Główne różnice między agroekosystemem a ekosystemem naturalnym. Ekosystemy naturalne i sztuczne

Pojęcie „agroekosystemu” pojawiło się całkiem niedawno. Człowiek przestudiował już zasady tworzenia ekosystemów i ustalił poziom szkód, jakie wyrządza jemu i przyrodzie użytkownik, nieracjonalne zarządzanie. Rolnictwo. Dlatego przemyślany agroekosystem powinien zapewniać ludzkości żywność i nie szkodzić pozostałym ekosystemom na Ziemi.

Definicja

Agroekosystem– są to odmiany ekosystemów, które stworzył człowiek w celu zapewnienia swojej rodzinie i ludności kraju żywności i surowców dla różnych gałęzi przemysłu.

Ekosystem to historycznie ugruntowana zbiorowość roślin, grzybów, zwierząt, mikroorganizmów w określonym sektorze hydrosfery, na kontynencie, w niższych warstwach atmosfery lub w najwyższa warstwa gleba.

Porównanie

Agroekosystem to specyficzny obszar na lądzie lub morzu, na którym człowiek w szczególny sposób zorganizował proces rolniczy. Warunkiem uzyskania przez ten obszar prawa do miana agroekosystemu musi być racjonalne użytkowanie gruntów, hodowla zwierząt czy uprawa niektórych roślin w morzu. Oznacza to, że rolnictwo nie powinno być zorientowane na użytkownika i ekstensywne, ale tak intensywne, jak to możliwe, z przemyślanym procesem zwracania zużytej mocy i energii natury do ogólnego cyklu upraw organicznych i minerały na planecie.

Aby zapewnić taki cykl, agroekosystem musi być multidyscyplinarny i wieloaspektowy. Przykładowo do działki gruntu ornego należy „przyłączyć” pastwisko, łąkę, sad owocowy i niewielki kompleks inwentarski. Wszelkie połączenia pomiędzy elementami agroekosystemu są organizowane i realizowane przez człowieka.

Ekosystem jest podstawowy pomysł ekologia. Ekosystem może być naturalny lub antropogeniczny. Na przykład ekosystem sawanny, ekosystem jeziora Bajkał lub ekosystem nieużytków za domem.

Ekosystem składa się z dwóch rodzajów elementów – biotycznego i abiotycznego. Składniki biotyczne to zbiór żywych organizmów zamieszkujących nasz system. W tym przypadku nazwiemy ich producentami, konsumentami różnych poziomów i rozkładającymi się. Składniki abiotyczne są podstawą do powstania ekosystemu: środowiska wodnego lub gruntu skały, wskaźniki temperatury i wilgotności, warunki temperaturowe.

Pomiędzy elementami ekosystemu znajdują się różne rodzaje powiązań, które rozwijały się historycznie przez dość długi okres czasu. Dlatego czas, konkurencja i dobór naturalny są głównymi twórcami ekosystemu.

Strona internetowa z wnioskami

1. Agroekosystemy są tworzone przez człowieka, większość ekosystemów jest tworzona przez naturę.
2. Stworzenie konkretnego agroekosystemu zajmuje człowiekowi znacznie mniej czasu niż przyrodzie utworzenie elementarnego ekosystemu.
3. Granice agroekosystemu wyznacza człowiek, granice ekosystemu ulegają zatarciu.
4. Połączenia pomiędzy elementami agroekosystemu są wyznaczane, organizowane i realizowane przez ludzi. W większości ekosystemów przyroda samodzielnie radziła sobie z tym zadaniem przez wiele milionów lat.
5. Agroekosystemy pojawiły się dzięki ludziom i wielu naturalne ekosystemy na Ziemi zniknęły lub zostały niezrównoważone z powodu człowieka.
6. Dziś na Ziemi istnieje bardzo niewiele obiektów, które można nazwać idealnym agroekosystemem, a jest wiele obiektów, które można nazwać beznadziejnie uszkodzonymi, „zranionymi” i „zabitymi” przez ludzi ekosystemami.

Agroekosystem- społeczność biotyczna celowo zaplanowana przez człowieka, stworzona i regularnie utrzymywana przez człowieka w celu pozyskiwania produktów rolnych. Zwykle obejmuje zestaw organizmów żyjących na gruntach rolnych. Funkcja agroekosystemy – niska niezawodność środowiskowa, ale wysoki plon jeden lub więcej gatunków roślin (lub odmian roślin uprawnych).

Agroekosystemy obejmują pola, ogrody, ogrody warzywne, winnice, duże kompleksy hodowlane z przyległymi pastwiskami itp.

Agroekosystemy, podobnie jak ekosystemy naturalne, charakteryzują się zbiór ich gatunków składowych (ᴛ.ᴇ. mają określony skład organizmów) i pewne relacje między organizmami a środowiskiem. W agrocenozie rozwijają się te same łańcuchy pokarmowe, co w naturalnych ekosystemach.

Agrocenoza- sztucznie utworzone i stale utrzymywane przez człowieka zbiorowisko biotyczne o wysokiej produktywności jednego lub kilku wybranych gatunków (odmian, ras) roślin i zwierząt. Np, strukturę troficzną pola żyta określa zbiór producenci(żyto, chwasty), konsumenci(owady, ptaki, norniki, lisy) i rozkładacze(grzyby, mikroorganizmy).

Jednocześnie w różnica w stosunku do naturalnego ekosystemu Obowiązkowym ogniwem łańcucha pokarmowego jest tutaj osoba, która tworzy agrocenozy ze względu na ich praktyczne znaczenie - i zapewnia ich wysoką produktywność.

