Ekosustavi: vrste ekosustava. Raznolikost vrsta prirodnih ekosustava. Prirodni i umjetni ekosustavi

Stepa, listopadna šuma, močvara, akvarij, ocean, polje - bilo koja stavka s ovog popisa može se smatrati primjerom ekosustava. U našem ćemo članku otkriti bit ovog koncepta i razmotriti njegove komponente.

Ekološke zajednice

Ekologija je znanost koja proučava sve aspekte odnosa između živih organizama u prirodi. Stoga predmet njezina proučavanja nije pojedinac i uvjeti njegova postojanja. Ekologija ispituje prirodu, rezultat i produktivnost njihove interakcije. Dakle, ukupnost populacija određuje značajke funkcioniranja biocenoze, koja uključuje niz bioloških vrsta.

Ali u prirodnim uvjetima, populacije ne djeluju samo jedna na drugu, već i na različite uvjete okoliš. Takva ekološka zajednica naziva se ekosustav. Za označavanje ovog pojma koristi se i izraz biogeocenoza. I minijaturni akvarij i nepregledna tajga primjer su ekosustava.

Ekosustav: definicija pojma

Kao što vidite, ekosustav je prilično širok pojam. S znanstvena točka Iz perspektive, ova zajednica je spoj elemenata žive prirode i abiotski okoliš. Razmotrite nešto poput stepe. Ovo je otvoreno travnato područje s biljkama i životinjama koje su se prilagodile uvjetima hladnih, malo snježnih zima i vrućih, suhih ljeta. Tijekom prilagodbe na život u stepi razvili su niz mehanizama prilagodbe.

Tako brojni glodavci prave podzemne prolaze u kojima spremaju zalihe žitarica. Neke stepske biljke imaju modifikaciju izdanaka koja se zove lukovica. Karakterističan je za tulipane, šafrane i snjegulje. U roku od dva tjedna, dok u proljeće ima dovoljno vlage, njihovi izbojci imaju vremena za rast i cvjetanje. I nepovoljno razdoblje preživljavaju pod zemljom, hraneći se prethodno pohranjenim hranjivim tvarima a voda od mesnatog luka.

Biljke žitarica imaju još jednu podzemnu modifikaciju izdanka - rizom. Njegovi izduženi internodiji također skladište tvari. Primjeri stepskih žitarica su bromgrass, bluegrass, cocksfoot, fescue i bentgrass. Još jedna značajka su uski listovi koji sprječavaju prekomjerno isparavanje.

Klasifikacija ekosustava

Kao što je poznato, granicu ekosustava određuje fitocenoza – biljna zajednica. Ova se značajka također koristi za klasifikaciju ovih zajednica. Dakle, šuma je prirodni ekosustav, čiji su primjeri vrlo raznoliki: hrast, jasika, tropska, breza, jela, lipa, grab.

Druga se klasifikacija temelji na zonskim ili klimatskim karakteristikama. Takav primjer ekosustava je zajednica šelfa ili morske obale, stjenovite ili pješčane pustinje, poplavne ravnice ili subalpske livade. Zbirka sličnih zajednica različiti tipovičine globalnu ljusku našeg planeta – biosferu.

Prirodni ekosustav: primjeri

Postoje i prirodne i umjetne biogeocenoze. Zajednice prvog tipa funkcioniraju bez ljudske intervencije. Prirodni živi ekosustav, čiji su primjeri brojni, ima cikličku strukturu. To znači da se biljke vraćaju u sustav kruženja tvari i energije. I to unatoč činjenici da nužno prolazi kroz razne prehrambene lance.

Agrobiocenoze

Korištenje Prirodni resursi, čovjek je stvorio brojne umjetne ekosustave. Primjeri takvih zajednica su agrobiocenoze. To uključuje polja, povrtnjake, voćnjake, pašnjake, staklenike i šumske plantaže. Agrocenoze su stvorene za dobivanje poljoprivrednih proizvoda. Sadrže iste elemente prehrambenih lanaca kao i prirodni ekosustav.

Proizvođači u agrocenozama su i kultivirane i korovske biljke. Glodavci, predatori, kukci, ptice su konzumenti, odnosno potrošači organska tvar. Bakterije i gljive predstavljaju skupinu razlagača. Posebnost agrobiocenoza je obvezno sudjelovanje ljudi, koji su neophodna karika u trofičkom lancu i stvaraju uvjete za produktivnost umjetnog ekosustava.

