Растение которое произрастает в агроэкосистеме это
АГРОЭКОСИСТЕМА (АГРОЦЕНОЗ) созданный с целью получения сельскохозяйственной продукции и регулярно поддерживаемый человеком биогеоценоз (поле, пастбище, огород, сад, защитное лесное насаждение и т. д.). Без поддержки человека агроэкосистемы быстро распадаются, возвращаясь к естественному состоянию.
Экологический словарь , 2001
экологическая система, объединяющая участок территории (географический ландшафт), занятый хозяйством, производящим сельскохозяйственную продукцию. В состав А. входят: почвы с их населением (животные, водоросли, грибы, бактерии); поля-агроценозы; скот; фрагменты естественных и полуестественных экосистем (леса, естественные кормовые угодья, болота, водоемы); человек. Основные черты А. определяет человек, который стоит на вершине экологической пирамиды и заинтересован в получении максимального количества сельскохозяйственной продукции. При этом, если человек следует экологическому императиву, он сохраняет почвы, биологическое разнообразие, не допускает сельскохозяйственного загрязнения и получает экологически чистую продукцию, а А. приобретает черты устойчивости (сестайнинга). А. — автотрофная экосистема, основным источником энергии для которой является Солнце. Солнечная энергия усваивается растениями-продуцентами и фиксируется в урожае растениеводческой продукции или передается по пищевым цепям консументам, главные из которых — скот, и редуцентам — прежде всего обитающим в почве животным-детритофагам. Перерабатывая органические остатки, они способствуют деятельности микроорганизмов-редуцентов, которые пополняют запас элементов питания, доступных корням растений. Большую роль в А. играют бактерии-азотфиксаторы, из которых наиболее важны виды, симбиотически связанные с бобовыми, так как при обработке почвы плугом биологическая азотфиксация за счет свободноживущих бактерий снижается в 4—5 раз. В отличие от естественных экосистем А. более открыты, и из них происходит отток вещества и энергии с урожаем, животноводческой продукцией, а также в результате разрушения почв (дегумификация и эрозия почв). Для компенсации этих потерь и контроля состава А. (регулирование плотности популяций сорных растений, насекомых-вредителей и др.) человек вводит в А. дополнительные элементы питания (азотные, фосфорные и калийные удобрения) и затрачивает энергию на производство, транспортировку и внесение минеральных и органических удобрений и пестицидов, производство и ремонт сельскохозяйственных машин, горючее и т. д. Однако величина антропогенной энергии даже в наиболее энергонасыщенных хозяйствах составляет менее 1% от энергии Солнца, которая фиксируется растениями А. (см. табл. 3). А. весьма разнообразны и могут различаться по специализации (растениеводческие, животноводческие, комплексные) и по величине вложений антропогенной энергии (экстенсивные, компромиссные, интенсивные). Существуют как небольшие аборигенные фермы, где используется только ручной труд и реже — мускульная сила животных, так и высокомеханизированные хозяйства и скотооткормочные комплексы, потребляющие много антропогенной энергии. Растениеводческие А. В экстенсивном хозяйстве используется залежно-переложная система земледелия (в условиях лесной зоны — подсечно-огневая система земледелия). В таких системах происходит постоянная ротация (заменяемость) участков пашни и естественной растительности, в результате чего восстанавливается плодородие почв. При компромиссном хозяйстве почвовосстанавливающую роль играют посевы многолетних трав и однолетних бобовых культур в севооборотах, а также сидераты (зеленые удобрения). В умеренном количестве используются фосфорно-калийные удобрения, а для контроля плотности насекомых-вредителей — биологические методы защиты растений и система полезных симбиотических связей. В интенсивном хозяйстве сохраняется та же схема производства, что и при компромиссном, но резко увеличиваются дозы минеральных удобрений, возможны полив и использование пестицидов в высоких дозах. Севообороты упрощаются до двух-трех звеньев и не включают сидератов или используется монокультура. С увеличением вложений антропогенной энергии возрастает риск разрушения почв. Животноводческие А. Экстенсивный вариант — это выпас скота на естественных кормовых угодьях (с сенокошением или без него в зависимости от климата). Вложения антропогенной энергии при этом минимальны и сводятся к затратам на жизнеобеспечение пастухов и первичную обработку животноводческой продукции. При компромиссном варианте корм производится на естественных кормовых угодьях и на пашне (многолетние травы, пропашные культуры и др.), плодородие почв которой поддерживается внесением навоза, возможно использование невысоких доз фосфорно-калийных удобрений. При интенсивном варианте животноводческая продукция производится на скотооткормочных комплексах, а корма получают с пашни при высоких вложениях энергии и кроме того завозят из других районов (в таких странах, как Нидерланды или Сингапур — даже из других государств). Часть навоза вносится на поля, но его количество оказывается больше, чем можно внести в почву (см. Навоз). Комплексные А. При низких энерговложениях сохраняется ротация полей и естественных кормовых угодий (часть пашни через определенное время забрасывается для естественного восстановления плодородия, хотя частично оно поддерживается за счет навоза). Минеральные удобрения либо не используются, либо вносятся в низких дозах фосфорно-калийные туки. Обеспечение почвы азотом достигается за счет биологической азотфиксации. Такой вариант хозяйства характерен для альтернативных систем земледелия. По существу такие А. создавал А.