Główny cel stworzenia agroekosystemu – racjonalne wykorzystanie te zasoby biologiczne agroekosystemy bezpośrednio zaangażowane w działalność człowieka – źródła produkty żywieniowe, surowce technologiczne, leki. Do tej grupy zaliczają się także gatunki specjalnie uprawiane przez człowieka, będące przedmiotem produkcji rolniczej: hodowla ryb, hodowla zwierząt futerkowych, specjalne uprawy roślin leśnych, a także gatunki wykorzystywane w technologiach przemysłowych.

Agroekosystemy są tworzone przez ludzi w celu ich pozyskiwania wysoki plon– czysta produkcja autotrofów. Podsumowując wszystko, co powiedziano już powyżej na temat agroekosystemów, podkreślamy następujące główne: różnice od naturalnych:

1. Różnorodność gatunków w nich jest znacznie zmniejszona: zmniejszenie gatunków roślin uprawnych zmniejsza również różnorodność gatunkową populacji zwierząt biocenozy; różnorodność gatunkowa zwierząt wyhodowanych przez człowieka jest znikoma w porównaniu z przyrodą; pastwiska uprawne (z podsiewem traw) pod względem różnorodności gatunkowej przypominają pola uprawne.

2. Gatunki roślin i zwierząt uprawiane przez człowieka „ewoluują” w wyniku sztucznej selekcji i bez wsparcia człowieka są niekonkurencyjne w walce z gatunkami dzikimi.

3. Agroekosystemy oprócz energii słonecznej otrzymują dodatkową energię dotowaną przez człowieka.

4. Produkty czyste (żniwa) są usuwane z ekosystemu i nie wchodzą do łańcucha pokarmowego biocenozy, a ich częściowe wykorzystanie przez szkodniki, straty podczas zbiorów, które mogą również trafić do naturalnych łańcuchów troficznych, są tłumione wszelkimi możliwymi sposobami przez ludzi.

5. Ekosystemy pól, ogrodów, pastwisk, ogrodów warzywnych i innych agrocenoz - ϶ᴛᴏ uproszczone systemy wspierane przez człowieka na wczesne stadia sukcesji, są one tak samo niestabilne i niezdolne do samoregulacji jak naturalne społeczności pionierskie i dlatego nie mogą istnieć bez wsparcia człowieka.

Obecnie ponad 30% gruntów zajmują grunty orne i pastwiska, a działalność człowieka mająca na celu utrzymanie tych systemów staje się globalnym czynnikiem środowiskowym.

Pomimo znacznego uproszczenia agroekosystemów, nadal zachowują one wiele powiązań biocenotycznych, które ostatecznie wpływają na losy plonu. Porównanie informacji o faunie i florze pól pszenicy pokazuje ogromną złożoność nawet niezwykle prostej agrocenozy, zachowało się tu ponad tysiąc gatunków;

Warunki, jakie powinny idealnie spełniać pola upraw rolnych – aby były wysoce produktywne, a jednocześnie stabilne – są nie do pogodzenia z środowiskowym punktem widzenia. W naturalnych ekosystemach pierwotna produkcja roślinna jest konsumowana w licznych łańcuchach pokarmowych i powraca ponownie w postaci soli mineralnych i dwutlenek węgla do systemu cyklu biologicznego. Chroniąc uprawy przed ich naturalnymi konsumentami, wyobcowując je i zastępując nawozami organicznymi i mineralnymi, przerywamy wiele łańcuchów pokarmowych i zakłócamy równowagę społeczności. Zasadniczo wszystkie wysiłki zmierzają do stworzenia produktów o dużej gęstości poszczególne uprawy- wymaga tego walka „z naturą”. Wysokie koszty zasoby pracy i materiałów.

Agroekosystem (ekosystem rolniczy, agrocenoza, agrobiocenoza) to zbiorowisko biotyczne tworzone i regularnie utrzymywane przez człowieka w celu pozyskiwania produktów rolnych. Obejmuje zespół organizmów żyjących na gruntach rolnych. Postać. Funkcja: Mały, przyjazny dla środowiska. niezawodność, ale wysoki plon jednego lub kilku rodzajów roślin (pola, sady, ogrody warzywne, duże kompleksy inwentarskie z przyległymi pastwiskami itp.)

Agroeko. Mają określony skład organizmów i są zdefiniowane. relacje między organizmami a ich środowiskiem. Zawierają te same łańcuchy pokarmowe, co w naturalnych ekosystemach. Ale w przeciwieństwie do naturalnego W ekosystemach ludzie są istotnym ogniwem łańcucha pokarmowego Agroecos. reprezentować sztukę. systemów i różnią się od natury. Pierwsza różnica: różnorodność żywych organizmów w nich jest znacznie zmniejszona, aby uzyskać maksimum wysoka produkcja(na polu pszenicy, oprócz monokultury zbóż, można spotkać kilka rodzajów chwastów o małej liczebności). Na naturalnym łąka biologiczna różnorodność jest większa, ale biologiczna. wydajność jest wielokrotnie niższa niż w przypadku zasianego pola. Druga różnica: rodzaje roślin i zwierząt rolniczych uzyskuje się w wyniku sztuki. selekcji, co wpływa na zawężenie ich bazy genetycznej.