Usporedba prirodnih i umjetnih ekosustava

Umjetni, koje smo već ispitali, imaju niz nedostataka u usporedbi s prirodnim. Potonji se odlikuju svojom stabilnošću i sposobnošću samoregulacije. Ali agrobiocenoze bez ljudskog sudjelovanja dugo vremena ne može postojati. Dakle, vrt s povrtnim kulturama samostalno proizvodi ne više od godinu dana, višegodišnje zeljaste biljke - oko tri. Rekorder u tom pogledu je vrt, čiji se voćni usjevi mogu samostalno razvijati do 20 godina.

Prirodni ekosustavi primaju samo sunčevu energiju. Ljudi unose dodatne izvore u agrobiocenoze u obliku obrade tla, gnojiva, prozračivanja te suzbijanja korova i štetočina. Međutim, postoje mnogi slučajevi u kojima je ljudska gospodarska aktivnost dovela do štetne posljedice: salinizacija i natapanje tla, dezertifikacija teritorija, onečišćenje prirodnih školjki.

Urbani ekosustavi

Na moderna pozornica Ljudski razvoj već je napravio značajne promjene u sastavu i strukturi biosfere. Stoga se izdvaja zasebna ljuska, izravno stvorena ljudskom aktivnošću. Zove se noosfera. U U zadnje vrijeme Takav koncept kao što je urbanizacija - sve veća uloga gradova u ljudskom životu - postiže široki razvoj. U njima već živi više od polovice stanovništva našeg planeta.

Urbani ekosustav ima svoje posebne karakteristike. Omjer elemenata u njima je poremećen jer regulaciju svih procesa povezanih s pretvorbom tvari i energije provodi isključivo čovjek. Stvarajući sve moguće koristi za sebe, on stvara masu nepovoljni uvjeti. Problem zagađenog zraka, prometa i stanovanja, visoka razina morbiditet, stalna buka negativno utječu na zdravlje svih stanovnika grada.

Što je sukcesija

Vrlo često dolazi do sukcesivnih promjena unutar jednog područja.Ta se pojava naziva sukcesija. Klasičan primjer promjene ekosustava je pojava listopadne šume na mjestu crnogorične šume. Zbog požara u okupiranom prostoru sačuvano je samo sjeme. Ali za njihovo klijanje potrebno je Dugo vrijeme. Stoga se na mjestu požara prvo javlja zeljasta vegetacija. S vremenom ga zamjenjuju grmovi, a oni pak listopadno drveće. Takve se sukcesije nazivaju sekundarne. Nastaju pod utjecajem prirodnih čimbenika ili ljudskih aktivnosti. U prirodi se nalaze prilično često.

Primarne sukcesije povezane su s procesom formiranja tla. Tipično je za područja bez života. Na primjer, stijene, pijesak, kamenje, pjeskovita ilovača. U ovom slučaju prvo nastaju uvjeti za formiranje tla, a tek onda se pojavljuju preostale komponente biogeocenoze.

Dakle, ekosustav je zajednica koja uključuje biotičke elemente koji su u bliskoj interakciji i povezani su kruženjem tvari i energije.

Prirodni ekosustavi nastali su kao posljedica djelovanja sila prirode. Karakteriziraju ih:

• Bliski odnos između organskog i anorganske tvari
• pun, začarani krug ciklus tvari: počevši od pojave organske tvari do njenog raspadanja i razgradnje na anorganske komponente.
• Otpornost i sposobnost samoizlječenja.

Svi prirodni ekosustavi definirani su sljedećim karakteristikama:

• 1. Struktura vrste: brojnost svake vrste životinja ili biljaka regulirana je prirodnim uvjetima.
  2. Prostorna struktura: svi organizmi su raspoređeni u strogoj horizontalnoj ili vertikalnoj hijerarhiji. Na primjer, u šumskom ekosustavu slojevi se jasno razlikuju; u vodenom ekosustavu distribucija organizama ovisi o dubini vode.
  3. Biotičke i abiotičke tvari. Organizmi koji čine ekosustav dijele se na anorganske (abiotske: svjetlost, zrak, tlo, vjetar, vlaga, tlak) i organske (biotičke – životinje, biljke).
  4. Zauzvrat, biotička komponenta podijeljena je na proizvođače, potrošače i razarače. Proizvođači uključuju biljke i bakterije, koje uz pomoć sunčeva svjetlost i energija stvaraju organsku tvar iz anorganskih tvari. Konzumenti su životinje i biljke mesožderke koje se hrane tom organskom tvari. Razarači (gljivice, bakterije, neki mikroorganizmi) su kruna hranidbenog lanca, jer provode obrnuti proces: organske tvari se pretvaraju u anorganske tvari.