Т. Болотов (см. Экологическая оптимизация структуры агроэкосистемы). При интенсивном варианте производство кормов на естественных кормовых угодьях минимизируется, и с пашни получают как растениеводческую продукцию, так и корм для скота. Дозы вносимых удобрений и пестицидов высокие. Возможен полив. При компромиссном варианте наиболее полно реализуется адаптивный подход. Площадь пашни ограничена, ее плодородие поддерживается навозом, севооборотами и умеренными дозами фосфорно-калийных удобрений. Контроль сорняков, насекомых-вредителей и болезней культурных растений проводится либо биометодом, либо интегрированным методом защиты растений. Скот получает корм как на естественных кормовых угодьях, так и с пашни, поскольку в севооборотах значительное место занимают многолетние травы и кормовые однолетние бобовые культуры. Все это позволяет поддерживать достаточно высокую продуктивность А. Поскольку с увеличением вложений антропогенной энергии затрудняется достижение сестайнинга А., наиболее оправданы экстенсивные животноводческие А. в условиях, где нет возможности получать растениеводческую продукцию, и компромиссные комплексные А. В первом случае необходимо регулирование пастбищных нагрузок для исключения пастбищной дигрессии. Возможны А. с дистанционным управлением, когда по существу сохраняется естественная экосистема, которая рационально используется. Например, в тундрах животным компонентом А. является дикий олень, в степях — сайгак, в саваннах — сложные многовидовые стада копытных (антилопы, зебры и т. д.), а человек изымает часть животных в соответствии с нормативом максимально допустимого урожая, обеспечивающим сохранность популяций. За счет дифференциации экологических ниш и более полного и равномерного потребления растительной биомассы такие А. могут давать мяса в несколько раз больше, чем А. с одним-двумя видами скота. Повышается эффективность использования пастбищ при совместном содержании скота разных видов и даже при разновозрастном стаде животных одного вида. Во втором случае главное условие обеспечения сестайнинга — экологическая оптимизация структуры А.
EdwART. Словарь экологических терминов и определений , 2010
Полезное
Смотреть что такое "АГРОЭКОСИСТЕМА" в других словарях:
АГРОЭКОСИСТЕМА — см. Агробиоценоз. Экологический энциклопедический словарь. Кишинев: Главная редакция Молдавской советской энциклопедии. И.И. Дедю. 1989. АГРОЭКОСИСТЕМА (А.) экологическая система, объединяющая участок территории (географический … Экологический словарь
Агроэкосистема — искусственно созданная с целью получения сельскохозяйственной продукции и регулярно поддерживаемая человеком (поле, пастбище, огород, сад, защитное лесное насаждение и т.д.) экосистема. Источник: Модельный закон о сохранении генетических… … Официальная терминология
агроэкосистема — сущ., кол во синонимов: 1 • система (86) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
АГРОЭКОСИСТЕМА — Созданный с целью получения сельскохозяйственной продукции и регулярно поддерживаемый человеком биогеоценоз (поле, пастбище, огород, сад, защитное лесное насаждение и т. д.). Без поддержки человека агроэкосистемы быстро распадаются, возвращаясь к … Словарь бизнес-терминов
агроэкосистема — агроэкосист ема, ы … Русский орфографический словарь
агроэкосистема — агро/эко/систем/а … Морфемно-орфографический словарь
АГРОЦЕНОЗ — см. Агробиоценоз. Экологический энциклопедический словарь. Кишинев: Главная редакция Молдавской советской энциклопедии. И.И. Дедю. 1989. АГРОЦЕНОЗ (АГРОЭКОСИСТЕМА) созданный с целью получения сельскохозяйственной прод … Экологический словарь
АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ — (А.с.з.) способы получения сельскохозяйственной продукции без использования химических средств защиты растений и минеральных удобрений (иногда в небольших количествах используют очищенные фосфорные удобрения, такие, как томас шлак), а также без… … Экологический словарь
система — См. способ … Словарь синонимов
АГРОБИОЦЕНОЗ — (от агро. и биоценоз), агробиогеоценоз, агроэкосистема, неустойчивая, искусственно созданная и регулярно поддерживаемая человеком экосистема культурных полей. Как и естественные экосистемы, А. являются элементарными единицами биосферы (поля,… … Экологический словарь
Человечество постоянно решало первейшую задачу жизнеобеспечения — производство продуктов питания (единственного источника получения человеком энергии).
