Види та джерела іонізуючих випромінювань бдж. Лекції бжд

Штучні екосистеми

Лекція №6. Штучні екосистеми

Природні та штучні екосистеми

У біосфері окрім природних біогеоценозів та екосистем існують спільноти, штучно створені господарською діяльністюлюдини - антропогенні екосистеми.

Природні екосистеми відрізняються значним видовою різноманітністю, 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)

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 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 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 продуктивністьу багато разів поступається засіяному полю.

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.

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 у численних ланцюгах харчування та знову повертається в систему біологічного круговоротуу вигляді Вуглекислий газ, води та елементів мінерального харчування.

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 волею людини, що не завжди добре відбивається на якості входять до неї. абіотичних факторів. 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 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.

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 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, що не піддаються антропогенному впливу Заповідники з багатим видовим розмаїттям є джерелом видів для спільнот, що відновлюються в сукцесійних рядах.

Екосистеми – це єдині природні комплекси, які утворені сукупністю живих організмів та середовища їх проживання. Вивченням цих формувань займається наука екологія.

Термін «екосистема» виник 1935 р. Використовувати його запропонував англійський еколог А. Тенслі. Природний чи природно-антропогенний комплекс, у якому як живі, і непрямі складові перебувають у тісному взаємозв'язку у вигляді обміну речовин, і розподілу потоку енергії - усе це входить у поняття «екосистема». Види екосистем у своїй бувають різними. Ці основні функціональні одиниці біосфери поділяє окремі групи і вивчає екологічна наука.

Класифікація за походженням

На планеті існують різні екосистеми. Види екосистем класифікуються певним чином. Проте пов'язати воєдино все різноманіття цих одиниць біосфери неможливо. Саме тому є кілька класифікацій екологічних систем. Наприклад, розмежовують їх за походженням. Це:

1. Природні екосистеми. До них відносяться ті комплекси, в яких кругообіг речовин здійснюється без будь-якого втручання людини.
2. Штучні (антропогенні) екосистеми.Вони створені людиною і здатні існувати лише за її безпосередньої підтримки.

Природні екосистеми

Природні комплекси, що існують без участі людини, мають внутрішню класифікацію. Існують наступні видиприродних екосистем за енергетичною ознакою:

Перебувають у повній залежності від сонячного випромінювання;

Ті, хто одержує енергію не тільки від небесного світила, а й від інших природних джерел.

Перший із цих двох видів екосистем є малопродуктивним. Проте такі природні комплекси є вкрай важливими для нашої планети, оскільки існують на величезних площах і впливають на формування клімату, очищають великі обсяги атмосфери тощо.

Природні комплекси, які отримують енергію від кількох джерел, є найпродуктивнішими.

Штучні одиниці біосфери

Різні та антропогенні екосистеми. Види екосистем, що входять до цієї групи, включають:

Агроекосистеми, що виникають як результат ведення людиною сільського господарства;

Техноекосистеми, що виникають в результаті розвитку промисловості;

Урбаноекосистеми, що є результатом створення поселень.

Усе це види антропогенних екосистем, створених з участю людини.

Різноманітність природних компонентів біосфери

Типи та види екосистем природного походженнябувають різними. Причому екологи виділяють їх, виходячи з кліматичних та природних умов їх існування. Так, розрізняють три групи та цілий рядрізноманітних одиниць біосфери.

Основні види екосистем природного походження:

Наземна;

Прісноводна;

Морська.

Наземні природні комплекси

Різноманітність видів екосистем наземного типувключає в себе:

Арктичну та альпійську тундру;

Хвойні бореальні риштування;

Листопадні масиви помірної зони;

Савани та тропічні злаковники;

Чапаралі, що є районами із посушливим літом та дощовою зимою;

Пустелі (як чагарникові, і трав'янисті);

Напіввічнозелені тропічні ліси, розташовані в районах з яскраво вираженими сухими та вологими сезонами;

Тропічні вічнозелені дощові ліси.