Umjetni ekosustavi

Umjetni ekosustavi su zajednice životinja i biljaka koje žive u uvjetima koje je za njih stvorio čovjek. Nazivaju se još i noobiogeocenoze ili socioekosustavi. Primjeri: polje, pašnjak, grad, društvo, svemirski brod, zoološki vrt, vrt, umjetni ribnjak, rezervoar.

Najviše jednostavan primjer umjetni ekosustav je akvarij. Ovdje je stanište ograničeno stjenkama akvarija, protok energije, svjetlosti i hranjivih tvari provodi čovjek, koji također regulira temperaturu i sastav vode. Broj stanovnika također je inicijalno određen.

Prva značajka: svi umjetni ekosustavi su heterotrofni, odnosno konzumiranje gotove hrane. Uzmimo za primjer grad – jedan od najvećih umjetnih ekosustava. Veliku ulogu tu igra dotok umjetno stvorene energije (plinovod, struja, hrana). Istodobno, takve ekosustave karakterizira veliko ispuštanje otrovnih tvari. Odnosno, one tvari koje kasnije služe za proizvodnju organske tvari u prirodnom ekosustavu često postaju neprikladne u umjetnim.

Još jedan razlikovna značajka umjetni ekosustavi – otvoreni metabolički ciklus. Uzmimo kao primjer agroekosustave – najvažnije za čovjeka. Tu spadaju polja, vrtovi, povrtnjaci, pašnjaci, farme i druga poljoprivredna zemljišta na kojima ljudi stvaraju uvjete za proizvodnju potrošačkih proizvoda. Ljudi izuzimaju dio hranidbenog lanca u takvim ekosustavima (u obliku usjeva) i stoga se hranidbeni lanac uništava.

Treća razlika između umjetnih ekosustava i prirodnih je njihov mali broj vrsta. Doista, osoba stvara ekosustav radi uzgoja jedne (rjeđe nekoliko) vrsta biljaka ili životinja. Na primjer, u žitnom polju uništavaju se sve štetočine i korovi, a uzgaja se samo pšenica. To omogućuje bolju žetvu. Ali u isto vrijeme, uništavanje organizama koji su "neisplativi" za ljude, čini ekosustav nestabilnim.

Usporedna obilježja prirodnih i umjetnih ekosustava

Pogodnije je prikazati usporedbu prirodnih ekosustava i socioekosustava u obliku tablice:

Predavanje br.5. Umjetni ekosustavi

5.1 Prirodni i umjetni ekosustavi

U biosferi, osim prirodnih biogeocenoza i ekosustava, postoje zajednice umjetno stvorene ljudskom gospodarskom djelatnošću - antropogeni ekosustavi.

Prirodni ekosustavi odlikuju se značajnom raznolikošću vrsta, dugo postoje, sposobni su za samoregulaciju te imaju veliku stabilnost i otpornost. Biomasa i hranjive tvari stvorene u njima ostaju i koriste se unutar biocenoza, obogaćujući njihove resurse.

Umjetni ekosustavi - agrocenoze (polja pšenice, krumpira, povrtnjaci, farme s pripadajućim pašnjacima, ribnjaci itd.) čine mali dio površine zemlje, ali daju oko 90% energije hrane.

Razvoj Poljoprivreda Od davnina je praćena potpunim uništavanjem biljnog pokrova na velikim površinama kako bi se napravio prostor za mali broj vrsta koje je čovjek odabrao i koje su najprikladnije za ishranu.

Međutim, početno se ljudska aktivnost u poljoprivrednom društvu uklapala u biokemijski ciklus i nije promijenila tok energije u biosferi. U suvremenoj poljoprivrednoj proizvodnji naglo je poraslo korištenje sintetizirane energije tijekom mehaničke obrade zemlje, korištenje gnojiva i pesticida. Time se remeti ukupna energetska ravnoteža biosfere, što može dovesti do nepredvidivih posljedica.

Usporedba prirodnih i pojednostavljeno antropogenih ekosustava

(prema Milleru, 1993.)