Trzecia różnica: polega na uzyskaniu dodatkowej energii do normalnego funkcjonowania. Dodatkowy energia – dowolny rodzaj energii (siła mięśni ludzi lub zwierząt, Różne rodzaje paliwo, toksyczne chemikalia, pestycydy, dodatkowe oświetlenie itp.).4. różnica: agrocenozy charakteryzują się większą otwartością, materia i energia są z nich usuwane wraz ze zbiorami, hodowlą zwierząt. produkcji, w wyniku zniszczenia gleby, przesunięcie wzrasta. osłona następuje zgodnie z wolą człowieka. Wszystko to nie jest zdolne do samoregulacji, samoleczenia i grozi śmiercią w wyniku masowej reprodukcji szkodników i chorób. Aby je utrzymać, wymagana jest ciągła aktywność człowieka.

Ekosystem miejski to środowisko stworzone sztucznie i utrzymywane przez człowieka. Obejmuje to miasta, miasteczka i obszary gruntów zurbanizowanych przez ludzi. Ekosystem miejski obejmuje także wpływ wzrostu populacji miejskiej i wsparcia budowy infrastruktury na środowisko otaczające miasto i obszary do niego przylegające. Należą do nich przedmieścia otaczające miasta, a także działalność rolnicza i krajobrazy naturalne. Postrzegając obszary miejskie jako część szerszego systemu ekologicznego, naukowcy mogą badać funkcje krajobrazów miejskich i ich wpływ na inne krajobrazy, z którymi wchodzą w interakcje. Świadomość tego może prowadzić do lepszych wyników w zakresie ochrony środowiska.

Koniec pracy -

Ten temat należy do działu:

Ekologia jako nauka. Przedmiot, przedmioty i zadania ekologii

Termin ekologia został wprowadzony w roku przez Ernsta Haeckela ekologia z greckiego oikos siedlisko mieszkalne..struktura ekologii..ekologię można podzielić na dwie części: ogólną i prywatną specjalną..

Jeśli potrzebujesz dodatkowy materiał na ten temat lub nie znalazłeś tego, czego szukałeś, polecamy skorzystać z wyszukiwarki w naszej bazie dzieł:

Co zrobimy z otrzymanym materiałem:

Jeśli ten materiał był dla Ciebie przydatny, możesz zapisać go na swojej stronie w sieciach społecznościowych:

Wszystkie tematy w tym dziale:

Ekologia to nauka zajmująca się badaniem interakcji organizmów żywych i ich zbiorowisk między sobą oraz ze środowiskiem.
Przedmiotem ekologii jest ogół powiązań między organizmem a środowiskiem. Przedmiotem badań ekologii są makrosystemy biologiczne (populacje, biocenozy) i ich dynamika w czasie oraz proste

Poziomy organizacji systemów żywych.
Każdy system żywy składa się z jednostek podległych poziomów organizacji i jest jednostką będącą częścią systemu żywego, któremu jest podporządkowany. Na przykład organizm składa się z komórek

Pojęcie czynników ograniczających. Prawo minimum J. Liebiga.
W ekologii przez czynnik ograniczający (ograniczający) rozumie się każdy czynnik ograniczający proces rozwoju lub istnienia organizmu, gatunku lub zbiorowiska. Może to być dowolny

Prawo tolerancji W. Shelforda. Eurybionty i stenobionty.
Badanie różnych ograniczeń. akcja ekologiczna czynniki wpływające na owady, Ameryka. zoolog Victor Shelford doszedł do wniosku, że ograniczającym może być nie tylko niedobór, ale także nadmiar takich czynników.

W zależności od gęstości i ciśnienia wód morskich i oceanicznych organizmy w nich dzielą się na trzy grupy ekologiczne. grupy o różnym stylu życia.
BENTOS to zbiór organizmów żyjących na dnie oceanów i mórz. Mogą być siedzące (glony, gąbki, mszywioły), ryjące (pierścienie, małże), pełzające (szkarłupnie

Woda jako czynnik środowiskowy, Ekologiczny. grupy roślin pod względem wilgotności.
Woda jest niezbędna do życia i może być ważnym czynnikiem ograniczającym ekosystemy lądowe. Woda pochodzi z atmosfery w postaci opadów: deszczu, śniegu, deszczu ze śniegiem, gradu lub rosy. W naturze

Pojęcie populacji. Podstawowe charakterystyki dynamiczne i statyczne populacji.
Termin „populacja” został zapożyczony z demografii, gdzie oznaczał ludzi, populację (z łac.) POPULACJA – grupa organizmów tego samego gatunku żyjących długi czas na określonym terytorium, bezpłatnie

Struktura przestrzenna populacji.
Pod kosmosem Struktura populacji odnosi się do cech i charakteru jednostek w populacji w przestrzeni. Liczba osobników w populacji jest jedną z ważnych cech w badaniach środowiskowych.

Struktura wiekowa ludności.
Ważna cecha podczas badania populacji jest nią Struktura wieku. wpływa zarówno na płodność, jak i śmiertelność. Są 3 ekologiczne. grupy wiekowe: *przedreprodukcyjny

Struktura płciowa populacji.
Struktura płciowa populacji określa stosunek w niej osobników różnej płci. Genetyczny mechanizm determinacji płci zapewnia segregację potomstwa ze względu na płeć w stosunku bliskim 1:1 – to

Wielkość każdej populacji zależy od jej zdolności do reprodukcji
Dwie teorie wyjaśniające regulację populacji. 1. Śmiertelność w populacji jest spowodowana wyłącznie czynnikami fizycznymi (pogoda, pożar, zanieczyszczenie) lub biologicznymi. czynniki (drapieżniki). Czynniki, D

Pojęcie biocenozy. Skład gatunkowy i różnorodność gatunkowa jako specyficzna cecha biocenozy.
BIOCENOZA to połączenie populacji roślin, zwierząt i mikroorganizmów, które oddziałują ze sobą w obrębie danego środowiska i tworzą specjalny system życia posiadający własne warunki

