Таблиця природних екосистем штучного джерела світла. Типи та приклад екосистеми

Крім природних біогеоценозів та екосистем існують спільноти, штучно створені господарською діяльністюлюдини, - агроекосистеми (агроценоз, агробіоценоз, сільськогосподарська екосистема).

Агроекосистема(від грец. agros - поле) - біотичне співтовариство, створене і регулярно підтримується людиною з метою отримання сільськогосподарської продукції. Зазвичай включає сукупність організмів, що мешкають на землях сільгоспкористування.

До агроекосистем відносять поля, сади, городи, виноградники, великі тваринницькі комплекси із прилеглими штучними пасовищами. Характерна рисаагроекосистем - мала екологічна надійність, але висока врожайність одного (кілька) видів або сортів рослин або тварин, що культивуються. Головна їхня відмінність від природних екосистем — спрощена структура та збіднений видовий склад.

Агроекосистеми відрізняються від природних екосистем рядом особливостей.

Різноманітність живих організмів у них різко знижено для отримання максимально високої продукції. На житньому чи пшеничному полі крім злакової монокультури можна зустріти хіба кілька видів бур'янів. На природному лузі біологічна різноманітністьзначно вище, але біологічна продуктивністьу багато разів поступається засіяному полю.

Види сільськогосподарських рослин та тварин в агроекосистемах отримані внаслідок дії штучної, а не природного відбору. В результаті відбувається різке звуження генетичної бази сільськогосподарських культур, які вкрай чутливі до масового розмноження шкідників та хвороб.

У природних біоценозах первинна продукція рослин споживається у численних ланцюгах харчування та знову повертається в систему біологічного круговоротуу вигляді вуглекислого газу, води та елементів мінерального живлення. Агроекосистеми більш відкриті, їх речовина і енергія вилучаються з урожаєм, тваринницької продукцією, і навіть у результаті руйнації грунтів.

У зв'язку з постійним вилученням урожаю та порушенням процесів ґрунтоутворення, при тривалому вирощуванні монокультури на культурних землях поступово відбувається зниження родючості ґрунтів. Дане становище в екології називається законом спадної родючості.Таким чином, для розважливого та раціонального ведення сільського господарстванеобхідно враховувати збіднення ґрунтових ресурсівта зберігати родючість ґрунтів за допомогою покращеної агротехніки, раціональної сівозміни та інших прийомів.

Зміна рослинного покриву в агроекосистемах відбувається не природним шляхом, а з волі людини, що не завжди добре відбивається на якості входять до неї абіотичних факторів. Особливо це стосується ґрунтової родючості.

Головна відмінність агроекосистеми від природних екосистем – отримання додаткової енергії для нормального функціонування. Під додатковою розуміється будь-який тип енергії, яка приноситься в агроекосистеми. Це може бути м'язова сила людини чи тварин, різні видипального для роботи сільськогосподарських машин, добрива, пестициди, отрутохімікати, додаткове освітлення тощо. До поняття «додаткова енергія» входять також нові породи свійських тварин та сорти культурних рослин, які впроваджуються у структуру агроекосистем.

Усі штучно створювані у сільськогосподарській практиці агроекосистеми полів, садів, пасовищних лук, городів, теплиць є системи, спеціально підтримувані людиною. В агроекосистемах використовується їх властивість виробляти чисту продукцію, оскільки всі конкурентні впливи на рослини, що культивуються, з боку бур'янів стримуються агротехнічними заходами, а формування харчових ланцюгівза рахунок шкідників припиняється за допомогою різних заходів, наприклад хімічної та біологічної боротьби.

Які ознаки екосистеми вважаються стійкими? Насамперед це складна, полідомінантна структура, що включає максимально можливе за цих умов число видів та популяцій. Друга ознака – максимальна біомаса. І останнє — відносна рівновага між приходом та витратою енергії. Безперечно, що у таких екосистемах спостерігається найменший рівень продуктивності: біомаса велика, а продуктивність низька. Це пов'язано з тим, що основна частина енергії, що надходить в екосистему, йде на підтримку процесів життєдіяльності.