5.2 Umjetni ekosustavi

5.2.1 Agroekosustavi

Agroekosustav(od grč. agros - polje) - biotička zajednica koju su ljudi stvorili i redovito održavali radi dobivanja poljoprivrednih proizvoda. Obično uključuje skup organizama koji žive na poljoprivrednim zemljištima.

Agroekosustavi uključuju polja, voćnjake, povrtnjake, vinograde, velike stočne komplekse s pripadajućim umjetnim pašnjacima.

Karakteristična značajka agroekosustava je niska ekološka pouzdanost, ali visoka produktivnost jedne (nekoliko) vrsta ili sorti kultiviranih biljaka ili životinja. Njihova glavna razlika od prirodnih ekosustava je njihova pojednostavljena struktura i osiromašeni sastav vrsta.

Agroekosustavi se razlikuju od prirodnih ekosustava niz značajki:

1. Raznolikost živih organizama u njima je oštro smanjena kako bi se postigla najveća moguća proizvodnja.

Na polju raži ili pšenice, osim monokulture žitarica, možete pronaći samo nekoliko vrsta korova. Na prirodnoj livadi biološka raznolikost znatno veća, ali je biološka produktivnost višestruko manja od one zasijane njive.

Umjetno suzbijanje štetočina – uglavnom nužan uvjet održavanje agroekosustava. Stoga se u poljoprivrednoj praksi koriste moćna sredstva za suzbijanje broja nepoželjnih vrsta: pesticidi, herbicidi i dr. Ekološke posljedice te radnje dovode do niza neželjeni efekti osim onih za koje se koriste.

2. Vrste poljoprivrednih biljaka i životinja u agroekosustavima dobivene su kao rezultat umjetne, a ne prirodne selekcije, te ne mogu izdržati borbu za opstanak s divljim vrstama bez potpore čovjeka.

Kao rezultat toga, dolazi do oštrog sužavanja genetske baze poljoprivrednih kultura, koje su izuzetno osjetljive na masovnu proliferaciju štetnika i bolesti.

3. Agroekosustavi su otvoreniji, materija i energija iz njih se uklanjaju usjevima, stočarskim proizvodima, kao i kao posljedica uništavanja tla.

U prirodnim biocenozama primarna proizvodnja biljaka troši se u brojnim prehrambenim lancima i ponovno se vraća u sustav biološkog ciklusa u obliku ugljični dioksid, vodu i elemente mineralne prehrane.

Zbog stalne žetve i poremećaja procesa formiranja tla, dugotrajnim uzgojem monokulture na obradivim površinama dolazi do postupnog smanjenja plodnosti tla. Ova situacija u ekologiji se zove zakon opadajućih prinosa .

Dakle, za razborito i racionalno poljodjelstvo potrebno je voditi računa o iscrpljivanju zemljišnih resursa i održavati plodnost tla uz pomoć poboljšane poljoprivredne tehnologije, racionalnog plodoreda i drugih tehnika.

Promjena vegetacijskog pokrova u agroekosustavima ne događa se prirodno, već voljom čovjeka, što se ne odražava uvijek dobro na kvalitetu njegovih sastavnica. abiotski faktori. To se posebno odnosi na plodnost tla.

Glavna razlika agroekosustavi iz prirodnih ekosustava - dobivanje dodatne energije Za normalno funkcioniranje.

Dodatna energija odnosi se na bilo koju vrstu energije koja se unosi u agroekosustave. To može biti snaga mišića ljudi ili životinja, različite vrste gorivo za rad poljoprivrednih strojeva, gnojiva, pesticidi, pesticidi, dodatna rasvjeta i dr. Pojam “dodatne energije” također uključuje nove pasmine domaćih životinja i sorte kultivirane biljke, uveden u strukturu agroekosustava.

Treba napomenuti da su agroekosustavi vrlo krhke zajednice. Nisu sposobni za samoizlječenje i samoregulaciju, te su izloženi prijetnji smrti od masovnog razmnožavanja štetnika ili bolesti.