Rośliny zielone są podstawą wszystkich połączeń pokarmowych. Żywią się sobą i karmią wszystkie inne żywe organizmy.
2.Organizmy wykorzystywane do żywienia materia organiczna produkowane przez inne gatunki - Konsumenci (konsumenci) - zalicza się do nich wszystkie zwierzęta, z których czerpią niezbędną energię

Konkurs. Prawo wykluczenia konkurencyjnego G.F. Koncepcja niszy ekologicznej.
Konkurencja (zderzenie) to interakcja, w której dwie populacje (lub dwa osobniki) w walce o warunki niezbędne do życia wpływają na siebie wzajemnie negatywnie, tj. wzajemnie się uciskają

Charakterystyka głównych biomów lądowych.
Biom jest obszar naturalny lub obszar o określonych warunkach klimatycznych. warunki i odpowiadający im zestaw dominujących (w biomach leśnych – drzewa, w tundrze – trawy wieloletnie) gatunków roślin i zwierząt

Biosfera jako najwyższy stopień rozwoju systemów żywych. Skład i struktura biosfery, jej granice (według V.I. Vernadsky'ego).
„Biosfera jest zorganizowaną, określoną skorupą skorupa Ziemska związane z życiem.” Podstawą koncepcji biosfery jest idea materii żywej. Z niej pochodzi ponad 90% całej żywej materii

Granicę długości biosfery wyraża się na 39–40 km.
Skład materialny biosfery: materia żywa; substancja biogenna (paliwa kopalne, wapień itp.); substancja obojętna powstająca bez udziału organizmów żywych (stała, ciekła, gazowa).

Doktryna W. Wernadskiego o biosferze. Materia ożywiona planety i jej globalne funkcje geochemiczne.
Żywa materia Biosfera to całość wszystkich żywych organizmów. Głównym celem żywej materii jest akumulacja Darmowa energia w biosferze. Energia biogeochemiczna materii żywej

Ewolucja biosfery. Historyczne zmiany w biosferze. Noosfera. Technosfera.
Najważniejszą częścią biosfery V.I. Wernadskiego jest idea jej powstania i rozwoju. Współczesna biosfera nie powstała natychmiast, ale w wyniku długiej ewolucji w procesie osadnictwa

Zewnętrzna powłoka gazowa otaczająca Ziemię nazywana jest atmosferą. Jego głównymi gazami składowymi są azot i tlen. Atmosfera jest podzielona na trzy części. Dolna część– troposfera (tutaj jest

Efekt cieplarniany, jego przyczyny i skutki
Efekt cieplarniany to zjawisko, w wyniku którego gazy atmosferyczne (para wodna, dwutlenek węgla, metan i ozon) zatrzymują ciepło unoszące się z Ziemi w troposferze, zapobiegając jego wzroście do wyższych poziomów.

Woda jest częścią wszystkich organizmów w biosferze, w tym ciała ludzkiego. Aktywność życiowa wszystkich organizmów żywych zależy od dostępności wody. Woda reguluje klimat planety,

Co piąty człowiek na świecie nie ma do dyspozycji czystej wody pitnej. Co druga osoba pije wodę, która nie została poddana normalnemu oczyszczaniu.
Na Białorusi na każdego mieszkańca republiki przypada 20 metrów sześciennych. M świeża woda dziennie (nieźle), ale większość tej wody jest zanieczyszczona. Woda zawiera produkty naftowe, azot, fenole, substancje organiczne. I

Zasoby gleby. Rodzaje degradacji gleb (na świecie iw Republice Białorusi).
Liczba osób zajmujących się rolnictwem na świecie maleje ze względu na wzrost liczby ludności i wycofywanie części gruntów z użytku rolniczego. obrót (zniszczony). Jednym z głównych problemów jest zniszczenie

Chronione obszary przyrodnicze i obiekty Białorusi, ich charakterystyka.
Rezerwaty przyrody (brak działalności gospodarczej ze względu na zachowanie zespołów przyrodniczych w stanie nienaruszonym, ochronę gatunków rzadkich i zagrożonych); parki narodowe(ochrona i utrzymanie środowiska

Czerwony (wszystkie strony księgi zostały pomalowane na czerwono; kolor czerwony jest niebezpieczny).
Wydanie pierwsze Kras. Książki na Białorusi - 1981, 1993, 2006 Wszystkie rodzaje zwierząt i roślin pogrupowano w sekcje. Każdy gatunek charakteryzuje się swoim statusem, tj. kategorie ochry

Oszczędność energii i zasoby energii.
Energia jest nierozerwalnie związana z życie codzienne człowieka Jej rodzaje: Energia pierwotna – zawiera wszystkie naturalne, geologicznie wydobywane zasoby energii (węgiel, ropa naftowa,

Rola energii w rozwoju społeczeństwa. Energia i środowisko.
Energia to obszar działalności człowieka związany z wytwarzaniem, przesyłaniem do odbiorców i wykorzystaniem energii. Produkcja energii elektrycznej jest najbardziej rozwinięta na świecie, co determinuje

Alt. źródło energia - wiatr, słońce, pływy, biomasa, wykorzystanie naturalnego ciepła z wnętrza Ziemi. Większość obszarów nietradycyjnego wytwarzania energii opiera się na

Oprócz naturalnych biogeocenoz i ekosystemów istnieją zbiorowiska sztucznie utworzone w wyniku działalności gospodarczej człowieka - agroekosystemy (agrocenoza, agrobiocenoza, ekosystem rolniczy).