Слід зазначити, що агроекосистеми є вкрай нестійкими спільнотами. Вони не здатні до самовідновлення та саморегулювання, схильні до загрози загибелі від масового розмноження шкідників або хвороб. Для їх підтримки необхідна постійна діяльністьлюдей.

Штучні екосистеми (агроекосистеми)

Своєрідний тип екосистем є агроекосистемами. Агроекосистеми(Сільськогосподарські екосистеми) створюються людиною для отримання високочистої продукції автотрофів (урожаю), що відрізняється від природних рядом особливостей:

  • Вони різко знижено різноманітність організмів.
  • Види, що культивуються людиною, підтримуються штучним відборому стані, далекому від початкового, і що неспроможні витримувати боротьбу існування з дикими видами без підтримки людини.
  • Агроекосистеми отримують додатковий потік енергії, крім сонячної, завдяки діяльності людей, тварин і механізмів, що забезпечують необхідні умови зростання видів, що культивуються. Чиста первинна продукція (урожай) видаляється з екосистеми і не надходить до ланцюга живлення.

Штучне регулювання чисельності шкідників — здебільшого необхідна умовапідтримки агроекосистем. Тому у сільськогосподарській практиці застосовують потужні засоби придушення чисельності небажаних видів: отрутохімікати, гербіциди тощо. Екологічні наслідкицих дій призводять, однак, до ряду небажаних ефектів, крім тих, для яких вони використовуються.

Стосовно спільнот, що складаються в агроекосистемах, поступово змінюються акценти у зв'язку з загальним розвитком екологічних знань. На зміну уявленням про уривчастість, осколковість ценотичних зв'язків та граничну спрощеність агроценозів виникає розуміння їх складної. системної організації, де людина істотно впливає лише на окремі ланки, а вся система продовжує розвиватися за природними, природними законами.

З екологічних позицій вкрай небезпечно спрощувати природне оточення людини, перетворюючи весь ландшафт на агрогосподарський. Основна стратегія створення високопродуктивного та стійкого ландшафту повинна полягати у збереженні та множенні його різноманіття.

Поряд із підтримкою високопродуктивних полів слід особливо дбати про збереження заповідних територій, які не піддаються антропогенному впливу. Заповідники з багатим видовою різноманітністює джерелом видів для сукцесійних рядів угруповань, що відновлюються.

Зелена революція

Однією з форм прояву науково-технічної революції сільському господарстві є «зелена революція». Зелена революціяє перетворення сільського господарства на основі сучасної агротехніки та селекції, це період кардинальної зміни підходів до вирощування рослин і тварин. В результаті першого періоду цієї революції врожайність зернових культур зросла в 2-3 рази і вдвічі збільшився асортимент продукції.

Основними тенденціями другого періоду «зеленої революції» були: надання мінімальної дії на навколишню природне середовище, зниження вкладень антропогенної енергії, використання біологічних методів боротьби зі шкідниками рослин Однак активне втручаннялюдини в природні екосистемита створення агроекосистем привело до ряду негативних наслідків: деградації ґрунтів, зниження родючості ґрунтів, забруднення екосистем отрутохімікатами.

Природні та штучні екосистеми

У біосфері крім природних біогеоценозів та екосистем існують спільноти, що штучно створені господарською діяльністю людини, - антропогенні екосистеми.

Природні екосистемивідрізняються значним видовим розмаїттям, існують довгий час, Вони здатні до саморегуляції, мають велику стабільність, стійкість. Створена в них біомаса та поживні речовини залишаються та використовуються в межах біоценозів, збагачуючи їх ресурси.

Штучні екосистеми - агроценози (поля пшениці, картоплі, городи, ферми з прилеглими пасовищами, риболовні ставки та ін.) становлять невелику частину поверхні суші, але дають близько 90% харчової енергії.