Razlog nestabilnosti je što su agrocenoze sastavljene od jedne (monokulture) ili, rjeđe, najviše 2-3 vrste. Zato svaka bolest, svaki štetnik može uništiti agrocenozu. Međutim, ljudi namjerno pojednostavljuju strukturu agrocenoze kako bi dobili maksimalan proizvodni prinos. Agrocenoze su u znatno većoj mjeri nego prirodne cenoze (šuma, livada, pašnjaci) osjetljive na eroziju, ispiranje, zaslanjivanje i invaziju štetnika. Bez ljudskog sudjelovanja, agrocenoze žitarica i povrtnih usjeva postoje ne više od godinu dana, bobičasto voće - 3-4, voćne kulture - 20-30 godina. Zatim se raspadaju ili umiru.

Prednost agrocenoza Prirodni ekosustavi suočeni su s proizvodnjom hrane potrebne čovjeku i velikim mogućnostima povećanja produktivnosti. Međutim, oni se provode samo uz stalnu brigu o plodnosti zemljišta, opskrbu biljaka vlagom, zaštitu kultiviranih populacija, sorti i pasmina biljaka i životinja od nepovoljnih utjecaja prirodne flore i faune.

Svi agroekosustavi polja, vrtova, pašnjaka, povrtnjaka i staklenika umjetno stvoreni u poljoprivrednoj praksi su sustavi koje posebno podržavaju ljudi.

U odnosu na zajednice koje se razvijaju u agroekosustavima, naglasak se postupno mijenja zbog opći razvoj ekološko znanje. Na mjesto ideja o fragmentarnosti cenotičkih veza i krajnje pojednostavljenosti agrocenoza dolazi shvaćanje njihove složene sistemske organizacije, gdje čovjek značajno utječe samo na pojedine karike, a cijeli se sustav dalje razvija prema prirodnim zakonima.

S ekološkog stajališta krajnje je opasno pojednostavljivati ​​prirodni okoliš čovjeka, pretvarajući cijeli krajolik u poljoprivredni. Glavna strategija za stvaranje visoko produktivnog i održivog krajobraza trebala bi biti očuvanje i povećanje njegove raznolikosti.

Uz održavanje visokoproduktivnih polja posebnu pozornost treba posvetiti očuvanju zaštićenih područja koja nisu podložna antropogenom utjecaju. Rezervati s bogatom raznolikošću vrsta izvor su vrsta za zajednice koje se sukcesivno oporavljaju.

Usporedna obilježja prirodnih ekosustava i agroekosustava

5.2.2. Industrijsko-urbani ekosustavi

Situacija je potpuno drugačija u ekosustavima koji uključuju industrijsko-urbane sustave – ovdje energija goriva potpuno zamjenjuje sunčevu energiju. U usporedbi s protokom energije u prirodnim ekosustavima, njezina je potrošnja ovdje dva do tri reda veličine veća.

U vezi s navedenim treba napomenuti da umjetni ekosustavi ne mogu postojati bez prirodnih sustava, dok prirodni ekosustavi mogu postojati bez antropogenih.

Urbani sustavi

Urbani sustav (urbosustav)- “nestabilan prirodno-antropogeni sustav koji se sastoji od arhitektonskih i građevinskih objekata i oštro narušenih prirodnih ekosustava” (Reimers, 1990).

Kako se grad razvija, njegove se funkcionalne zone sve više diferenciraju – to su industrijski, stambeni, park šuma.

Industrijske zone- to su područja u kojima su koncentrirani industrijski pogoni raznih industrija (metalurška, kemijska, strojarska, elektronika itd.). Oni su glavni izvori onečišćenja okoliša.

Stambene zone- to su područja na kojima su koncentrirani stambeni objekti, upravne zgrade, kulturno-prosvjetni objekti i sl.

Park šuma - Riječ je o zelenim površinama oko grada koje je čovjek kultivirao, odnosno prilagođen masovnoj rekreaciji, sportu i zabavi. Njegovi dijelovi također su mogući unutar gradova, ali obično ovdje gradski parkovi- plantaže drveća u gradu, koje zauzimaju prilično velika područja i također služe građanima za rekreaciju. Za razliku od prirodnih šuma, pa čak i park šuma, gradski parkovi i slični manji nasadi u gradu (trgovi, bulevari) nisu samoodrživi i samoregulirajući sustavi.

Zone park šuma, gradski parkovi i druga područja područja namijenjena i posebno prilagođena za rekreaciju ljudi nazivaju se rekreativno zone (teritorije, sekcije itd.).

