Агроэкосистемы и их особенности. Естественные и искусственные экосистемы

12.10.2019

Агроэкосистема – сознательно спланированные человеком биотическое сообщество, созданное и регулярно поддерживаемое человеком с целью получения сельскохозяйственной продукции. Обычно включает совокупность организмов, обитающих на землях сельхозпользования. Характерная особенность агроэкосистем – малая экологическая надежность, но высокая урожайность одного или нескольких видов растений (или сортов культивируемых растений).

К агроэкосистемам относят поля, сады, огороды, виноградники, крупные животноводческие комплексы с прилегающими пастбищами и т.д.

Агроэкосистемы, как и природные экосистемы, характеризуются набором составляющих их видов (ᴛ.ᴇ. обладают определенным составом организмов) и определенными взаимоотношениями между организмами и средой обитания. В агроценозе складываются те же цепи питания, что и в естественных экосистемах.

Агроценоз – искусственно созданное и постоянно поддерживаемое человеком биотическое сообщество, обладающее высокой продуктивностью одного или нескольких избранных видов (сортов, пород) растений и животных. К примеру, трофическую структуру ржаного поля определяет набор продуцентов (рожь, сорняки), консументов (насекомые, птицы, полевки, лисы) и редуцентов (грибы, микроорганизмы).

При этом в отличие от естественной экосистемы обязательным звеном пищевой цепи здесь является человек, который формирует агроценозы, исходя из их практической значимости, – и обеспечивает их высокую продуктивность.

Главная цель создания агроэкосистемы – рациональное использование тех биологических ресурсов агроэкосистемы, которые непосредственно вовлекаются в сферу деятельности человека – источники пищевых продуктов, технологического сырья, лекарственных препаратов. Сюда же относятся специально культивируемые человеком виды, являющиеся объектами сельскохозяйственного производства: рыбоводства, звероводства, специального выращивания лесных культур, а также виды, используемые для промышленных технологий.

Агроэкосистемы создаются человеком для получения высокого урожая – чистой продукции автотрофов. Обобщая все уже сказанное выше об агроэкосистемах, подчеркнем следующие их основные отличия от природных:

1. В них резко снижено разнообразие видов: снижение видов культивируемых растений снижает и видовое разнообразие животного населения биоценоза; видовое разнообразие разводимых человеком животных ничтожно мало по сравнению с природным; культурные пастбища (с подсевом трав) по видовому разнообразию похожи на сельскохозяйственные поля.

2. Виды растений и животных, культивируемых человеком, «эволюционируют» за счет искусственного отбора и неконкурентоспособны в борьбе с дикими видами без поддержки человека.

3. Агроэкосистемы получают дополнительную энергию, субсидируемую человеком, кроме солнечной.

4. Чистая продукция (урожай) удаляется из экосистемы и не поступает в цепи питания биоценоза, а частичное ее использование вредителями, потери при уборке, которые тоже могут попасть в естественные трофические цепи, всячески пресекаются человеком.

5. Экосистемы полей, садов, пастбищ, огородов и других агроценозов - ϶ᴛᴏ упрощенные системы, поддерживаемые человеком на ранних стадиях сукцессии, и они столь же неустойчивы и неспособны к саморегуляции, как и природные пионерные сообщества, а потому не могут существовать без поддержки человека.

Сегодня пахотными землями и пастбищами занято свыше 30% суши, и деятельность людей по поддержанию этих систем превращается в глобальный экологический фактор.

Несмотря на значительную упрощенность агроэкосистем в них все же сохраняется множество биоценотических связей, в конечном счете, влияющих на судьбу урожая. Сопоставление сведений о фауне и флоре пшеничных полей показывает гигантскую сложность даже предельно простого агроценоза, здесь сохраняется более тысячи видов.

Условия, которым в идеале должны соответствовать поля сельско-хозяйственных культур, – быть высокопродуктивными и вместе с тем стабильными – с экологической точки зрения несовместимы. В природных экосистемах первичная продукция растений потребляется в многочисленных цепях питания и вновь возвращается в виде минеральных солей и углекислого газа в систему биологического круговорота. Ограждая урожай от его природных потребителей, отчуждая его и заменяя органическими и минеральными удобрениями, мы обрываем множество цепей питания и дисбалансируем сообщество. По существу, все усилия по созданию высокой густой продукции отдельных культур – есть борьба «против природы», которые требуют больших затрат труда и материальных средств.