Розвиток сільського господарства з давніх-давен супроводжувалося повним знищенням рослинного покриву на значних площах для того, щоб звільнити місце для невеликої кількості відібраних людиною видів, найбільш придатних для харчування.

Однак спочатку діяльність людини в сільськогосподарському суспільстві вписувалася в біохімічний кругообігі не змінювала приплив енергії в біосфері. У сучасному сільськогосподарському виробництві різко зросло використання синтезованої енергії під час механічної обробки землі, використання добрив та пестицидів. Це порушує загальний енергетичний баланс біосфери, що може призвести до непередбачуваних наслідків.

Порівняння природної та спрощеної антропогенної екосистем

(за Міллером, 1993)

Природна екосистема (болото, луг, ліс) Антропогенна екосистема(поле, завод, будинок)
Отримує, перетворює, накопичує сонячну енергію Споживає енергію викопного та ядерного палива
Продукує кисень та споживає діоксид вуглецю Споживає кисень і продукує діоксид вуглецю при згорянні викопного палива
Формує родючий ґрунт Виснажує або становить загрозу для родючих ґрунтів
Накопичує, очищає та поступово витрачає воду Витрачає багато води, забруднює її
Створює місцеперебування різних видів дикої природи Руйнує місце проживання багатьох видів дикої природи
Безкоштовно фільтрує та знезаражує забруднювачі та відходи Виробляє забруднювачі та відходи, які мають знезаражуватися за рахунок населення
Має здатність самозбереження і самовідновлення Вимагає великих витрат на постійної підтримкита відновлення

Екосистеми дуже різноманітні. За походженням розрізняють наступні типиекосистем:

1)Природні (природні) екосистеми‑ це такі екосистеми, у яких біологічний кругообіг протікає без прямої участі людини. напр., болота, моря, ліси,

2) Антропогенні (штучні) екосистеми‑ екосистеми, створені людиною, які здатні існувати лише за підтримки людини.

Наприклад, агроекосистеми (rpeч. agros- поле) - штучні екосистеми, що виникають в результаті сільськогосподарської діяльності людини; техноекосистеми - штучні екосистеми, що виникають в результаті промислової діяльності людини; урбаноекосистеми (лат. міський) - екосистеми, що виникають в результаті створення поселень людини. Існують і перехідні між природними та антропогенними типи екосистем, напр., екосистеми природних пасовищ, які використовуються людиною для випасу сільськогосподарських тварин.

За джерелом енергії, що забезпечує їх життєдіяльність, екосистеми поділяють такі типи:

1) Автотрофні екосистеми- Це екосистеми, які самі забезпечують себе енергією, що отримується від Сонця, за рахунок власних фото або хемотрофних організмів. До цього типу відноситься більшість природних екосистем та деякі антропогенні. Сюди відносяться природні екосистеми, здатні виробляти надлишки органічної речовиниякі можуть накопичуватися або виноситися в інші екосистеми.

У сільськогосподарські екосистеми людина вносить енергію, яка називається антропогенною (добрива, пальне для тракторів тощо). Але її роль незначна в порівнянні з сонячною енергією, що використовується екосистемою.

Розрізняють природні(природні) та антропогенні(штучні) екосистеми. Наприклад, луг, що сформувався під впливом природних факторів, є природною екосистемою. Луг, який створений внаслідок знищення природного співтовариства (наприклад, осушення болота) та заміни його травосумішчю, – антропогенна екосистема.



Екосистеми можуть бути наземними(ліси, степи, пустелі) та водними(болота, озера, ставки, річки, моря). У різні екологічні системивходять зовсім різні види, але обов'язково одні виконують функцію продуцентів, другі - консументів, треті - редуцентів. Наприклад, екосистеми лісу і ставка розрізняються довкіллям і видовим складом, але містять усі три функціональні групи. У лісі продуцентами служать дерева, чагарники, трави, мохи, а ставку - водні рослини, водорості, синьо-зелені. До консументів лісу належать звірі, птахи, безхребетні тварини, що населяють лісову підстилку та ґрунт. У ставку консументи – це риби, земноводні, ракоподібні, комахи. Редуценти у лісі представлені наземними формами, а ставку - водними.