Крім основних видів екосистем, існують і перехідні. Це лісотундри, напівпустелі тощо.

Причини існування різних видів природних комплексів

За яким принципом розміщуються на планеті різні природні екосистеми? Види екосистем природного походженнязнаходяться в тій чи іншій зоні в залежності від кількості опадів та температури повітря. Відомо, що клімат у різних куточках земної кулімає суттєві відмінності. При цьому неоднакова і річна сума опадів, що випадають. Вона може бути в межах від 0 до 250 і більше міліметрів. При цьому опади випадають рівномірно протягом усіх сезонів, або припадають в основній частці на певний вологий період. Різниться на нашій планеті і середньорічна температура. Вона може мати значення від негативних величин або сягати тридцяти восьми градусів тепла. Різно і постійність нагрівання повітряних мас. Воно може не мати істотних відмінностей протягом року, як, наприклад, у екватора, так і постійно змінюватися.

Характеристика природних комплексів

Різноманітність видів природних екосистем наземної групи призводить до того, що кожна з них має свої відмінними рисами. Так, у тундрах, що на північ від тайги, спостерігається дуже холодний клімат. Для цієї місцевості характерні негативна середньорічна температура та зміна полярного дня та ночі. Літо у цих краях триває лише кілька тижнів. При цьому земля встигає розтанути на невелику метрову глибину. Опади в тундрі випадають менш як на 200-300 мм протягом року. Через такі кліматичні умови ці землі бідні рослинністю, представленою лишайниками, що повільно ростуть, мохом, а також карликовими або чагарниками, що стелиться, брусниці і чорниці. Часом можна зустріти

Не вирізняється багатством і тваринний світ. Він представлений північними оленями, дрібними ссавцями, що риють, а також такими хижаками, як горностай, песець і ласка. Світ птахів представлений полярної совою, пуночкою та ржанкою. Комахи в тундрі здебільшого - види двокрилих. Тундрова екосистема дуже вразлива через погану здатність до відновлення.

Великою різноманітністю відрізняється тайга, розташована в північних районах Америки та Євразії. Для цієї екосистеми характерна холодна та довга зимата численні опади у вигляді снігу. Рослинний світпредставлений вічнозеленими хвойними масивами, в яких росте ялиця і ялина, сосна і модрина. Представники тваринного світу - лосі та борсуки, ведмеді та білки, соболя та росомахи, вовки та рисі, лисиці та норки. Для тайги характерна наявність безлічі озер та боліт.

Широколистяними лісами представлені такі екосистеми. Види екосистем цього типу знаходяться на сході США, Східної Азіїі в Західної Європи. Це зона сезонного клімату, де температура взимку опускається нижче за нульову позначку, а протягом року випадає від 750 до 1500 мм опадів. Рослинний світ такої екосистеми представлений такими широколистяними деревами, як бук та дуб, ясен та липа. Є тут чагарники та потужний трав'яний шар. Тваринний світпредставлений ведмедями та лосями, лисицями та рисями, білками та землерийками. Мешкають у такій екосистемі сови та дятли, дрозди та соколи.

Степові помірні зони знаходяться в Євразії та Північної Америки. Їхніми аналогами є туссоки в Новій Зеландії, а також пампаси в Південній Америці. Клімат у цих районах відрізняється сезонністю. У літній періодповітря нагрівається від помірно теплих значеньдо дуже високих. Зимові температури негативні. Упродовж року тут спостерігається від 250 до 750 міліметрів опадів. Рослинний світ степів представлений в основному дерновинними злаками. Серед тварин зустрічаються бізони та антилопи, сайгаки та ховрахи, кролики та бабаки, вовки та гієни.

Чапаралі розташовуються у Середземномор'ї, а також у Каліфорнії, Грузії, Мексиці та на південних берегахАвстралії. Це зони м'якого помірного клімату, де випадає від 500 до 700 мм опадів протягом року. З рослинності тут є чагарники та дерева з вічнозеленими твердими листочками, такі як дика фісташка, лавр та ін.