Экосистемой называется особое единство растений, микроорганизмов и животных, в рамках которого между ними происходит обмен различными веществами и энергией. Каждая экосистема обладает характерным только для нее составом почвы, температурой, а также другими показателями. Они подразделяются на две категории - естественные (природные) и искусственные (агроэкосистемы). В чем же их сходства и различия? Давайте разбираться.

Главные отличия

Чем природная экосистема отличается от агроэкосистемы в наибольшей степени? В первую очередь - разнообразием видов на ее территории. Первый тип (агроценоз) существует гораздо более длительное время, обладает способностью самостоятельно регулировать происходящие в ней процессы. Природная экосистема, в отличие от агроэкосистемы, более устойчива и стабильна. Создаваемая в ее пределах биомасса используется для обогащения ее же ресурсов и не покидает пределы данной системы. К категории природных экосистем относят моря, леса, степи, болота. Ко второй группе принадлежат те системы, которые созданы руками человека.

Развитие сельского хозяйства и природный баланс

С самых древних времен, когда сельское хозяйство только начало зарождаться, человек полностью уничтожал растительный покров, чтобы вырастить те виды, которые были бы наиболее пригодны для питания. На заре истории деятельность человека не нарушала баланса в биохимическом круговороте. Однако современное сельское хозяйство применяет по большей части синтезированную энергию, обрабатывает землю механическими способами. В подавляющем большинстве случаев для получения высокого урожая используются удобрения, пестициды. Все эти действия могут привести к непредсказуемым последствиям.

Опасность для природы

Еще одно отличие экосистемы от агроэкосистемы - это занимаемая ими площадь. Последние занимают не более 10% от общей площади суши. Но при этом они являются источниками 90% пищи для человечества. Их биологическая продуктивность на порядок выше, чем у естественных экосистем. Однако агроэкосистемы обладают меньшей устойчивостью. Чем природная экосистема отличается от агроэкосистемы помимо перечисленных факторов? Одно из важнейших различий между этими двумя типами систем состоит в том, что агроэкосистема истощает почву, а также может быть опасной для плодородия почв. Первый тип, наоборот, формирует качественный грунт.

Те системы, которые созданы руками человека, также производят различные отходы и загрязнители. Они обязательно должны проходить обеззараживание, и это происходит за счет человека. Природные экосистемы обеззараживаются самостоятельно - для этого не нужна никакая плата или усилия со стороны людей. Они также имеют способность сохранять сами себя в течение длительного времени. Что касается агроэкосистем, то для их поддержания требуется большое количество затрат.

Рациональность в природопользовании

Нередко ответ на вопрос о том, в чем состоит отличие экосистемы от агроэкосистемы, необходимо подготовить школьникам или учащимся природоохранных факультетов. Главный аспект, который необходимо озвучить при подготовке такого материала, - это создание агроэкосистемы руками человека. Те виды, которые культивируются руками человека, поддерживаются при помощи искусственного отбора. Они получают энергетический поток только благодаря действиям извне. Без поддержки со стороны человека этот тип системы очень быстро распадается и возвращается в обычное, естественное состояние.

Мы рассмотрели, в чем отличия экосистемы от агроэкосистемы. Из этого анализа можно сделать вывод: при длительном использовании природных ресурсов - в частности, при постоянном изъятии урожая - плодородие почвы неуклонно снижается. Это положение в экологической науке носит название убывающего плодородия. Для того чтобы вести сельское хозяйство расчетливо и рационально, нужно учитывать фактор обеднения почвенных ресурсов. Человек может сохранять плодородие почв, если будет использовать улучшенную технику для их обработки, делать севооборот рациональным, а также использовать другие приемы.