Agroekosystem(z greckiego agros – pole) – zbiorowość biotyczna utworzona i regularnie utrzymywana przez człowieka w celu pozyskiwania produktów rolnych. Zwykle obejmuje zestaw organizmów żyjących na gruntach rolnych.

Do agroekosystemów zaliczają się pola, sady, ogrody warzywne, winnice, duże kompleksy hodowlane z przyległymi sztucznymi pastwiskami. Cechą charakterystyczną agroekosystemów jest niska niezawodność ekologiczna, ale wysoka produktywność jednego (kilku) gatunków lub odmian roślin uprawnych lub zwierząt. Główną różnicą w stosunku do ekosystemów naturalnych jest ich uproszczona struktura i zubożony skład gatunkowy.

Agroekosystemy różnią się od ekosystemów naturalnych wieloma cechami.

Różnorodność organizmów żywych w nich jest znacznie zmniejszona, aby uzyskać najwyższą możliwą produkcję. Na polu żyta lub pszenicy, oprócz monokultury zbóż, można spotkać tylko kilka rodzajów chwastów. Na naturalnej łące biologiczna różnorodność znacznie wyższa, ale produktywność biologiczna jest wielokrotnie niższa niż w przypadku pola zasianego.

Gatunki roślin rolniczych i zwierząt w agroekosystemach powstają w wyniku działania sztucznego, a nie naturalna selekcja. W efekcie następuje gwałtowne zawężenie bazy genetycznej roślin uprawnych, które są niezwykle wrażliwe na masowe rozprzestrzenianie się szkodników i chorób.

W naturalnych biocenozach pierwotna produkcja roślin jest konsumowana w licznych łańcuchach pokarmowych i ponownie powraca do układu obiegu biologicznego w postaci dwutlenku węgla, wody i składników odżywczych mineralnych. Agroekosystemy są bardziej otwarte, materia i energia są z nich usuwane wraz z uprawami, produktami zwierzęcymi, a także w wyniku niszczenia gleby.

Ze względu na ciągłe zbiory i zakłócanie procesów glebotwórczych, przy długotrwałej uprawie monokultury na gruntach uprawnych, żyzność gleby stopniowo maleje. Taka sytuacja w ekologii nazywa się prawo malejących przychodów. Zatem dla rozważnego i racjonalnego rolnictwa należy uwzględnić wyczerpywanie się zasobów glebowych i utrzymać żyzność gleby za pomocą udoskonalonej technologii rolniczej, racjonalnego płodozmianu i innych technik.

Zmiana pokrywy roślinnej w agroekosystemach nie następuje w sposób naturalny, ale z woli człowieka, co nie zawsze wpływa dobrze na jakość jej składników. Czynniki abiotyczne. Dotyczy to zwłaszcza żyzności gleby.

Główną różnicą między agroekosystemem a ekosystemami naturalnymi jest otrzymanie dodatkowej energii do normalnego funkcjonowania. Energia dodatkowa odnosi się do każdego rodzaju energii wprowadzonej do agroekosystemów. Może to być siła mięśni ludzi lub zwierząt, różne rodzaje paliwa do obsługi maszyn rolniczych, nawozy, pestycydy, pestycydy, dodatkowe oświetlenie itp. Pojęcie „dodatkowej energii” obejmuje także nowe rasy i odmiany zwierząt domowych rośliny uprawne, wprowadzone do struktury agroekosystemów.

Wszystkie agroekosystemy pól, ogrodów, pastwisk, ogrodów warzywnych i szklarni sztucznie utworzone w praktyce rolniczej są systemami specjalnie utrzymywanymi przez człowieka. Agroekosystemy wykorzystują swoją zdolność produkcyjną czyste produkty, ponieważ wszelkie konkurencyjne wpływy chwastów na rośliny uprawne są ograniczane środkami agrotechnicznymi, a powstawanie łańcuchy pokarmowe z powodu szkodników jest tłumiony za pomocą różne środki, takie jak kontrola chemiczna i biologiczna.

Jakie cechy ekosystemu uważa się za zrównoważone? Przede wszystkim jest to struktura złożona, polidominująca, obejmująca w danych warunkach maksymalną możliwą liczbę gatunków i populacji. Drugim znakiem jest maksymalna biomasa. Ostatnią rzeczą jest względna równowaga pomiędzy dochodami i wydatkami energetycznymi. Nie ma wątpliwości, że w takich ekosystemach tak najniższy poziom produktywność: biomasa jest duża, ale produktywność jest niska. Wynika to z faktu, że większość energii wchodzącej do ekosystemu trafia na utrzymanie procesów życiowych.

Należy zaznaczyć, że agroekosystemy są zbiorowiskami wyjątkowo niestabilnymi. Nie są zdolne do samoleczenia i samoregulacji i są narażone na ryzyko śmierci w wyniku masowego rozmnażania się szkodników lub chorób. Aby je utrzymać, wymagana jest ciągła aktywność człowieka.

Sztuczne ekosystemy (agroekosystemy)

Agroekosystemy są wyjątkowym typem ekosystemu. Agroekosystemy(ekosystemy rolnicze) są tworzone przez człowieka w celu uzyskania produktów autotroficznych o wysokiej czystości (żniwa), które różnią się od naturalnych wieloma cechami:

• Różnorodność organizmów w nich jest znacznie zmniejszona.
• Gatunki hodowane przez człowieka utrzymywane są w drodze sztucznej selekcji w stanie odległym od stanu pierwotnego i bez wsparcia człowieka nie są w stanie wytrzymać walki o byt z gatunkami dzikimi.
• Agroekosystemy, oprócz energii słonecznej, otrzymują dodatkowy przepływ energii dzięki działalności ludzi, zwierząt i mechanizmom zapewniającym warunki niezbędne do wzrostu gatunków uprawnych. Czysta produkcja pierwotna (żniwa) jest usuwana z ekosystemu i nie wchodzi do łańcucha pokarmowego.

