойчивость» в экологии обычно рассматриваются как синонимы, однако это разные понятия. Под стабильностью понимают способ­ность экосистем сохранять свою структуру и функциональные свой­ства при воздействии внешних факторов.

А под «ус­тойчивостью» - способность экосистемы возвращаться в исход­ное (или близкое к нему) состояние после воздействия факторов, выводящих ее из равновесия. Кроме этого, для более полной ха­рактеристики реакции экосистем на внешние факторы целесооб­разно пользоваться в дополнение к названным еще двумя термина­ми: «упругость» и «пластичность».

Упругая система способна воспринимать значительные воздей­ствия, не изменяя существенно своей структуры и свойств. Вмес­те с тем при определенных (запороговых) воздействиях такая система обычно разрушается или переходит в новое качество.

Пластичная система более чувствительна к воздействиям, но она под их влиянием как бы «прогибается» и затем относительно быстро возвращается в исходное или близкое к исходному состоя­ние при прекращении или уменьшении силы воздействия.

Примером упругих экосистем являются климаксные (например, хвойные леса в лесной зоне, коренные тундровые сообщества, типчаково-ковыльные степи и т. п.). Пластичными экосистемами для лесной зоны являются лиственные леса как промежуточные ста­дии сукцессии.

Устойчивость стационарных состояний экосистем (т.е. сохра­нение постоянства внутренних характеристик на фоне нестабиль­ной или изменяющейся внешней среды), а также способность их к переходу из одного состояния в другое (путем сукцессии) обеспе­чиваются многообразными механизмами саморегуляции, в основе которых лежит принцип обратной связи, отрицательной или по­ложительной. В большинстве случаев гомеостатическое состояние оказывается автоколебательным, т.е. таким, в котором значения показателей колеблются во времени с постоянной амплитудой около положения равновесия. Такие явления свойственны наибо­лее устойчивым системам.

Для того чтобы экосистема находилась в равновесии необходимо:

1. чтобы в ней поддерживалось популяционное равновесие. Каждая популяция обладает способностью к саморегуляции, но в экосистеме существуют и др. факторы.

Размер популяции поддерживается с одной стороны биотическим потенциалом, с др. стороны сопротивлением среды.

Биотический потенциал – через рождаемость способность к расселению, способность к захвату новых территорий, за счет защитных механизмов способность выдерживать неблагоприятные условия, среда оказывает сопротивление за счет недостатка пищи, воды, места, неблагоприятные условия (резкое похолодание, наводнения), хищники, паразиты, конкуренты, стрелка отклоняется назад. Происходит постоянное колебание.

2. Видовое разнообразие.

Чем больше видовое разнообразие экосистемы, тем шире пищевые сети, тем больше возможности переключения цепей питания и устойчивее экосистема.

3. Адаптация – отдельные особи и популяции в целом адаптируются к условиям.

4. Система взаимодействия автотрофов и хим. элементов.

Автотрофы вовлекают во внутренний круговорот экосистемы многие химические элементы (О₂, N, Ca, Р, К и др.) и если прекратится поступление одного из элементов, то последствия будут необратимыми.

Развитие человеческой цивилизации идет значительно быстрее, чем проис­ходят изменения в экосистемах, и живые существа вынуждены приспосабливаться к новым экологическим факторам (антропо­генным). В настоящий момент человек угрожает стабильности существования экосистем и биосферы в целом. Но только он и способен исправить сложившееся положение.