Чем природная экосистема отличается от агроэкосистемы? Список отличий

Все различия между данными типами систем можно представить в виде списка:

Агроценоз создан руками человека. Естественная экосистема образуется и функционирует в природе без намеренного вмешательства людей.
Разнообразие видов свойственно только природным экосистемам. На пшеничном или ржаном поле, созданном руками человека, можно встретить разве что несколько видов сорняков.
Природная экосистема постоянно получает, накапливает, а также преобразует энергию. Агроценозу постоянно необходим приток энергии в виде удобрений либо топлива.
Смена растительного покрова в агроэкосистеме происходит по воле человека. В природе же этот процесс протекает естественным путем.
Агроценоз расходует большое количество воды. Природная экосистема накапливает воду, расходуя ее постепенно.
Агроэкосистема требует значительных затрат для поддержания своего существования, а природная экосистема имеет способность к самовосстановлению.

Вопросом о том, чем природная экосистема отличается от агроэкосистемы, занимается экология. Те студенты или школьники, которые хотели бы изучить этот вопрос детальнее, могут прочесть специальную литературу. Например, учебник «Общая экология» авторов Н. М. Черновой и А. М. Быловой, или же издание «Стабильность и устойчивость агроэкосистем» И. Ю. Винокурова.

Материалы по теме:

Виды экосистем. Общая характеристика экосистем
Примеры экосистем. Из каких частей состоит экосистема

Агроэкосистема(с/х экосистема, агроценоз, агробиоценоз)-биотическое сообщество, созданное и регулярно поддерживаемое человеком с целью получения с/х продукции.Включает совокупность организмов, обитающих на землях сельхозпользования. Характер. Особенность-малая экологич. надежность, но высокая урожайность одного или нескольких видов растений (поля, сады, огороды, крупные животноводч. Комплексы с прилегающими пастбищами и т.д.)

Агроэкос. Обладают определенным составом организмов и определен. взаимоотношениями между организмами и средой обитания. В них складываются те же цепи питания, что в ествественных экосистемах. Но в отличие от естествен. Экосистемы обязательным звеном пищевой цепи является человек.Агроэкос. представляют собой искусств. системы и отличаются от естеств. 1-е отличие: разнообразие живых организмов в них резко снижено для получения максимально высокой продукции(на пшенич. поле кроме злаковой монокультуры можно встретить несколько видов малообильных сорняков). На естествен. лугу биологич. разнообразие выше, но биологич. продуктивность уступает засеянному полю во много раз. 2-е отличие:виды с/х растений и животных получены в результате искусств. отбора, что влияет на сужение их генетической базы.

3-е отличие:состоит в получении дополнительной энергии для нормального функционирования. Дополн. энергия – любой тип энергии(мускульная сила человека или животных, различные виды горючего, ядохимикаты, пестициды, дополн. освещение и т.д.).4-е отличие: для агроценозов характерна большая открытость, из них изымается вещество и энергия с урожаем, животноводч. продукцией, в результате разрушения почв, смена растит. покрова происходит по воле человека. Все это не способно к саморегулированию, самовосстановлению, подвержены угрозе гибели от массового размножения вредителей и болезней. Для их поддержания необходима постоянная деятельность людей.

Урбоэкосистема - искусственно созданная и поддерживаемая человеком среда. Сюда относятся города, посёлки и урбанизированные людьми участки земли.К урбоэкосистеме также относят влияние роста городского населения и поддержки инфраструктуры зданий на окружающую город среду и прилегающие к городу территории. В их число входят пригороды, окружающие города, а также сельскохозяйственная деятельность и природные ландшафты.Рассматривая урбанизированные территории как часть более широкой экологической системы, учёные могут исследовать функции городских ландшафтов, их влияние на другие ландшафты, с которыми они взаимодействуют. Знание об этом могут привести к лучшему экологическому результату.