Produbljivanje procesa urbanizacije dovodi do usložnjavanja gradske infrastrukture. Počevši zauzimati značajno mjesto prijevoz I prometna sredstva(ceste, benzinske postaje, garaže, benzinske postaje, željeznice sa svojom složenom infrastrukturom, uključujući podzemne - metro; zračne luke sa servisnim kompleksom itd.). Transportni sustavi presijecaju sve funkcionalne zone grada i utječu na cjelokupnu urbanu sredinu (urbanu sredinu).

Okolina koja okružuje osobu pod tim uvjetima, to je skup abiotičkih i društvenih okruženja koji zajednički i izravno utječu na ljude i njihovo gospodarstvo. U isto vrijeme, prema N.F. Reimers (1990), može se podijeliti na prirodno okruženje I prirodno okruženje koje je preobrazio čovjek(antropogenih krajolika do umjetnog okoliša ljudi - zgrada, asfaltnih cesta, umjetne rasvjete itd., tj. umjetno okruženje).

Općenito, urbana sredina i naselja gradskog tipa dio su tehnosfera, odnosno biosfera koju je čovjek radikalno transformirao u tehničke i umjetno stvorene objekte.

Osim kopnenog dijela krajolika, u orbitu ljudske gospodarske djelatnosti ulazi i njegova litogena osnova, odnosno površinski dio litosfere, koji se obično naziva geološkim okolišem (E.M. Sergeev, 1979).

Geološka sredina- Ovo stijene, Podzemna voda, koji su pod utjecajem ljudske gospodarske aktivnosti (Sl. 10.2).

U urbanim područjima, u urbanim ekosustavima, može se razlikovati skupina sustava koji odražavaju složenost interakcije zgrada i građevina s okolišem, a koji se nazivaju tzv. prirodno-tehnički sustavi(Trofimov, Epishin, 1985) (Slika 10.2). Usko su povezani s antropogenim krajolicima, svojom geološkom građom i reljefom.

Dakle, urbani sustavi su koncentracija stanovništva, stambenih i industrijskih zgrada i građevina. Postojanje urbanih sustava ovisi o energiji fosilnih goriva i nuklearnih energetskih sirovina, a umjetno ih regulira i održava čovjek.

Okoliš urbanih sustava, kako njegov geografski tako i geološki dio, najsnažnije je izmijenjen i zapravo postao Umjetna, ovdje nastaju problemi korištenja i ponovnog korištenja prirodnih resursa uključenih u kruženje, onečišćenje i čišćenje okoliša, ovdje dolazi do sve veće izolacije ekonomskih i proizvodnih ciklusa od prirodnog metabolizma (biogeokemijski promet) i protoka energije u prirodnim ekosustavima. I na kraju, ovdje je najveća gustoća naseljenosti i izgrađenog okoliša, koji ugrožavaju ne samo ljudsko zdravlje, ali i za opstanak cijelog čovječanstva. Ljudsko zdravlje je pokazatelj kvalitete ovog okoliša.

Usporedba prirodnih i pojednostavljenih antropogenih ekosustava (prema Milleru, 1993.)

Glavni cilj stvorenih poljoprivrednih sustava je racionalno korištenje istih biološki resursi, koji su izravno uključeni u sferu ljudske djelatnosti - izvori prehrambenih proizvoda, tehnoloških sirovina, lijekova.

Agroekosustave stvaraju ljudi za dobivanje visokih prinosa – čista proizvodnja autotrofa.

Rezimirajući sve što je već rečeno o agroekosustavima, ističemo njihove sljedeće glavne razlike od prirodnih (tablica 2).

1. U agroekosustavima, raznolikost vrsta je naglo smanjena:

§ smanjenjem vrsta kultiviranih biljaka smanjuje se i vidljiva raznolikost životinjske populacije biocenoze;

§ raznolikost vrsta životinja koje uzgajaju ljudi zanemariva je u usporedbi s prirodom;

§ kultivirani pašnjaci (sa zasađenom travom) po raznolikosti vrsta slični su poljoprivrednim poljima.

2. Vrste biljaka i životinja koje ljudi uzgajaju "evoluiraju" zahvaljujući umjetnoj selekciji i nekonkurentne su u borbi protiv divljih vrsta bez ljudske podrške.

3. Agroekosustavi osim solarne energije dobivaju dodatnu energiju subvencioniranu od strane ljudi.

4. Čisti proizvodi (berba) uklanjaju se iz ekosustava i ne ulaze u hranidbeni lanac biocenoze, a djelomično korištenje od strane štetnika, gubici tijekom žetve, koji također mogu završiti u prirodnim trofičkih lanaca. Ljudi ih potiskuju na sve moguće načine.

