ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ДИСБАЛАНС: ПРИЧИНЫ, ПОСЛЕДСТВИЯ И ПРОФИЛАКТИКА - БИОЛОГИЯ - 2025

Экологический дисбаланс определяются как состояние, наблюдаемое в экологических сообществах, или экосистемы, дома, в которой состав и численность видов неустойчивые до бесконечности.

На экологическую теорию сильное влияние оказало понятие конкуренции между видами за ресурсы, а также предположение о том, что популяции и сообщества обычно находятся в среде, насыщенной особями и видами, в условиях равновесия.

Источник: pixabay.com

Однако теперь известно, что для всех видов организмов характерно, что конкуренция не является решающей или что популяции и сообщества страдают нерегулярными и серьезными колебаниями. Это приводит к тому, что даже естественным образом существуют нестабильные экосистемы, а значит, экологически несбалансированные.

Это привело к растущему интересу, как с теоретической, так и с практической точки зрения, к проблеме экологической нестабильности.

причины

Экологический дисбаланс может быть связан с неспособностью экологических сообществ достичь стабильного состояния (гомеостаза) посредством конкурентных взаимодействий, определяющих экологическую сукцессию.

В этих случаях после перенесенных нарушений изменения в составе и численности видов в сообществе не носят направленный характер; то есть сообщество не проходит определенных стадий сукцессии и, следовательно, не достигает финальной стабильной стадии сукцессии или экологической кульминации.

Если виды, составляющие сообщество, не могут поддерживать относительно постоянный размер популяции, возникают ситуации экологического дисбаланса. Часто вовлеченные виды представляют собой неместные организмы, завезенные людьми, которые становятся доминирующими в зараженных сообществах.

Неместные организмы были отделены от их конкурентов и естественных патогенов, присутствующих в регионах их происхождения, поэтому размер их популяции не ограничивается взаимодействием с местными видами.

Когда причиной экологического дисбаланса являются местные виды, размер популяции которых не ограничивается другими видами, причиной обычно являются стохастические или асинхронные колебания биотических и абиотических факторов, часто плохо изученных, которые изменяют состав и численность этих видов.

факторы

Как и на экологическое равновесие, на экологический дисбаланс влияют внешние нарушения, вызывающие изменения в составе и численности видов. Эти внешние нарушения могут быть естественными или человеческого происхождения.

Однако в условиях экологического неравновесия внешние возмущения, имеющие более изменчивые средние значения и большие отклонения, чем при равновесии, оказывают такое сильное влияние, что они делают рост популяции определенных видов независимым от их плотности.

Конкурентное взаимодействие не может противодействовать воздействию таких внешних шоков.

Другой фактор, в данном случае полностью биотический, который может вызвать экологический дисбаланс, - это большая продолжительность жизни определенных видов, местных или неместных. Это делает их конкурентное вытеснение видами, принадлежащими к более продвинутым стадиям сукцессии, очень медленным, вызывая задержку наступления экологической кульминации.

Задержка, которая может длиться более ста и даже до тысячи лет, в основном затрагивает растительные сообщества, как естественные, например тропические леса, так и созданные человеком, например луга.

Частота в природе

Некоторые авторы, чьи взгляды часто преувеличиваются средствами массовой информации, заявляют, что популярная концепция экологического баланса, или «природного баланса», потеряла свою актуальность и была заменена концепцией экологического дисбаланса, согласно которой типичное состояние экосистем - нестабильность.

В зависимости от экологических характеристик видов, из которых они состоят, естественные сообщества могут быть упорядочены в непрерывной последовательности: от сообществ со случайно определенным составом и с низким уровнем экологического баланса до сообществ с высокой степенью детерминированности и высоким уровнем сбалансированности. экологично.

Виды с низкой мобильностью и малым размером популяции, такие как некоторые растения, сидячие животные и эктопаразиты, подвергаются более низкому уровню конкуренции, чем крупные виды с высокой мобильностью и плотной популяцией, такие как крупные млекопитающие, птицы и насекомые. летать.

последствия

Когда экологический дисбаланс вызван непосредственно деятельностью человека, он, как правило, вызывает деградацию среды обитания, экономические потери и снижение качества окружающей среды.

Когда это вызвано присутствием неместных организмов, обычно заносимых людьми, экологические и экономические последствия могут быть очень негативными. Например:

1) Они конкурируют за преимущество с местными видами, вызывая их перемещение или исчезновение.

2) Они изменяют циклы хищник / жертва в ущерб местным видам.

3) Из-за неконтролируемого роста населения они могут вызвать деградацию среды обитания, что наносит ущерб сельскому хозяйству, животноводству и местным видам.

4) Когда интродуцированные виды являются переносчиками паразитов или патогенных организмов, они вызывают эпидемии, которые могут затронуть людей, их домашних животных и растения, а также местную флору и фауну.

5) Неравновесные условия могут быть очень продолжительными, поэтому для восстановления биоразнообразия, эквивалентного исходному, может потребоваться очень долгое время эволюции, если это возможно.

Дисбаланс и биоразнообразие

Когда экологический дисбаланс вызван деятельностью человека, он почти всегда оказывает пагубное воздействие на биоразнообразие затронутой экосистемы. Это может даже вызвать полное исчезновение видов.

Когда экологический дисбаланс является естественным свойством сообществ или экосистем, он не только не имеет негативных последствий, но может способствовать поддержанию более высокого разнообразия.

Например, известно, что в наземных и водных сообществах, таких как тропические леса или леса из водорослей, дисбаланс, вызванный частыми и относительно сильными естественными нарушениями, такими как падение с дерева, позволяет выживать менее конкурентоспособным видам.