Конец работы -

Эта тема принадлежит разделу:

Экология как наука. Предмет, объекты и задачи экологии

Термин экология был введен в году эрнстом геккелем экология от греческ ойкос дом жилище обиталище.. структура экологии.. экологию можно разделить на два раздела на общую и частную специальную..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Экология - наука изучающая взаимодействия живых организмов и их сообществ между собой и с окружающей средой.
Предмет экологии - совокупность связей между организмом и средой. Предметом исследования экологии являются биологические макросистемы (популяция, биоценозы) и их динамика во времени и прост

Уровни организации живых систем.
Каждая живая система состоит из единиц подчиненных ей уровней организации и является единицей, входящей в состав живой системы, которой она подчинена. Например, организм состоит из клеток,

Понятие о лимитирующих факторах. Закон минимума Ю.Либиха.
В экологии под лимитирующим (ограничивающим) фактором понимается любой фактор, который ограничивает процесс развития или существования организма, вида или сообщества. Им может быть любой из

Закон толерантности В. Шелфорда. Эврибионты и стенобионты.
Изучая различное лимитир. действие экологич. факторов на насекомых, америк. зоолог Виктор Шелфорд пришел к выводу, что лимитирующим может быть не только недостаток, но и избыток таких факто

В зависимости от плотности и давления морских и океанических вод организмы в них делятся на три экологич. группы, различающиеся образом жизни.
БЕНТОС –совокупность организмов, обитающих на дне океанов и морей. Они могут быть сидячими (водоросли, губки, мшанки), роющими (кольчатые черви, двустворчатые моллюски), ползающими (иглокож

Вода как фактор среды, Экологич. группы растений по отношению к влажности.
Вода необходима для жизни и может быть важным лимитирующим фактором в наземных экосистемах. Вода поступает из атмосферы в виде осадков: дождя, снега, дождя со снегом, града или росы. В прир

Понятие популяции. Основные динамические и статические характеристики популяций.
Термин «популяция» заимствован из демографии, где обозначал народ, население(с лат.) ПОПУЛЯЦИЯ - группа организмов одного вида, проживающая длительное время на определенной территории, своб

Пространственная структура популяции.
Под простран. структурой популяции понимаются особенности и характер особей популяции в пространстве. Численность особей в популяции одна из важных характеристик при экологических исследова

Возрастная структура популяции.
Важной характеристикой при исследовании популяции является ее возрастная структура. влияющая как на рождаемость, так и на смертность. Выделяют 3 экологич. возрастные группы: *пререпродуктив

Половая структура популяции.
Половая структура популяции определяет соотношение в ней особей разного пола. Генетический механизм определения пола обеспечивает расщепление потомства по полу в отношении, близком 1:1 – эт

Численность любой популяции определяется ее способностью к размножению
Две теории, объясняющие регуляцию численности. 1.Смертность в популяции обусловлена только воздействием физических (погода, пожар, загрязнение) или биологич. факторов (хищники). Факторы, д

Понятие биоценоза. Видовой состав и видовое разнообразие как специфические характеристики биоценоза.
БИОЦЕНОЗ – это сочетание популяций растений, животных и микроорганизмов, взаимодействующих друг с другом в пределах данной среды и образующих особую живую систему со своими собственными сос

Зеленые растения лежат в основании всех пищевых связей. Они кормятся сами и кормят все остальные живые организмы.
2.Организмы, использующие для питания органические вещества, произведенные другими видами –Консументы(потребители)-к ним относятся все животные, которые извлекают необходимую энергию из гот

Конкуренция. Закон конкурентного исключения Г.Ф.Гаузе. Концепция экологической ниши.
Конкуренция(сталкиваться)-взаимодействие, когда две популяции (или две особи) в борьбе за необходимые для жизни условия воздействуют друг на друга отрицательно, т.е. взаимно угнетают друг д

Характеристика основных биомов суши.
Биом-это природная зона или область с определенными климатич. условиями и соответствующим набором доминирующих(в лесных биомах-деревья, в тундре-многолетним травам) видов растений и животны

Биосфера как высшая степень развития живых систем. Состав и строение биосферы, ее границы (по В.И.Вернадскому).
«Биосфера-организованная, определенная оболочка земной коры, сопряженная с жизнью». Основа концепции биосферы – представление о живом веществе. Более 90% всего живого вещества приходится на

Предел протяженности биосферы выражается цифрой 39-40 км.
Вещественный состав биосферы: живое вещество; биогенное вещество(горючие ископаемые, известняки и т.д.); косное вещество, образуемое без участия живых организмов (твердое, жидкое, газообраз