Екосистеми - це одне з ключових понятьекології, що являє собою систему, що включає кілька компонентів: співтовариство тварин, рослин і мікроорганізмів, характерне середовище проживання, цілу систему взаємозв'язків, завдяки яким здійснюється взаємообмін речовинами і енергіями.

У науці є кілька класифікацій екосистем. Одна з них поділяє всі відомі екосистеми на два великих класу: природні, створені природою, і штучні - ті, що створила людина Розглянемо кожен із цих класів докладніше.

Природні екосистеми

Як зазначалося вище, природні, природні екосистеми утворилися внаслідок дії сил природи. Їх характерні:

  • Тісний взаємозв'язок органічних та неорганічних речовин
  • Повний, замкнуте колокругообіг речовин: починаючи від появи органічної речовини і закінчуючи її розпадом і розкладанням на неорганічні компоненти.
  • Стійкість та здатність до самовідновлення.

Усі природні екосистеми визначаються такими ознаками:

    1. Видова структура: чисельність кожного виду тварини чи рослини регулюється природними умовами.
    2. Просторова структура : всі організми розташовуються у суворій горизонтальній або вертикальній ієрархії. Наприклад, у лісовій екосистемі чітко виділяються яруси, у водяній — розміщення організмів залежить від глибини води.
    3. Біотичні та абіотичні речовини. Організми, що становлять екосистему, поділяються на неорганічні (абіотичні: світло, повітря, грунт, вітер, вологість, тиск) та органічні (біотичні - тварини, рослини).
    4. У свою чергу біотичний компонент ділиться на виробників, споживачів та руйнівників. До виробників відносять рослини та бактерії, які за допомогою сонячного світлата енергії створюють з неорганічних речовин органіку. Споживачі - це тварини та м'ясоїдні рослини, які харчуються цією органікою. Руйнівники (гриби, бактерії, деякі мікроорганізми) є вінцем харчового ланцюжка, оскільки виробляють зворотний процес: органіку перетворюють на неорганічні речовини.

Просторові межі кожної природної екосистеми дуже умовні. У науці прийнято визначати ці межі природними контурами рельєфу: наприклад, болото, озеро, гори, річки. Але в сукупності всі екосистеми, що складають біооболонку нашої планети, вважаються відкритими, оскільки вони взаємодіють з навколишнім середовищем і з космосом. В самому загальному поданнікартина виглядає так: живі організми отримують з довкілляенергію, космічні та земні речовини, а на виході - осадові породиі гази, що йдуть у результаті космос.

Усі компоненти природної екосистеми перебувають у тісному взаємозв'язку. Принципи цього зв'язку складаються роками, іноді століттями. Але саме тому вони й стають настільки стійкими, оскільки ці зв'язки та кліматичні умови та визначають види тварин та рослин, які мешкають у даному ареалі. Будь-яке порушення рівноваги у природній екосистемі може призвести до її зникнення чи згасання. Таким порушенням може стати, наприклад, вирубування лісу, винищення популяції того чи іншого виду тварин. У цьому випадку одразу порушується харчовий ланцюжок, та екосистема починає "збоїти".

До речі, привнесення додаткових елементівекосистеми також здатні порушити її. Наприклад, якщо людина почне розводити у вибраній екосистемі тварин, яких там спочатку не було. Яскраве підтвердження цього – розведення кроликів в Австралії. Спочатку це було вигідно, тому що в такому благодатному середовищі і прекрасних для розведення кліматичних умовах, Кролики стали розмножуватися з неймовірною швидкістю. Але зрештою все звелося до краху. Непомітні полчища кроликів спустошували пасовища, де раніше паслися вівці. Чисельність овець почала знижуватися. А продуктів від однієї вівці людина одержує набагато більше, ніж від 10 кролів. Цей випадок увійшов навіть у приказку: "Кролики з'їли Австралію". Знадобилося неймовірне зусилля вчених і великі витрати, перш ніж вдалося позбутися поголів'я кроликів. Цілком їхню популяцію в Австралії винищити не вдалося, але їх чисельність скоротилася і вже не загрожувала екосистемі.