Такі екологічні системи, як савани, розташовуються у Східній та Центральній Африці, Південній Америці та в Австралії. Значна їх частина знаходиться у Південній Індії. Це зони жаркого та сухого клімату, де протягом року випадає від 250 до 750 мм опадів. Рослинність переважно - злакова трав'яниста, лише подекуди зустрічаються рідкісні листопадні дерева (пальми, баобаби і акації). Тваринний світ представлений зебрами та антилопами, носорогами та жирафами, леопардами та левами, грифами і т. д. Багато в цих краях комах, таких як муха цеце.

Пустелі зустрічаються в деяких районах Африки, на півночі Мексики і т. д. Клімат тут сухий, з випаданням опадів менше 250 мм на рік. Дні у пустелях спекотні, а ночі холодні. Рослинність представлена ​​кактусами та рідкісними чагарниками з великими кореневими системами. Серед представників тваринного світу поширені ховрахи та тушканчики, антилопи та вовки. Це тендітна екосистема, що легко руйнується під впливом водної та вітрової ерозії.

Напіввічнозелені тропічні листопадні лісизустрічаються в Центральній Америціта Азії. У цих зонах спостерігається змінність сухого та вологого сезонів. Середньорічна кількість опадів – від 800 до 1300 мм. Тропічні лісинаселяє багатий тваринний світ.

Дощові тропічні вічнозелені ліси знаходяться у багатьох куточках нашої планети. Є вони у Центральній Америці, на півночі Південної Америки, у центральній та західній частині екваторіальної Африки, у прибережних районах північно-західної Австралії, а також на островах Тихого та Індійських океанів. Теплі кліматичні умовиу цих краях не відрізняються сезонністю. Рясні опади перевищують межу 2500 мм протягом року. Ця система відрізняється величезною різноманітністю рослинного та тваринного світу.

Існуючі природні комплекси, як правило, не мають будь-яких чітких кордонів. Між ними обов'язково знаходиться перехідна зона. У ній не тільки відбувається взаємодія популяцій різних видівекосистем, але й зустрічаються особливі видиживих організмів. Таким чином, перехідна зона включає більшу різноманітність представників фауни і флори, ніж прилеглі до неї території.

Водні природні комплекси

Дані одиниці біосфери можуть існувати у прісних водоймах та морях. До перших з них належать такі екосистеми, як:

Лентичні – це водосховища, тобто стоячі води;

Лотичні, представлені струмками, річками, джерелами;

Області апвеллінгу, де здійснюється продуктивне рибальство;

Протоки, бухти, лимани, є естуаріями;

Глибоководні зони рифів.

Приклад природного комплексу

Екологи розрізняють велику різноманітність видів природних екосистем. Проте існування кожної з них відбувається за тією ж схемою. Для того, щоб найбільш глибоко зрозуміти взаємодію всіх живих і неживих істотв одиниці біосфери, розглянемо вигляд Усі мікроорганізми і тварини, що проживають тут, надають безпосередній вплив на хімічний складповітря та ґрунту.

Луг - це рівноважна система, що включає в себе різні елементи. Одні з них – макропродуценти, якими є трав'яниста рослинність, створюють органічну продукцію цієї наземної спільноти. Далі життя природного комплексу здійснюється за рахунок біологічного харчового ланцюжка. Рослинні тварини чи первинні консументи харчуються лучними травами та його частинами. Це такі представники фауни, як великі травоїдні та комахи, гризуни та багато видів безхребетних (суслик та заєць, куріпка тощо).

Первинні консументи йдуть у їжу вторинним, яких відносять м'ясоїдних птахів і ссавців (вовк, сова, яструб, лисиця тощо. буд.). Далі до роботи підключаються редуценти. Без них неможливо повний описекосистеми. Види багатьох грибів та бактерій і є цими елементами у природному комплексі. Редуценти розкладають органічні продуктидо мінерального стану. Якщо температурні умови сприятливі, то рослинні залишкита мертві тварини швидко розпадаються на прості сполуки. Деякі з цих компонентів містять у своєму складі елементи живлення, які вилуговуються і використовуються повторно. Більше стійка частина органічних залишків (гумус, целюлоза тощо. буд.) розкладається повільніше, живлячи рослинний світ.