Учение В.Вернадского о биосфере. Живое вещество планеты и его глобальные геохимические функции.
Живое вещество биосферы-это совокупность всех ее живых организмов. Главное предназначение живого вещества – накопление свободной энергии в биосфере. Биогеохимическая энергия живого вещества

Эволюция биосферы. Исторические изменения в биосфере. Ноосфера. Техносфера.
Важнейшей частью в биосфере В. И. Вернадского являются представление о её возникновении и развитии. Современная биосфера возникла не сразу, а в результате длительной эволюции в процессе пос

Наружная газовая оболочка, окутывающая Землю, называется атмосферой. Основные составляющие ее газы – азот и кислород. Атмосферу делят на три части. Нижняя часть –тропосфера(здесь находится

Парниковый эффект, его причины и последствия
ПАРНИКОВЫЙ эффект – это явление, при котором атмосферные газы (водяной пар, углекислый газ, метан и озон) удерживают восходящее от Земли тепло в тропосфере, не давая ему подниматься в более

Вода входит в состав всех организмов биосферы, в том числе и в состав тела человека. От обеспеченности водой зависит жизнедеятельность всех живых организмов. Вода регулирует климат планеты,

Каждый пятый человек в мире не имеет в своем распоряжении чистой питьевой воды. Каждый второй употребляет воду, не прошедшую нормальной очистки.
В Беларуси на каждого жителя республики приходится 20 куб. м пресной воды в сутки(неплохо), но в большинстве своем эта вода загрязнена. Вода содержит нефтепродукты, азот, фенолы, органич. и

Почвенные ресурсы. Виды деградации почвенного покрова (в мире и в РБ).
Численность населения в мире, занимающегося земледелием, все уменьшается-- в связи с ростом народонаселения и выходом части угодий из с/хоз. оборота (загублены). Одной из главных бед разруш

Охраняемые природные территории и объекты Беларуси, их характеристика.
Заповедники(никакой хозяйств. деятельности, ради сохранения в нетронутом виде природных комплексов, охрана редких и исчезающ. видов); Национальные парки (сохранение и поддержание экологич.

Красная(все листы книги были окрашены в красный цвет; красный -- опасный).
Первое издание Крас. Книги в Беларуси-1981, 1993, 2006 гг. Все виды животных и растений сгруппированы по разделам. Каждый вид охарактеризован с точки зрения его статуса, т.е. категории охра

Энергосбережение и энергетические ресурсы.
Энергия неразрывно связана с повседневной жизнью человека.ЕЕ виды: Первичная энергия – содержит все природные геологически добываемые энергетические ресурсы(каменный уголь, нефть,

Роль энергетики в развитии общества. Энергетика и окружающая среда.
Энергетика – область человеческой деятельности, связанная с производством, передачей потребителям и использованием энергии. В мире наиболее развито производство электроэнергии, что обусловл

Альт. источ. энергии – это ветер, солнце, приливы, отливы, биомасса., использование естественного тепла земных недр. Большинство направлений нетрадиционной электроэнергетики основаны на впо

Экосистема – это совокупность живых организмов и среды их обитания. Непременное условие объединения организмов в экосистему – наличие системы связей, по которым происходит обмен энергии и веществ. Понятие экосистемы это одна из фундаментальных категорий онтологии. Вместе с тем это своего рода некая научная абстракция.

Дело в том, что все живые организмы на земле, так или иначе, взаимосвязаны между собой. Когда речь идет, о какой-либо конкретной экосистеме, то, как правило, подразумевается некое обособление участка пространства и живых организмов населяющих его и состоящих друг с другом в болей тесных связях, чем с другими.

Таким образом, экосистемы могут иметь разные размеры и подразделяются на 4 типа: микро-, мезо-, макро- и биогеоценоз. К микроэкосистемам принадлежат небольшие системы наподобие капли воды или аквариума. К мезоэкосистемам относят такие крупные образования как пруд, лес, поле. Континент или море относят к Макроэкосистемам, а вот глобальную экосистему Земли называют биогеоценозом. Экосистемы принято также разделять на природные и созданные людьми.