Штучні екосистеми

Штучними екосистемами називають угруповання тварин і рослин, що мешкають в умовах, які створила для них людина. Їх ще називають нообіогеоценозами чи соціоекосистемами. Приклади: поле, пасовища, місто, суспільство, космічний корабель, зоосад, сад, штучний ставок, водосховище.

Самим простим прикладомШтучної екосистеми є акваріум. Тут ареал проживання обмежений стінками акваріума, приплив енергії, світла та поживних речовинздійснюється людиною, вона ж регулює температуру і склад води. Чисельність жителів також споконвічно визначено.

Перша особливість: усі штучні екосистеми є гетеротрофними., тобто споживають готову їжу. Візьмемо для прикладу місто - одну з найбільших штучних екосистем. Тут величезну роль відіграє приплив штучно створеної енергії (газопровід, електрика, продукти харчування). У той же час такі екосистеми характеризуються великим виходом отруйних речовин. Тобто ті речовини, які в природній екосистемі надалі служать для виробництва органіки, у штучних часто стають непридатними.

Ще одна відмінна особливістьштучних екосистем - незамкнений цикл обміну речовин.Візьмемо для прикладу агроекосистеми – найважливіші для людини. До них відносяться поля, сади, городи, пасовища, ферми та інші сільськогосподарські угіддя, на яких людина створює умови для виведення продуктів споживання. Частина харчового ланцюжка в таких екосистемах людина виймає (у вигляді врожаю), а тому харчовий ланцюжок стає зруйнованим.

Третьою відмінністю штучних екосистем від природних є їх видова нечисленність. Справді, людина створює екосистему для виведення одного (рідше кількох) видів рослин чи тварин. Наприклад, на пшеничному полі знищуються всі шкідники та бур'яни, культивується лише пшениця. Це дає змогу отримати найкращий урожай. Але в той же час знищення "невигідних" для людини організмів робить екосистему нестійкою.

Порівняльна характеристика природних та штучних екосистем

Порівняння природних екосистем та соціоекосистем зручніше подати у вигляді таблиці:

Природні екосистеми

Штучні екосистеми

Головний компонент – сонячна енергія.

В основному, отримує енергію з палива, та готової їжі (гетеротрофні)

Формує родючий ґрунт

Виснажує ґрунт

Усі природні екосистеми поглинають вуглекислий газі виробляють кисень

Більшість штучних екосистем споживає кисень та продукує вуглекислий газ

Велика видова різноманітність

Обмежена кількість видів організмів

Висока стійкість, здатність до саморегуляції та самовідновлення

Слабка стійкість, оскільки така екосистема залежить від діяльності

Замкнений обмін речовин

Незамкнений ланцюг обміну речовин

Створює житла диких тварин і рослин

Руйнує ареали дикої природи

Накопичує воду, розумно витрачаючи її та очищаючи

Велика витрата води, її забруднення

Штучні екосистеми

Лекція №6. Штучні екосистеми

Природні та штучні екосистеми

У біосфері крім природних біогеоценозів та екосистем існують спільноти, що штучно створені господарською діяльністю людини, - антропогенні екосистеми.

Природні екосистеми відрізняються значним видовим розмаїттям, існують тривалий час, вони здатні до саморегуляції, мають велику стабільність, стійкість. Створена в них біомаса та поживні речовини залишаються та використовуються в межах біоценозів, збагачуючи їх ресурси.

Штучні екосистеми - агроценози (поля пшениці, картоплі, городи, ферми з прилеглими пасовищами, риболовні ставки та ін.) становлять невелику частину поверхні суші, але дають близько 90% харчової енергії.

Розвиток сільського господарства з давніх-давен супроводжувалося повним знищенням рослинного покриву на значних площах для того, щоб звільнити місце для невеликої кількості відібраних людиною видів, найбільш придатних для харчування.