Антропогенні екосистеми

Розглянуті вище природні комплекси здатні існувати без будь-якого втручання людини. Зовсім по-іншому справа в антропогенних екосистемах. Їхні зв'язки працюють лише за безпосередньої участі людини. Наприклад, агроекосистема. Основною умовою її існування є не лише використання сонячної енергії, а й надходження " дотацій " як своєрідного пального.

Частково ця система схожа на природну. Подібність до природного комплексу спостерігається під час зростання та розвитку рослин, що відбувається за рахунок енергії Сонця. Проте ведення сільського господарства неможливе без підготовки ґрунтового шару та збирання врожаю. А ці процеси потребують енергетичних субсидій людського суспільства.

До якого виду екосистем належить місто? Це антропогенний комплекс, у якому велике значеннямає енергію палива. Її витрата в порівнянні з потоком сонячних променіввище вдвічі-втричі. Місто можна порівняти з глибоководними чи печерними екосистемами. Адже існування саме цих біогеоценозів багато в чому залежить від надходження речовин та енергії ззовні.

Міські екосистеми виникли в результаті історичного процесу, що називається урбанізацією. Під його впливом населення країн залишало сільські місцевості, утворюючи великі поселення. Поступово міста дедалі більше посилювали свою роль розвитку суспільства. При цьому для покращення життя людина сама створила складну урбаністичну систему. Це призвело до деякого відриву міст від природи та порушення існуючих природних комплексів. Систему населеного пункту можна назвати урбаністичною. Однак у міру розвитку промисловості дещо змінилося. До якого виду екосистем належить місто, біля якого працює завод чи фабрика? Скоріше її можна назвати промислово-урбаністичною. Цей комплекс складається з житлових зон та територій, на яких розташовуються об'єкти, що виробляють різноманітну продукцію. Екосистема міста відрізняється від природної ряснішим і, крім того, отруйним потоком різних відходів.

Для того, щоб покращити середовище свого проживання, людина створює навколо своїх населених пунктівтак звані зелені пояси. Вони складаються з трав'яних газонів та чагарників, дерев та ставків. Ці невеликі за розміром природні екосистеми створюють органічну продукцію, яка не відіграє особливу роль у міському житті. Для існування людям потрібні їжа, пальне, вода та електрика ззовні.

Процес урбанізації значно змінив життя нашої планети. Вплив штучно створеної антропогенної системи в великого ступенязмінило природу на великих територіяхЗемлі. При цьому місто впливає не лише на зони, де знаходяться самі архітектурно-будівельні об'єкти. Він впливає на величезні територіїта за своїми межами. Наприклад, зі збільшенням попиту продукцію деревообробної промисловості людина вирубує лісові масиви.

У процесі функціонування міста у повітря потрапляє безліч різноманітних речовин. Вони забруднюють повітря та змінюють кліматичні умови. У містах вища хмарність і менше сонячного світла, більше туману та мряки, а також трохи тепліше, ніж у прилеглій сільській місцевості.

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

Природні екосистеми Для них характерні: тісний взаємозв'язок органічних і неорганічних речовинПовне, 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 признаками: 1. Видова структура: чисельність кожного виду тварини чи рослини регулюється природними умовами. 2. Просторова структура: всі організми розташовуються у суворій горизонтальній або вертикальній ієрархії. 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.

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.