5. Ekosustavi polja, vrtova, pašnjaka, povrtnjaka i drugih agrocenoza pojednostavljeni su sustavi koje podupire čovjek u ranim fazama sukcesije, a jednako su nestabilni i nesposobni za samoregulaciju kao i prirodne pionirske zajednice, te stoga ne mogu postojati bez ljudska podrška.

tablica 2

Usporedna obilježja prirodnih ekosustava i agroekosustava.

Osim prirodnih biogeocenoza i ekosustava, postoje zajednice umjetno stvorene gospodarskom djelatnošću čovjeka – agroekosustavi (agrocenoza, agrobiocenoza, poljoprivredni ekosustav).

Agroekosustav(od grč. agros - polje) - biotička zajednica koju su ljudi stvorili i redovito održavali radi dobivanja poljoprivrednih proizvoda. Obično uključuje skup organizama koji žive na poljoprivrednim zemljištima.

Agroekosustavi uključuju polja, voćnjake, povrtnjake, vinograde, velike stočne komplekse s pripadajućim umjetnim pašnjacima. Značajka agroekosustavi - niska ekološka pouzdanost, ali visoka produktivnost jedne (nekoliko) vrsta ili sorti kultiviranih biljaka ili životinja. Njihova glavna razlika od prirodnih ekosustava je njihova pojednostavljena struktura i osiromašeni sastav vrsta.

Agroekosustavi se razlikuju od prirodnih ekosustava po nizu značajki.

Raznolikost živih organizama u njima je oštro smanjena kako bi se postigla najveća moguća proizvodnja. Na polju raži ili pšenice, osim monokulture žitarica, možete pronaći samo nekoliko vrsta korova. Na prirodnoj livadi biološka je raznolikost mnogo veća, ali je biološka produktivnost višestruko manja nego na zasijanoj njivi.

Vrste poljoprivrednih biljaka i životinja u agroekosustavima dobivene su kao rezultat umjetne, a ne prirodne selekcije. Kao rezultat toga, dolazi do oštrog sužavanja genetske baze poljoprivrednih kultura, koje su izuzetno osjetljive na masovnu proliferaciju štetnika i bolesti.

U prirodnim biocenozama primarna proizvodnja biljaka troši se u brojnim hranidbenim lancima i ponovno vraća u sustav biološkog kruženja u obliku ugljičnog dioksida, vode i elemenata mineralne prehrane. Agroekosustavi su otvoreniji, tvar i energija iz njih se uklanjaju usjevima, stočarskim proizvodima, kao i kao posljedica uništavanja tla.

Zbog stalne žetve i poremećaja procesa formiranja tla, dugotrajnim uzgojem monokulture na obradivim površinama dolazi do postupnog smanjenja plodnosti tla. Ova situacija u ekologiji se zove zakon opadajućih prinosa. Dakle, za razborito i racionalno poljodjelstvo potrebno je voditi računa o iscrpljivanju zemljišnih resursa i održavati plodnost tla uz pomoć poboljšane poljoprivredne tehnologije, racionalnog plodoreda i drugih tehnika.

Promjena vegetacijskog pokrova u agroekosustavima ne događa se prirodno, već voljom čovjeka, što ne utječe uvijek dobro na kvalitetu abiotskih čimbenika koji su u njega uključeni. To se posebno odnosi na plodnost tla.

Glavna razlika između agroekosustava i prirodnih ekosustava je primanje dodatne energije za normalno funkcioniranje. Dodatna energija odnosi se na bilo koju vrstu energije koja se unosi u agroekosustave. To može biti mišićna snaga ljudi ili životinja, razne vrste goriva za rad poljoprivrednih strojeva, gnojiva, pesticidi, pesticidi, dodatna rasvjeta itd. Pojam “dodatne energije” također uključuje nove pasmine domaćih životinja i sorte kultiviranih biljaka uvedene u strukturu agroekosustava.

Svi agroekosustavi polja, vrtova, pašnjaka, povrtnjaka i staklenika koji su umjetno stvoreni u poljoprivrednoj praksi su sustavi koje posebno održavaju ljudi. Agroekosustavi koriste svoju sposobnost proizvodnje čistih proizvoda, jer se agrotehničkim mjerama suzbijaju svi kompetitivni učinci korova na kultivirane biljke, a različitim mjerama, poput kemijske i biološke kontrole, suzbija se stvaranje hranidbenih lanaca zbog štetnika.