Проте спочатку діяльність людини у сільськогосподарському суспільстві вписувалася в біохімічний кругообіг і змінювала припливу енергії в біосфері. У сучасному сільськогосподарському виробництві різко зросло використання синтезованої енергії під час механічної обробки землі, використання добрив та пестицидів. Це порушує загальний енергетичний баланс біосфери, що може призвести до непередбачуваних наслідків.

Порівняння природної та спрощеної антропогенної екосистем

(за Міллером, 1993)

Природна екосистема (болото, луг, ліс) Антропогенна екосистема (поле, завод, будинок)
Отримує, перетворює, накопичує сонячну енергію Споживає енергію викопного та ядерного палива
Продукує кисень та споживає діоксид вуглецю Споживає кисень і продукує діоксид вуглецю при згорянні викопного палива
Формує родючий ґрунт Виснажує або становить загрозу для родючих ґрунтів
Накопичує, очищає та поступово витрачає воду Витрачає багато води, забруднює її
Створює місцеперебування різних видів дикої природи Руйнує місце проживання багатьох видів дикої природи
Безкоштовно фільтрує та знезаражує забруднювачі та відходи Виробляє забруднювачі та відходи, які мають знезаражуватися за рахунок населення
Має здатність самозбереження і самовідновлення Вимагає великих витрат для постійної підтримки та відновлення

Штучні екосистеми

Агроекосистеми

Агроекосистема(від грец. agros - поле) - біотичне співтовариство, створене та регулярно підтримуване людиною з метою одержання сільськогосподарської продукції. Зазвичай включає сукупність організмів, що мешкають на землях сільгоспкористування.

До агроекосистем відносять поля, сади, городи, виноградники, великі тваринницькі комплекси із прилеглими штучними пасовищами.

Характерна особливість агроекосистем - мала екологічна надійність, але висока врожайність одного (кілька) видів або сортів рослин або тварин, що культивуються. Головна їхня відмінність від природних екосистем - спрощена структура та збіднений видовий склад.

Агроекосистеми відрізняються від природних екосистемряд особливостей:

1.Разнообразие живих організмів у яких різко знижено щоб одержати максимально високої продукції.

На житньому чи пшеничному полі крім злакової монокультури можна зустріти хіба кілька видів бур'янів. На природному лузі біологічна різноманітність значно вища, але біологічна продуктивність у багато разів поступається засіяному полю.

Штучне регулювання чисельності шкідників - здебільшого необхідна умова підтримки агроекосистем. Тому у сільськогосподарській практиці застосовують потужні засоби придушення чисельності небажаних видів: отрутохімікати, гербіциди тощо. Екологічні наслідки цих дій призводять, однак, до ряду небажаних ефектів, крім тих, для яких вони використовуються.

2. Види сільськогосподарських рослин та тварин в агроекосистемах отримані внаслідок дії штучного, а не природного відбору, і не можуть витримувати боротьбу за існування з дикими видами без підтримки людини.

В результаті відбувається різке звуження генетичної бази сільськогосподарських культур, які вкрай чутливі до масового розмноження шкідників та хвороб.

3. Агроекосистеми більш відкриті, їх речовина і енергія вилучаються з урожаєм, тваринницької продукцією, і навіть у результаті руйнації грунтів.

У природних біоценозах первинна продукція рослин споживається в численних ланцюгах живлення і знову повертається в систему біологічного кругообігу у вигляді вуглекислого газу, води та елементів мінерального живлення.

У зв'язку з постійним вилученням урожаю та порушенням процесів ґрунтоутворення, при тривалому вирощуванні монокультури на культурних землях поступово відбувається зниження родючості ґрунтів. Дане становище в екології називається законом спадної родючості .

Таким чином, для розважливого та раціонального ведення сільського господарства необхідно враховувати збіднення ґрунтових ресурсів та зберігати родючість ґрунтів за допомогою покращеної агротехніки, раціональної сівозміни та інших прийомів.