Sztuczne zwalczanie szkodników – głównie warunek konieczny utrzymanie agroekosystemów. Dlatego w praktyce rolniczej używają potężne narzędzia ograniczenie liczby niepożądanych gatunków: pestycydów, herbicydów itp. Konsekwencje środowiskowe Działania te prowadzą jednak do szeregu niepożądanych skutków, innych niż te, do których są stosowane.

W odniesieniu do zbiorowisk rozwijających się w agroekosystemach akcent ulega stopniowej zmianie ze względu na ogólny rozwój wiedza ekologiczna. W miejsce wyobrażeń o fragmentaryczności powiązań koenotycznych i skrajnym uproszczeniu agrocenoz wyłania się zrozumienie ich złożonej organizacji systemowej, w której człowiek istotnie wpływa jedynie na poszczególne ogniwa, a cały system w dalszym ciągu rozwija się zgodnie z prawami natury.

Z ekologicznego punktu widzenia niezwykle niebezpieczne jest upraszczanie środowiska naturalnego człowieka, przekształcanie całego krajobrazu w krajobraz rolniczy. Główną strategią tworzenia wysoce produktywnego i zrównoważonego krajobrazu powinna być ochrona i zwiększanie jego różnorodności.

Oprócz utrzymania pól wysokoproduktywnych szczególną uwagę należy zwrócić na zachowanie obszarów chronionych, niepodlegających wpływom antropogenicznym. Rezerwaty o bogatej różnorodności gatunkowej są źródłem gatunków dla zbiorowisk odtwarzających się sukcesywnie.

Zielona rewolucja

Jedna z form manifestacji rewolucja naukowa i technologiczna w rolnictwie jest „zielona rewolucja”. Zielona rewolucja reprezentuje transformację rolnictwa w oparciu o nowoczesną technologię rolniczą i selekcję, jest to okres radykalnej zmiany w podejściu do uprawy roślin i zwierząt. W wyniku pierwszego okresu tej rewolucji plony zbóż wzrosły 2-3 razy, a asortyment produktów podwoił się.

Głównymi trendami drugiego okresu „zielonej rewolucji” były: minimalny wpływ na środowisko środowisko naturalne, ograniczenie antropogenicznych inwestycji energetycznych, wykorzystanie metody biologiczne zwalczanie szkodników roślin. Jednakże aktywna interwencja człowieka w naturalne ekosystemy i tworzenie agroekosystemów doprowadziła do szeregu negatywne konsekwencje: degradacja gleby, zmniejszenie żyzności gleby, zanieczyszczenie ekosystemów pestycydami.

Wykład nr 5. Sztuczne ekosystemy

5.1 Ekosystemy naturalne i sztuczne

W biosferze, oprócz naturalnych biogeocenoz i ekosystemów, występują zbiorowiska sztucznie utworzone w wyniku działalności gospodarczej człowieka - ekosystemy antropogeniczne.

Naturalne ekosystemy wyróżniają się znaczną różnorodnością gatunkową, istnieją długo, mają zdolność do samoregulacji, dużą stabilność i odporność. Wytworzona w nich biomasa i składniki odżywcze pozostają i są wykorzystywane w obrębie biocenoz, wzbogacając ich zasoby.

Sztuczne ekosystemy - agrocenozy (pola pszenicy, ziemniaków, ogrody warzywne, gospodarstwa rolne z przyległymi pastwiskami, stawy rybne itp.) zajmują niewielką część powierzchni ziemi, ale dostarczają około 90% energii żywnościowej.

Rozwojowi rolnictwa od czasów starożytnych towarzyszyło całkowite niszczenie szaty roślinnej na dużych obszarach, aby zrobić miejsce dla niewielkiej liczby wybranych przez człowieka gatunków najbardziej nadających się do pożywienia.

Jednak początkowo działalność człowieka w społeczeństwie rolniczym wpisywała się w cykl biochemiczny i nie zmieniała przepływu energii w biosferze. We współczesnej produkcji rolnej gwałtownie wzrosło wykorzystanie syntetyzowanej energii podczas mechanicznej uprawy ziemi, zużycia nawozów i pestycydów. Zaburza to ogólny bilans energetyczny biosfery, co może prowadzić do nieprzewidywalnych konsekwencji.

Porównanie naturalnych i uproszczonych ekosystemów antropogenicznych

(za Millerem, 1993)

5.2 Sztuczne ekosystemy

5.2.1 Agroekosystemy

Agroekosystem(z greckiego agros – pole) – zbiorowość biotyczna utworzona i regularnie utrzymywana przez człowieka w celu pozyskiwania produktów rolnych. Zwykle obejmuje zestaw organizmów żyjących na gruntach rolnych.

Do agroekosystemów zaliczają się pola, sady, ogrody warzywne, winnice, duże kompleksy hodowlane z przyległymi sztucznymi pastwiskami.

Cechą charakterystyczną agroekosystemów jest niska niezawodność ekologiczna, ale wysoka produktywność jednego (kilku) gatunków lub odmian roślin uprawnych lub zwierząt. Główną różnicą w stosunku do ekosystemów naturalnych jest ich uproszczona struktura i zubożony skład gatunkowy.