Природные экосистемы

Природная экосистема возникает в естественных условиях без вмешательства со стороны человека . Ее отличительной чертой есть способность к саморегуляции. Механизмы взаимодействия живых организмов на болей высоком уровне позволяют экосистеме изменять свою структуру, приспосабливая ее к новым условиям. Любую экосистему стоит рассматривать как некий сложившийся в неких условиях объект. Если условия обитания превышаю границы жизненных показателей организмов, то экосистема лишается своих составляющих.

Еще одной характерной особенностью функционирования экосистем есть способность к самоорганизации . Отсутствие, какого либо координационного центра компенсируется за счет активности и взаимодействию ее элементов. Стремление живых организмов к выживанию, росту и развитию позволяет экосистеме регулировать свою жизнедеятельность. Везде где появляются минимальные предпосылки для существования нескольких видов существ — возникают экосистемы.

Каждая экосистема имеет также свое строение. Она состоит из трофических уровней – верхнего и нижнего. Верхний уровень располагается на уровне земной поверхности и выше. Там располагаются организмы растительного происхождения, принадлежащие к фотосинтезирующей биомассе. На нижнем уровне под землей находятся разнообразные организмы, участвующие в процессах разложения органических веществ.

Структура элементов экосистемы выглядит следующим образом:

Неорганические вещества.
Органические вещества.
Субстратная среда.
Продуценты.
Консументы.
Редуценты.

Неорганические вещества принимают участие в круговороте веществ. Органические служат депо для связанной химической энергии. Субстратная среда представлена землей, водой и воздухом.

Продуценты связывают энергию света солнца и с помощью процесса фотосинтеза преображают ее в энергию химических связей. Консументы употребляют в пищу продуцентов и усваивают вместе с химическими веществами энергию, но на следующий уровень переходит не больше 10% от количества предыдущей. В условиях такого дисбаланса между разными уровнями переходы энергии возможны благодаря существованию экологических пирамид. Масса каждого из звеньев в десять раз меньше предыдущего. Обычная цепь питания состоит из 3 элементов:

Продуценты.
Консументы.
Редуценты.

Состояние внутреннего равновесия экосистемы называется гомеостазом. Экосистема достигает этого состояния за счет внутренних механизмов саморегуляции. Например, чрезмерное размножение травоядных животных привело бы к уменьшению фотосинтезирующей массы, но вместе с тем возрастает численность хищников, которые уменьшаю популяцию консументов первого порядка.

Агроэкосистемы

Отличительной чертой этих экосистем есть их искусственное происхождение. Так же как и природные экосистемы, им свойственна определенная структура и взаимосвязанность элементов. Кроме своего возникновения эти экосистемы также обязаны человеку своим дальнейшим существованием. Отсутствие природных механизмов саморегуляции вынуждает человека постоянно осуществлять контроль. Структура аграрной экосистемы также отличается от природной упрощенной структурой. Это связано с тем, что при создании агроэкосистем человек использует только часть элементов и их взаимосвязи в своих целях.

Длительность жизни агроэкосистем весьма непродолжительна . Большинство таких экосистем существуют на протяжении одного периода вегетации и прекращают свое существование во время сбора урожая. В агроэкосистемах количество звеньев в трофических цепях невелико. В идеале, консументы представлены преимущественно человеком.

Различие природных и агроэкосистем

Одним из основных отличий являются механизмы регуляции. Если природная система способна к саморегуляции, то агроэкосистема полностью зависит от вмешательства человека. Также обе экосистемы отличаются субстратной средой. Если природные возникают стихийно на любых субстратах, то субстраты агроэкосистем формирует человек исходя из своих потребностей.

Также природная экосистема отличается от агроэкосистемы большим видовым разнообразием и количеством трофических уровней. Единственным основанием природной экосистемы есть стремление живых существ к росту и развитию, а вот устройство агроэкосистем обусловлено целесообразностью заложенной человеком. Отличаются обе экосистемы также продолжительностью жизни – природная существует до тех пор, пока не будет исчерпана ресурсная база. В то время как длительность жизни агроэкосистемы зависит от потребностей человека.