Порівняльна характеристикаприродних і штучних екосистем Природні екосистеми Штучні екосистеми Головний компонент сонячна енергія.В основному, отримує енергію з палива, і готової їжі (гетеротрофний) Формує родючий грунт Виснажує грунт Всі природні екосистеми поглинають вуглекислий газ і виробляють кислоти ий газ Велика видова різноманітність Обмежена кількість видів організмів Висока стійкість, здатність до саморегуляції та самовідновлення Слабка стійкість, так як така екосистема залежить від діяльності людини Замкнутий обмін речовин Незамкнений ланцюг обміну речовин Створює житла диких тварин і рослин Зруйнує ареали дикої природи

Крім природних біогеоценозів та екосистем, існують спільноти, штучно створені господарською діяльністю людини, — 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 риса 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 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 різноманітність значно вища, але біологічна продуктивність у багато разів поступається засіяному полю.

Види сільськогосподарських рослин та тварин в агроекосистемах отримані внаслідок дії штучного, 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 в численних ланцюгах живлення і знову повертається в систему біологічного кругообігу у 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 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 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 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.

Усі штучно створювані у сільськогосподарській практиці агроекосистеми полів, садів, пасовищних лук, городів, теплиць є системи, спеціально підтримувані людиною. В агроекосистемах використовується їхня властивість виробляти чисту продукцію, тому що всі конкурентні впливи на культивовані рослини з боку бур'янів стримуються агротехнічними заходами, а формування харчових ланцюгів за 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 — переважно 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.

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.

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 втручання людини в природні екосистеми та створення агроекосистем призвело до ряду негативних наслідків: деградації ґрунтів, зниження родючості ґрунтів, забруднення екосистем отрутохімікатами.

Природа багатогранна та прекрасна. Можна сказати, що це ціла система, що включає як живу, так і неживу природу. Усередині неї багато інших різних, що поступаються їй за масштабом систем. Не всі вони повністю створені природою. У деякі з них свій внесок робить людина. Антропогенний факторздатний кардинально змінити природний ландшафтта його спрямованість.

Агроекосистема - виникла внаслідок антропогенної діяльності. Люди можуть зорати землю, засадити територію деревами, але, щоб ми не робили, нас завжди оточувала і оточуватиме природа. У цьому її особливість. Чим агроекосистеми відрізняються від природних екосистем? У цьому варто розібратися.

в цілому

Взагалі, екологічна система - це будь-яка сукупність органічних та неорганічних компонентів, в якій існує кругообіг речовин.

Чи то природна, чи створена руками людини, вона все одно є екологічною системою. Але все ж таки, чим агроекосистеми відрізняються від природних екосистем? Про все по порядку.

Природна екосистема

Природна система, або, як її ще називають, біогеоценоз - це сукупність органічних і неорганічних компонентів на ділянці земної поверхніз однорідними природними явищами: атмосфера, гірські породи, гідрологічні умови, ґрунти, рослини, тварини та світ мікроорганізмів.

Природна система має свою структуру, яка включає в себе наступні компоненти. Продуценти, або, як їх ще називають, автотрофи - це ті рослини, здатні виробляти органічну речовину, тобто здатні до фотосинтезу. Консументи – це ті, хто харчується рослинами. Вони відносяться до першого порядку. Крім цього, є консументи та інших порядків. І, нарешті, інша група – це група редуцентів. Сюди прийнято відносити різного родубактерії, гриби.

Структура природної екосистеми

У будь-якій екосистемі виділяють харчові ланцюги, харчову мережу та трофічні рівні. Харчовий ланцюг – це послідовне перенесення енергії. Харчовою мережею називаються всі ланцюги, з'єднані між собою. Трофічні рівні - це місця, які займають організми в ланцюгах харчування. Продуценти відносяться до першого рівня, до другого відносять консументів першого порядку, до третього - другого порядку і так далі.

Сапрофітний ланцюг або по-іншому детритний, починається з відмерлих залишків і закінчується будь-яким видом тварини. Існує всесвітня харчовий ланцюг. Пасовиська виїдання) у будь-якому випадку починається з фотосинтезуючих організмів.

Це все те, що стосується біогеоценозу. А чим агроекосистеми відрізняються від природних екосистем?

Агроекосистема

Агроекосистема – це екосистема, створена людиною. Сюди можна зарахувати сади, ріллі, виноградники, парки.