Koje se značajke ekosustava smatraju održivima? Prije svega, to je složena, polidominantna struktura, koja uključuje najveći mogući broj vrsta i populacija u danim uvjetima. Drugi znak je maksimalna biomasa. I zadnja stvar je relativna ravnoteža između prihoda i potrošnje energije. Nema sumnje da je u takvim ekosustavima najniža razina produktivnosti: biomasa je velika, a produktivnost niska. To je zbog činjenice da većina energije koja ulazi u ekosustav odlazi na održavanje životnih procesa.

Treba napomenuti da su agroekosustavi izrazito nestabilne zajednice. Nisu sposobni za samoizlječenje i samoregulaciju, te su izloženi prijetnji smrti od masovnog razmnožavanja štetnika ili bolesti. Za njihovo održavanje potrebna je stalna ljudska aktivnost.

Umjetni ekosustavi (agroekosustavi)

Agroekosustavi su jedinstvena vrsta ekosustava. Agroekosustavi(poljoprivredni ekosustavi) stvoreni su od strane ljudi za dobivanje autotrofnih proizvoda visoke čistoće (žetva), koji se razlikuju od prirodnih u nizu značajki:

• Raznolikost organizama u njima je oštro smanjena.
• Vrste koje uzgajaju ljudi održavaju se umjetnom selekcijom u stanju dalekom od svog prvobitnog stanja i ne mogu izdržati borbu za opstanak s divljim vrstama bez ljudske podrške.
• Agroekosustavi dobivaju dodatni protok energije, osim sunčeve, zahvaljujući aktivnostima ljudi, životinja i mehanizama koji osiguravaju potrebne uvjete za rast kultiviranih vrsta. Čista primarna proizvodnja (berba) uklanja se iz ekosustava i ne ulazi u hranidbeni lanac.

Umjetna regulacija brojnosti štetnika najvećim je dijelom nužan uvjet za održanje agroekosustava. Stoga se u poljoprivrednoj praksi koriste moćna sredstva za suzbijanje broja nepoželjnih vrsta: pesticidi, herbicidi i dr. Ekološke posljedice ovih radnji dovode, međutim, do niza neželjenih učinaka osim onih za koje se koriste.

U odnosu na zajednice koje se razvijaju u agroekosustavima, naglasak se postupno mijenja u vezi s općim razvojem znanja o okolišu. Na mjesto ideja o fragmentarnosti cenotičkih veza i krajnje pojednostavljenosti agrocenoza dolazi shvaćanje njihove složene sistemske organizacije, gdje čovjek značajno utječe samo na pojedine karike, a cijeli se sustav dalje razvija prema prirodnim zakonima.

S ekološkog stajališta krajnje je opasno pojednostavljivati ​​prirodni okoliš čovjeka, pretvarajući cijeli krajolik u poljoprivredni. Glavna strategija za stvaranje visoko produktivnog i održivog krajobraza trebala bi biti očuvanje i povećanje njegove raznolikosti.

Uz održavanje visokoproduktivnih polja posebnu pozornost treba posvetiti očuvanju zaštićenih područja koja nisu podložna antropogenom utjecaju. Rezervati s bogatom raznolikošću vrsta izvor su vrsta za zajednice koje se sukcesivno oporavljaju.

Zelena revolucija

Jedan od oblika manifestacije znanstveno-tehnološke revolucije u poljoprivredi je “zelena revolucija”. Zelena revolucija predstavlja preobrazbu poljoprivrede temeljenu na suvremenoj poljoprivrednoj tehnologiji i selekciji, ovo je razdoblje radikalne promjene u pristupu uzgoju biljaka i životinja. Kao rezultat prvog razdoblja ove revolucije, prinosi žitarica porasli su 2-3 puta, a asortiman proizvoda udvostručen.

Glavni trendovi drugog razdoblja “zelene revolucije” bili su: osiguravanje minimalnog utjecaja na prirodni okoliš, smanjenje ulaganja antropogene energije te korištenje bioloških metoda suzbijanja biljnih štetnika. Međutim, aktivna ljudska intervencija u prirodne ekosustave i stvaranje agroekosustava dovela je do brojnih negativne posljedice: degradacija tla, smanjena plodnost tla, onečišćenje ekosustava pesticidima.