Непродуктивность агроэкосистем. Производство продуктов питания в процессе взаимодействия с природой человечества является самым первым условием продукции. Анализируя в ретроспективном плане опыт других стран, следует констатировать, что пока не будет ликвидирован прессинг дефицита сельскохозяйственной продукции, вопросы экологии неизменно будут иметь подчиненное значение. И только по мере насыщения рынка продовольствием экологические требования и ограничения выходят на первый план. Поэтому при оценке проблем сельскохозяйственного формирования биологической продукции необходимо различать задачи ближайших лет и более отдаленную перспективу.
Территории, подлежащие ежегодной перепашке, требующие внесения удобрений, регулярного формирования искусственных (управляемых) фитоценозов, относятся к сельскохозяйственным образованиям полевого типа. Сады, ягодники, виноградники, плантации чая и кофейного дерева—садовые образования; они представляют собой многолетние фитоценозы. Наибольшую территорию в качестве базы для получения сельскохозяйственной продукции занимают луга и пастбища, простирающиеся от тропических саванн до субарктической зоны на площади более 3 млрд га. В этих угодьях процесс формирования первичной биологической продукции идет естественным путем, и используется она для получения вторичной биологической продукции (разведение и содержание различных видов одомашненных животных, размножающихся под присмотром и управлением человека). И не случайно еще в 1977 г. Международный научно-исследовательский центр по животноводству отмечал, что одним из главных ресурсов ликвидации мирового продовольственного дефицита является пастбищное животноводство, рекомендуя увеличивать поголовье крупного рогатого скота, развивать опережающими темпами овцеводство, козоводство, кролиководство и т. д. Площади пастбищ вдвое превышают площадь пашни. К тому же при пастбищном содержании затраты энергии на производство 1 кг белка мясного крупного рогатого скота, например, на 65. 70% ниже, чем при скармливании кормового зерна.
Особой формой сельскохозяйственного производства является получение вторичной биологической продукции на промышленной основе (молочные и откормочные комплексы, свинокомплексы, птицефабрики). Высокая концентрация поголовья, совмещение процессов получения и переработки животноводческой продукции на ограниченных площадях требуют тщательных экологических решений. К категории агроэкосистем правомерно отнести также сообщества растений и животных, искусственно создаваемые человеком в морской и пресноводной среде.
В сфере сельского хозяйства первичным структурным звеном, где, собственно, и происходит взаимодействие человека с природой, являются функциональные единицы — агроэкосистемы (или агробиогеоценозы). Надо, однако, отметить, что понятие это воспринимается неоднозначно. К примеру, по мнению Ю. Одума (1987), агроэкосистемы — это одомашненные экосистемы, которые во многих отношениях занимают промежуточное положение между природными экосистемами (луга, леса) и искусственными (города). Другой американский агроэколог Р. Митчелл считает, что подобно тому как морские свинки — это не обитатели моря и не представители отряда парнокопытных, так и агроэкосистемы — это не настоящие экосистемы, но и не самодовлеющие сельскохозяйственные единицы. Во всех агроэкосистемах экономические соображения влияют на структуру посевов и набор культур.
Некоторые исследователи считают, что роль человека, под управлением которого находится агроэкосистема, настолько значительна, что следует говорить об артеприродной основе агроэкосистем. Действительно, агроэкосистемы сходны с урбанизированными и промышленными системами своей зависимостью от внешних факторов, т. е. от окружающей среды на входе и выходе системы. Однако в отличие от них агроэкосистемы по преимуществу автотрофны.