Як і попередня, агроекосистема включає такі блоки: продуценти, консументи, редуценти. До перших відносяться культурні рослини, бур'яни, рослини пасовищ, садів та лісосмуг. Консументи – це всі сільськогосподарські тварини та людина. Блок редуцентів – це комплекс ґрунтових організмів.

Види агроекосистем

створення антропогенних ландшафтіввключає кілька видів:

• сільськогосподарські ландшафти: ріллі, пасовища, зрошувані землі, сади та інші;
• лісові: лісопарки, полізахисні лісові смуги;
• водні: ставки, водосховища, канали;
• міські: міста, селища;
• промислові: шахти, кар'єри.

Існує й інша класифікація агроекосистем.

Типи агроекосистем

Залежно від рівня господарського використання, системи діляться на:

• агросферу (глобальну екосистему),
• аграрний ландшафт
• агроекосистему,
• Агроценоз.

Залежно від енергетичної особливості природних зонрозподіл відбувається на:

• тропічний;
• субтропічний;
• помірний;
• арктичні типи.

Перший характеризується високим забезпеченням теплом, безперервною вегетацією та переважанням багаторічних культур. Другий – двома періодами вегетації, а саме літнім та зимовим. Третій тип має лише період вегетації, і навіть тривалий період спокою. Що стосується четвертого типу, то тут вирощування культур дуже утруднене через низьких температур, а також похолодання на тривалий час.

Різноманітність ознак

Всі культурні рослини повинні мати певні властивості. По-перше, високою екологічною пластичністю, тобто здатністю давати урожай у широкому діапазоні коливань кліматичних умов.

По-друге, гетерогенністю популяцій, тобто у кожній з них повинні бути рослини, різні за такими ознаками, як час цвітіння, стійкість до посухи, морозостійкість.

По-третє, скоростиглістю - здатністю до швидкого розвитку, який випереджатиме розвиток бур'янів.

По-четверте, стійкістю до грибкових та інших хвороб.

По-п'яте, стійкістю до шкідливих комах.

Порівняльна та агроекосистем

Крім того, про що було сказано вище, дані екосистеми сильно відрізняються і за іншими ознаками. На відміну від природних, в агроекосистемі головним споживачем є сама людина. Саме він прагне максимальному отриманнюпервинної продукції (рослинницької) та вторинної (тварини). Другим споживачем є сільськогосподарські тварини.

Друга відмінність полягає в тому, що агроекосистема формується та регулюється людиною. Багато хто запитує, чому агроекосистема менш стійка, ніж екосистема. Вся справа в тому, що в них слабо виражена здатність до саморегуляції та самовідновлення. Без участі людини існує лише нетривалий час.

Наступна відмінність – це відбір. Стійкість природної екосистеми забезпечує природний відбір. В агроекосистемі він штучний, забезпечується людиною та спрямований на отримання максимально можливої ​​продукції. Енергія, одержувана агросистемою, включає сонце і все те, що дає людина: зрошення, добрива і так далі.

Природний біогеоценоз харчується лише природною енергією. Як правило, рослини, що вирощуються людиною, включають кілька видів, в той час як природна екосистемавідрізняється величезним розмаїттям.

Різний поживний баланс – ще одна відмінність. Продукція рослин у природною екосистемоювикористовується в багатьох ланцюгах живлення, проте все одно повертається в систему. Виходить кругообіг речовин.

Чим агроекосистеми відрізняються від природних екосистем?

Природна та агроекосистема багато в чому відрізняються одна від одної: рослинами, споживанням, життєвістю, стійкістю до шкідників та хвороб, видовою різноманітністю, типом відбору та багатьма іншими ознаками.

Екосистема, створена людиною, має як переваги, і недоліки. Природна система, своєю чергою, неспроможна мати якихось мінусів. У ній все чудово та гармонійно.

Створюючи штучні системи, людина має дбайливо ставитися до природи, ніж порушувати цю гармонію.