Зміна рослинного покриву в агроекосистемах відбувається не природним шляхом, а з волі людини, що не завжди добре відбивається на якості абіотичних факторів, що входять до неї. Особливо це стосується ґрунтової родючості.

Головна відмінністьагроекосистеми від природних екосистем - отримання додаткової енергії для нормального функціонування.

Під додатковою розуміється будь-який тип енергії, яка приноситься в агроекосистеми. Це може бути м'язова сила людини або тварин, різні види пального для роботи сільськогосподарських машин, добрива, пестициди, отрутохімікати, додаткове освітлення тощо. До поняття «додаткова енергія» входять також нові породи свійських тварин та сорти культурних рослин, які впроваджуються у структуру агроекосистем.

Слід зазначити, що агроекосистеми - вкрай нестійкі спільноти. Вони не здатні до самовідновлення та саморегулювання, схильні до загрози загибелі від масового розмноження шкідників або хвороб.



Причина нестабільності у тому, що агроценози складаються одним (монокультури) чи рідше максимум 2–3 видами. Саме тому будь-яка хвороба, будь-який шкідник може знищити агроценоз. Проте людина свідомо йде на спрощення структури агроценозу, щоби отримати максимальний вихід продукції. Агроценози в набагато більшою мірою, ніж природні ценози (ліс, луг, пасовища), схильні до ерозії, вилуговування, засолення і нашестя шкідників. Без участі людини агроценози зернових та овочевих культур існують не більше року, ягідних рослин – 3–4, плодових культур – 20–30 років. Потім вони розпадаються чи відмирають.

Перевагою агроценозівперед природними екосистемами є виробництво необхідних для людини продуктів харчування та великі можливостізбільшення продуктивності. Однак вони реалізуються тільки при постійній турботі про родючість землі, забезпеченні рослин вологою, охороні культурних популяцій, сортів і порід рослин та тварин від несприятливих впливівприродної флори та фауни.

Усі штучно створювані в сільськогосподарській практиці агроекосистеми полів, садів, пасовищних лук, городів, теплиць є системи, що спеціально підтримуються людиною.

Стосовно спільнот, що складаються в агроекосистемах, поступово змінюються акценти у зв'язку із загальним розвитком екологічних знань. На зміну уявленням про уривчастість, осколковість ценотичних зв'язків і граничну спрощеність агроценозів виникає розуміння їх складної системної організації, де людина істотно впливає лише на окремі ланки, а вся система продовжує розвиватися за природними законами.

З екологічних позицій вкрай небезпечно спрощувати природне оточення людини, перетворюючи весь ландшафт на агрогосподарський. Основна стратегія створення високопродуктивного та стійкого ландшафту повинна полягати у збереженні та множенні його різноманіття.

Поряд із підтримкою високопродуктивних полів слід особливо дбати про збереження заповідних територій, які не піддаються антропогенному впливу. Заповідники з багатим видовим розмаїттям є джерелом видів для спільнот, що відновлюються в сукцесійних рядах.

Природні, природні екосистеми утворилися внаслідок впливу сил природи. Їх характерні:

  • Тісний взаємозв'язок органічних та неорганічних речовин
  • Повне, замкнене коло кругообігу речовин: починаючи від появи органічної речовини і закінчуючи її розпадом та розкладанням на неорганічні компоненти.
  • Стійкість та здатність до самовідновлення.

Усі природні екосистеми визначаються такими ознаками:

    1. Видова структура: чисельність кожного виду тварини чи рослини регулюється природними умовами.
    2. Просторова структура: всі організми розташовуються у суворій горизонтальній або вертикальній ієрархії. Наприклад, у лісовій екосистемі чітко виділяються яруси, у водній – розміщення організмів залежить від глибини води.
    3. Біотичні та абіотичні речовини. Організми, що становлять екосистему, поділяються на неорганічні (абіотичні: світло, повітря, ґрунт, вітер, вологість, тиск) та органічні (біотичні - тварини, рослини).
    4. У свою чергу біотичний компонент ділиться на виробників, споживачів та руйнівників. До виробників відносять рослини та бактерії, які за допомогою сонячного світла та енергії створюють з неорганічних речовин органіку. Споживачі - це тварини та м'ясоїдні рослини, які харчуються цією органікою. Руйнівники (гриби, бактерії, деякі мікроорганізми) є вінцем харчового ланцюжка, оскільки виробляють зворотний процес: органіку перетворюють на неорганічні речовини.