Эти конкурентоспособно низшие виды в условиях равновесия, например, растения на ранних стадиях сукцессии, допускают существование совместно адаптированных к ним видов, таких как травоядные, нектароядные и плодоядные животные.

Эти заводы также создают необходимые экологические условия для создания более конкурентоспособных заводов.

Неуравновешенность и эволюционное время

Есть свидетельства экологического баланса на всех уровнях, в пространстве и времени. Например, сообщества островных птиц и некоторые сообщества насекомых обычно живут в кажущихся условиях динамического равновесия.

Однако на всех этих уровнях периоды стабильности часто чередуются с еще более длительными периодами нестабильности. На популяционном уровне высокая частота нарушений окружающей среды означает, что многие виды большую часть времени не живут в экологическом равновесии: восстановление его может занять годы.

На уровне сообществ наличие свободных ниш часто определяет отсутствие конкуренции, и, следовательно, эти виды не живут в экологическом равновесии.

В эволюционное время существование большого количества пустующих ниш, вызванное массовыми вымираниями и наличием обширных мест обитания, еще не колонизированных, привело к постоянной конфигурации совершенно новых сообществ и экосистем. Это привело к увеличению биоразнообразия.

Примеры

В Ротамстеде, Англия, некоторые растительные сообщества не достигли экологического равновесия более ста лет. Причина в том, что большинство видов, которые приживаются после нарушений окружающей среды, являются многолетними и очень долгоживущими благодаря клональному размножению через подземные ткани.

В Южной Африке сосны, посаженные почти двести лет назад семенами, привезенными из климатически аналогичных сред Северного полушария, не подвергаются атакам травоядных насекомых и местных патогенов. В этих условиях они не живут в экологическом равновесии с местными растениями, на которые нападают эти враги.

В 1932 году на шотландский остров Хирта (638 га) было завезено 107 овец, где не было людей. В 1948, 1961–1967 и 1985–1990 годах поголовье овец составляло от 600 до 1600. Изобилие кормов позволяет размножать овец летом. Зимой их убивает голод. Климатическая сезонность препятствует достижению экологического баланса.

Точно так же в австралийской глубинке популяции красных кенгуру, несмотря на постоянное размножение, подвержены значительным колебаниям, вызванным изменчивостью количества осадков. Непредсказуемые со временем засухи препятствуют достижению экологического баланса, вызывая высокую смертность этих млекопитающих.

Как этого избежать или сохранить?

Чтобы сохранить биоразнообразие, способствовать устойчивому развитию и поддерживать качество окружающей среды, в целом идеальным было бы как можно меньше изменять ситуации экологического баланса или дисбаланса, присутствующие в природе.

Для человечества характерно создание и поддержание обширных искусственных экосистем, лишенных экологического баланса. В этих экосистемах биотические компоненты были определены людьми для конкретных целей, таких как сельское хозяйство и животноводство.

Районы, занятые сельскохозяйственными монокультурами или скотом и пастбищами, являются одними из самых экстремальных примеров экологического дисбаланса окружающей среды, известных планете.

Непрерывный рост населения требует расширения искусственных экосистем в ущерб естественному миру. Поэтому было высказано предположение, что необходимо уменьшить этот рост с помощью образования и добровольного планирования семьи.

Другие рекомендуемые меры заключаются в сокращении пищевых отходов и поощрении потребления продуктов питания растительного происхождения вместо продуктов животного происхождения, поскольку на единицу массы произведенного продовольствия для сельского хозяйства требуется меньше места, чем для животноводства.

Ссылки

1. Блондер, Б., Ног-Браво, Д., Боррегаард, М.К., Донохью, Дж. К., Йоргенсен, П.М., Крафт, Нью-Джерси, Лессард, Ж.-П., Моруэта-Холм, Н., Сандель, Б., Свеннинг, Ж.-К., Виолле, К., Рахбек, К., Энквист, Б.Дж., 2015. Связь экологической фильтрации и неравновесия с биогеографией с климатической структурой сообщества. Экология, 96, 972-985.
2. Круа, С.Дж., Берджесс, Т.И., Ле Ру, Дж.Дж., Ричардсон, Д.М., Тапочки, Б., Вингфилд, М.Дж., 2017. Экологическое неравновесие приводит к накоплению насекомых-вредителей и патогенов в неместных деревьях. Растения AoB, 9 (1).
3. Каддингтон, К. 2001. Метафора "баланса природы" и равновесия в популяционной экологии. Биология и философия, 16, 463–479.
4. ДеАнгелис, Д.Л., Уотерхаус, Дж. С. 1987. Равновесие и неравновесные концепции в экологических моделях. Экологические монографии, 57, 1–21.
5. Гримм, В., Шмидт, Э., Виссел, C. 1992. О применении концепций устойчивости в экологии. Экологическое моделирование, 63, 143–161.
6. Looman, J. 1976. Биологическое равновесие в экосистемах 1. Теория биологического равновесия. Folia Geobotanica et Phytotaxonomica, 10, 337–448.
7. Ольшевский, Т.Д. 2012. Сохранение высокого разнообразия в неравновесных экологических сообществах: последствия для современных и ископаемых экосистем. Труды Королевского общества B, 279, 230–236.
8. Пьянка Е.Р. 1978. Эволюционная экология. Харпер и Роу, Нью-Йорк.
9. Ripple, WJ, Wolf, C., Newsome, TM, Galetti, M., Alamgir, M., Crist, E., Mahmoud, MI, Laurance, WF, и 15 364 ученых из 184 стран. 2017. Предупреждение мировых ученых человечеству: второе примечание. BioScience, 67, 1026-1028.
10. Роде, К. 2005. Неравновесная экология. Издательство Кембриджского университета, Кембридж.