Agroekosystemy różnią się od ekosystemów naturalnych szereg funkcji:

1. Różnorodność organizmów żywych w nich jest znacznie zmniejszona, aby uzyskać najwyższą możliwą produkcję.

Na polu żyta lub pszenicy, oprócz monokultury zbóż, można spotkać tylko kilka rodzajów chwastów. Na łące naturalnej różnorodność biologiczna jest znacznie większa, ale produktywność biologiczna jest wielokrotnie niższa niż na polu zasianym.

Sztuczna regulacja liczebności szkodników jest w większości warunkiem koniecznym utrzymania agroekosystemów. Dlatego w praktyce rolniczej stosuje się potężne środki w celu ograniczenia liczby niepożądanych gatunków: pestycydów, herbicydów itp. Konsekwencje środowiskowe tych działań prowadzą jednak do szeregu niepożądanych skutków, innych niż te, do których są one wykorzystywane.

2. Gatunki roślin i zwierząt rolniczych w agroekosystemach powstają w wyniku doboru sztucznego, a nie naturalnego i bez wsparcia człowieka nie są w stanie wytrzymać walki o byt z gatunkami dzikimi.

W efekcie następuje gwałtowne zawężenie bazy genetycznej roślin uprawnych, które są niezwykle wrażliwe na masowe rozprzestrzenianie się szkodników i chorób.

3. Agroekosystemy są bardziej otwarte, usuwa się z nich materię i energię poprzez uprawy, produkty zwierzęce, a także w wyniku niszczenia gleby.

W naturalnych biocenozach pierwotna produkcja roślin jest konsumowana w licznych łańcuchach pokarmowych i ponownie powraca do układu obiegu biologicznego w postaci dwutlenku węgla, wody i składników odżywczych mineralnych.

Ze względu na ciągłe zbiory i zakłócanie procesów glebotwórczych, przy długotrwałej uprawie monokultury na gruntach uprawnych, żyzność gleby stopniowo maleje. Taka sytuacja w ekologii nazywa się prawo malejących przychodów .

Zatem dla rozważnego i racjonalnego rolnictwa należy uwzględnić wyczerpywanie się zasobów glebowych i utrzymać żyzność gleby za pomocą udoskonalonej technologii rolniczej, racjonalnego płodozmianu i innych technik.

Zmiana pokrywy roślinnej w agroekosystemach nie następuje w sposób naturalny, ale z woli człowieka, co nie zawsze wpływa dobrze na jakość wchodzących w jej skład czynników abiotycznych. Dotyczy to zwłaszcza żyzności gleby.

Główna różnica agroekosystemy z ekosystemów naturalnych - uzyskanie dodatkowej energii do normalnego funkcjonowania.

Energia dodatkowa odnosi się do każdego rodzaju energii wprowadzonej do agroekosystemów. Może to być siła mięśni ludzi lub zwierząt, różne rodzaje paliwa do obsługi maszyn rolniczych, nawozy, pestycydy, pestycydy, dodatkowe oświetlenie itp. Pojęcie „dodatkowej energii” obejmuje także nowe rasy zwierząt domowych i odmiany roślin uprawnych wprowadzone do struktury agroekosystemów.

Należy zauważyć, że agroekosystemy są bardzo wrażliwe społeczności. Nie są zdolne do samoleczenia i samoregulacji i są narażone na ryzyko śmierci w wyniku masowego rozmnażania się szkodników lub chorób.

Przyczyną niestabilności jest to, że agrocenozy składają się z jednego (monokultura) lub rzadziej maksymalnie z 2–3 gatunków. Dlatego każda choroba, każdy szkodnik może zniszczyć agrocenozę. Jednak ludzie celowo upraszczają strukturę agrocenozy, aby uzyskać maksymalny plon. Agrocenozy są znacznie bardziej podatne na erozję, wymywanie, zasolenie i inwazję szkodników niż cenozy naturalne (leśne, łąkowe, pastwiskowe). Bez interwencji człowieka agrocenozy upraw zbóż i warzyw istnieją nie dłużej niż rok, rośliny jagodowe - 3–4, zbiory owoców– 20–30 lat. Następnie rozpadają się lub umierają.

Zaleta agrocenoz Naturalne ekosystemy stoją przed produkcją niezbędnej dla człowieka żywności i ogromnymi możliwościami zwiększenia produktywności. Są one jednak realizowane jedynie przy stałej dbałości o żyzność gleby, dostarczaniu roślinom wilgoci oraz ochronie uprawianych populacji, odmian i ras roślin i zwierząt przed niekorzystnym wpływem naturalnej flory i fauny.

Wszystkie agroekosystemy pól, ogrodów, pastwisk, ogrodów warzywnych i szklarni sztucznie utworzone w praktyce rolniczej są systemy specjalnie wspierane przez ludzi.

W odniesieniu do zbiorowisk rozwijających się w agroekosystemach akcent ulega stopniowej zmianie w związku z powszechnym rozwojem wiedzy o środowisku. W miejsce wyobrażeń o fragmentaryczności powiązań koenotycznych i skrajnym uproszczeniu agrocenoz wyłania się zrozumienie ich złożonej organizacji systemowej, w której człowiek istotnie wpływa jedynie na poszczególne ogniwa, a cały system w dalszym ciągu rozwija się zgodnie z prawami natury.

Z ekologicznego punktu widzenia niezwykle niebezpieczne jest upraszczanie środowiska naturalnego człowieka, przekształcanie całego krajobrazu w krajobraz rolniczy. Główną strategią tworzenia wysoce produktywnego i zrównoważonego krajobrazu powinna być ochrona i zwiększanie jego różnorodności.

Oprócz utrzymania pól wysokoproduktywnych szczególną uwagę należy zwrócić na zachowanie obszarów chronionych, niepodlegających wpływom antropogenicznym. Rezerwaty o bogatej różnorodności gatunkowej są źródłem gatunków dla zbiorowisk odtwarzających się sukcesywnie.