Штучні екосистеми

Штучними екосистемами називають угруповання тварин і рослин, що мешкають в умовах, які створила для них людина. Їх ще називають нообіогеоценозами чи соціоекосистемами. Приклади: поле, пасовища, місто, суспільство, космічний корабель, зоосад, сад, штучний ставок, водосховище.

Найпростішим прикладом штучної екосистеми є акваріум. Тут ареал проживання обмежений стінками акваріума, приплив енергії, світла та поживних речовин здійснюється людиною, він же регулює температуру та склад води. Чисельність жителів також споконвічно визначено.

Перша особливість: усі штучні екосистеми є гетеротрофними., тобто споживають готову їжу. Візьмемо для прикладу місто – одну з найбільших штучних екосистем. Тут величезну роль відіграє приплив штучно створеної енергії (газопровід, електрика, продукти харчування). У той же час такі екосистеми характеризуються великим виходом отруйних речовин. Тобто ті речовини, які в природній екосистемі надалі служать для виробництва органіки, у штучних часто стають непридатними.

Ще одна відмінна риса штучних екосистем - незамкнений цикл обміну речовин.Візьмемо для прикладу агроекосистеми – найважливіші для людини. До них відносяться поля, сади, городи, пасовища, ферми та інші сільськогосподарські угіддя, на яких людина створює умови для виведення продуктів споживання. Частина харчового ланцюжка в таких екосистемах людина виймає (у вигляді врожаю), а тому харчовий ланцюжок стає зруйнованим.

Третьою відмінністю штучних екосистем від природних є їх видова нечисленність. Справді, людина створює екосистему для виведення одного (рідше кількох) видів рослин чи тварин. Наприклад, на пшеничному полі знищуються всі шкідники та бур'яни, культивується лише пшениця. Це дає змогу отримати найкращий урожай. Але в той же час знищення «невигідних» для людини організмів робить екосистему нестійкою.

Порівняльна характеристика природних та штучних екосистем

Порівняння природних екосистем та соціоекосистем зручніше подати у вигляді таблиці:

Природні екосистеми

Штучні екосистеми

Головний компонент – сонячна енергія. В основному, отримує енергію з палива, та готової їжі (гетеротрофні)
Формує родючий ґрунт Виснажує ґрунт
Усі природні екосистеми поглинають вуглекислий газ та виробляють кисень Більшість штучних екосистем споживає кисень та продукує вуглекислий газ
Велика видова різноманітність Обмежена кількість видів організмів
Висока стійкість, здатність до саморегуляції та самовідновлення Слабка стійкість, оскільки така екосистема залежить від діяльності
Замкнений обмін речовин Незамкнений ланцюг обміну речовин
Створює житла диких тварин і рослин Руйнує ареали дикої природи
Накопичує воду, розумно витрачаючи її та очищаючи


Останні матеріали розділу:

Вуглець - характеристика елемента та хімічні властивості
Вуглець - характеристика елемента та хімічні властивості

Одним із найдивовижніших елементів, який здатний формувати величезну кількість різноманітних сполук органічної та неорганічної...

Детальна теорія з прикладами
Детальна теорія з прикладами

Факт 1. \(\bullet\) Візьмемо деяке невід'ємне число \(a\) (тобто \(a\geqslant 0\)). Тоді (арифметичним) квадратним коренем з...

Чи можливе клонування людини?
Чи можливе клонування людини?

Замислюєтеся про клонування себе чи когось ще? Що ж, усім лишатися на своїх місцях. загрожує небезпеками, про які ви можете і не...