В свете современных представлений агроэкосистемы (агробиогеоценозы) — вторичные, измененные человеком биогеоценозы, ставшие значительными элементарными единицами биосферы; их основу составляют искусственно созданные, как правило, обедненные видами живых организмов биотические сообщества. Эти сообщества формируют и регулируют люди для получения сельскохозяйственной продукции. Агроэкосистемы отличаются высокой биологической продуктивностью и доминированием одного или нескольких избранных видов (сортов, пород) растений или животных. Выращиваемые культуры и разводимые животные подвергаются искусственному, а не естественному отбору. Как экологические системы агроэкосистемы неустойчивы: у них слабо выражена способность к саморегулированию, без поддержки человеком они быстро распадаются или дичают и трансформируются в естественные биогеоценозы (например, мелиорированные земли — в болота, насаждения лесных культур — в лес).
Преобладающая разновидность агроэкосистем -искусственные фитоценозы:
- окультуренные (планомерно эксплуатируемые луга и пастбища);
- полукультурные (непостоянно регулируемые искусственные насаждения — сеяные, многолетние луга);
- культурные (постоянно регулируемые многолетние насаждения, полевые и огородные культуры);
- интенсивно культурные (парниковые и оранжерейные культуры, гидропоника, аэропоника и другие, требующие создания и поддержания особых почвенных, водных и воздушных условий).
Управление агроэкосистемой осуществляется извне и подчинено внешним целям.
Заслуживает внимания определение Р. А. Полуэктова (1991), назвавшего агроэкосистемы специальным видом экосистем сельскохозяйственного поля, на котором произрастают культурные растения, обитают другие виды растений и животных и происходит сложная цепь физических и химических трансформаций энергии и вещества.
Типы агроэкосистем.
1. агросфера — глобальная экосистема, объединяющая всю территорию Земли, преобразованную сельскохозяйственной деятельностью человека;
2. аграрный ландшафт — экосистема, сформировавшаяся в результате сельскохозяйственного преобразования ландшафта (степного, таежного и т.д.);
3. сельскохозяйственная экологическая система (или сельскохозяйственная экосистема) — экосистема на уровне хозяйства;
4. агробиогеоценоз —поле, сад, бахча, теплица, оранжерея; пастбищный биогеоценоз — природное или культурное пастбище, используемое для выпаса сельскохозяйственных животных;
5. ферменный биогеоценоз — конюшня, коровник, свинарник, кошара, птичник, животноводческий комплекс, зоопарк, виварий.
Приведенная структуризация, с одной стороны, отражает многоплановость взаимодействия человека с окружающей природной средой в процессе сельскохозяйственного производства, а с другой — убеждает в необходимости выработки целостной методологии исследований, отражающей сущность агроэкологии как интерактивного междисциплинарного комплекса.
В отличие от индустриальных или урбанизированных экосистем первоначальный процесс формирования агроэкосистемы из естественной экосистемы прост. Условно говоря, достаточно разрыхлить поверхность почвы и заложить необходимые для будущего урожая семена, уничтожив предварительно в достаточной степени естественную растительность. Но и при таком весьма примитивном преобразовании естественной экосистемы ощутимо меняется круговорот веществ. Так, после распашки территории активизируются процессы массообмена, проявляющиеся в интенсификации круговорота биогенных элементов.
Если условно рассматривать агроэкосистему как соединение естественной экологической системы и антропогенной энергии, следует отметить, что удельные затраты энергии в доиндустриальном сельском хозяйстве были сравнимы с энергопотоками в естественных экосистемах. В интенсивном сельском хозяйстве энергопотребление намного выше, что в конечном итоге уравнивает его по степени влияния на окружающую природную среду с иными антропогенными воздействиями. Природная экосистема являет собой область с замкнутым циклом и элементов питания, и первичной продукции, т. е. потоки вещества реализуются преимущественно внутри системы, а вынос их из системы почти отсутствует. Агроэкосистемы же создаются для преимущественного выноса продукции из системы, причем иногда за тысячи километров от первоначального источника формирования этой продукции.
Процессами производства пищевых ресурсов на основе использования почвенно-климатического потенциала охвачены огромные площади планеты, представленные разномасштабными (от парцелл до крупных возделываемых массивов) агроэкосистемами. Значительное разнообразие их по размерам, целевому назначению, используемым технологическим системам пока что ограничивает возможность разработки универсальной схемы типизации этих образований.