Charakterystyka porównawcza ekosystemów naturalnych i agroekosystemów

5.2.2.Ekosystemy przemysłowo-miejskie

Zupełnie inaczej sytuacja wygląda w ekosystemach, do których zaliczają się układy przemysłowo-miejskie – tutaj energia paliwowa całkowicie zastępuje energię energia słoneczna. W porównaniu z przepływem energii w naturalnych ekosystemach jej zużycie jest tutaj o dwa do trzech rzędów wielkości wyższe.

W związku z powyższym należy zauważyć, że ekosystemy sztuczne nie mogą istnieć bez systemów naturalnych, natomiast ekosystemy naturalne mogą istnieć bez systemów antropogenicznych.

Systemy miejskie

System miejski (urbosystem)- „niestabilny system przyrodniczo-antropogeniczny, składający się z obiektów architektonicznych i budowlanych oraz silnie zaburzonych ekosystemów naturalnych” (Reimers, 1990).

W miarę rozwoju miasta coraz bardziej różnicują się jego strefy funkcjonalne – są to m.in park przemysłowy, mieszkalny, leśny.

Strefy przemysłowe- są to obszary, na których skupiają się obiekty przemysłowe różnych gałęzi przemysłu (metalurgicznego, chemicznego, mechanicznego, elektronicznego itp.). Są głównym źródłem zanieczyszczeń środowisko.

Strefy mieszkalne- są to obszary, na których koncentruje się zabudowa mieszkalna, budynki administracyjne, obiekty kultury, edukacji itp.

Leśny Park - To zagospodarowany przez człowieka teren zielony wokół miasta, czyli przystosowany do masowej rekreacji, sportu i rozrywki. Jego odcinki możliwe są również w miastach, ale najczęściej tutaj parki miejskie- plantacje drzew w mieście, zajmujące dość duże obszary i służące jednocześnie mieszkańcom do rekreacji. W przeciwieństwie do lasów naturalnych, a nawet parków leśnych, parki miejskie i podobne mniejsze nasadzenia w mieście (place, bulwary) nie są systemami samowystarczalnymi i samoregulującymi się.

Nazywa się to strefami parków leśnych, parkami miejskimi i innymi obszarami terytorium wydzielonymi i specjalnie przystosowanymi do rekreacji ludzi rekreacyjne strefy (terytoria, sekcje itp.).

Pogłębianie procesów urbanizacyjnych prowadzi do komplikacji infrastruktury miasta. Zaczyna zajmować znaczące miejsce transport I zaplecze transportowe(drogi, stacje benzynowe, garaże, stacje paliw, linie kolejowe wraz z ich skomplikowaną infrastrukturą, w tym podziemną – metro; lotniska z kompleksem usługowym itp.). Systemy transportowe przekroczyć wszystko obszary funkcjonalne miast i oddziaływać na całe środowisko miejskie (środowisko miejskie).

Środowisko otaczające człowieka w tych warunkach jest to zespół środowisk abiotycznych i społecznych, które wspólnie i bezpośrednio wpływają na ludzi i ich gospodarkę. Jednocześnie według N.F. Reimersa (1990) można go podzielić na środowisko naturalne I środowisko naturalne przekształcone przez człowieka(krajobrazy antropogeniczne aż po sztuczne środowisko człowieka – budynki, drogi asfaltowe, sztuczne oświetlenie itp., tj. sztuczne środowisko).

Ogólnie rzecz biorąc, środowisko miejskie i osiedla typu miejskiego są częścią technosfera, czyli biosfera radykalnie przekształcona przez człowieka w obiekty techniczne i stworzone przez człowieka.

Oprócz naziemnej części krajobrazu na orbitę działalność gospodarcza Na człowieka oddziałuje także jej baza litogeniczna, czyli powierzchniowa część litosfery, którą potocznie nazywa się środowiskiem geologicznym (E.M. Sergeev, 1979).

Środowisko geologiczne- to są skały, Wody gruntowe, na które wpływa działalność gospodarcza człowieka (ryc. 10.2).

Na obszarach miejskich, w ekosystemach miejskich, można wyróżnić grupę systemów odzwierciedlających złożoność interakcji budynków i budowli z otoczeniem, tzw. systemy przyrodniczo-techniczne(Trofimov, Epishin, 1985) (ryc. 10.2). Są one ściśle związane z krajobrazami antropogenicznymi, z ich struktura geologiczna i ulga.

Zatem systemy miejskie to koncentracja ludności, budynków i budowli mieszkalnych i przemysłowych. Istnienie systemów miejskich zależy od energii paliw kopalnych i surowców energii jądrowej i jest sztucznie regulowane i utrzymywane przez człowieka.

Środowisko układów miejskich, zarówno jego część geograficzna, jak i geologiczna, uległo najsilniejszym zmianom i faktycznie uległo zmianom sztuczny, tu powstają problemy utylizacji i ponownego wykorzystania zasobów naturalnych biorących udział w obiegu, zanieczyszczeniu i oczyszczaniu środowiska, tu następuje postępująca izolacja cykli gospodarczych i produkcyjnych od naturalnego metabolizmu (obrót biogeochemiczny) i przepływu energii w naturalnych ekosystemach. I wreszcie to właśnie tutaj gęstość zaludnienia i środowisko zabudowane są największe, co zagraża nie tylko ludzkie zdrowie, ale także o przetrwanie całej ludzkości. Zdrowie człowieka jest wskaźnikiem jakości tego środowiska.