Парцеллярные агроэкосистемы (от фр. рагсеllа —частица) — мелкие земельные участки, на которых производят продукцию с помощью маломощных орудий труда. Такие системы характеризуются ограниченными пахотными угодьями, распространением смешанных посевов с разной периодичностью чередования и различными сроками вызревания культур. В практике мирового земледелия этот тип агроэкосистем имеет существенное значение (особенно в предгорьях и горах). В Кении, например, 60 % всех профилирующих культур выращивают на полях площадью менее 0,25 га. И как не вспомнить наши б соток, существенным образом пополняющие продовольственную корзину зеленной, овощной, ягодной и другой продукцией.
Отсутствие общепринятой классификации агроэкосистем восполняется в известной мере типизацией структур земледелия. Согласно этой типизации, выделено пять видов землепользования, по каждому из которых классифицированы агроэкосистемы:
1. Земледельческое, или полевое, землепользование — богарные, орошаемые агроэкосистемы (ротации зерновых, бобовых, кормовых, овощных, бахчевых, технических и лекарственных, культур).
2. Плантационно-садовое землепользование — плантационные агроэкосистемы (чайный куст, дерево какао, кофейное дерево, сахарный тростник), садовые агроэкосистемы (плодовые сады, ягодники, виноградники).
3. Пастбищное землепользование -пастбищные агроэкосистемы (отгонные пастбища: тундровые, пустынные, горные; лесные пастбища; улучшенные пастбища; сенокосы; окультуренные луга).
4. Смешанное землепользование — смешанные агроэкосистемы, характеризующиеся равнозначным соотношением и сочетанием нескольких видов землепользования, а также процессов получения как первичной, так и вторичной биологической продукции.
По энергетическим вложениям выделяют агроэкосистемы первого типа - доиндустриальные с дополнительной энергией в виде мышечных усилий человека и животных. Агроэкосистемы этого типа, как правило, гармонирующие с природными экосистемами, занимают значительные площади пахотных земель в странах Азии, Африки и Южной Америки. Различают также агроэкосистемы второго типа, требующие постоянного дополнительного привнесения энергии.
В агроэкосистемы доиндустриального типа ежегодно дополнительно поступает около 2- 10 9 Дж/га, а в интенсивные механизированные агроэкосистемы развитых стран —до 20- 10 ш Дж/га (целесообразный предел внесения дополнительной энергии — 15 • 10 9 Дж/га).
К экологически организованной агроэкосистеме предъявляется требование сестайнинга (от англ.— поддерживающий). Использование данного емкого понятия применительно к агроэкосистемам предложено А. Шапкиным и Б. Миркиным с соавт. Сестайнинг обеспечивается на основе экологического императива, предусматривающего систему запретов на ресурсоразрушающие методы природопользования (почвы, пастбища, гидрологический режим территории, биологическое разнообразие и т. д.). Для того чтобы осуществить требования сестайнинга, необходима оптимизация агроэкосистемы. Для этого предлагается расчетным путем устанавливать целесообразное соотношение учитываемых компонентов, основными из которых являются пашня, естественные и кормовые угодья, скот.
В одних и тех же природных условиях могут реализовываться различные функциональные варианты агроэкосистемы — растениеводческая, животноводческая и комплексная, что зависит от экономической целесообразности. Сестайнинг может быть достигнут при любом количестве привносимой энергии (экстенсивный, интенсивный и адаптивный варианты). Вместе с тем при интенсивных вариантах экологический императив вступает в глубокое противоречие с энергетическим императивом, происходит нарушение последнего. По замечанию Ю. Одума (1986), если перевести все агроэкосистемы мира на высокий уровень обеспечения антропогенной энергией и сделать их интенсивными, то человечество будет вынуждено израсходовать 90 % всей получаемой энергии.
1. Обеспечение достаточной длительности залежно-переложной стадии
2. Обеспечение баланса между продуктивностью кормовых угодий и поголовьем. Обеспечение баланса между площадями пашни и луга и поголовьем скота
3. Применение севооборотов с травами и сидератами Утилизация бесподстилочного навоза, возврат его на пашню
4. Обеспечение адаптивной структуры агроэкосис-темы, сохранение биологического разнообразия, применение биометодов
В процессе формирования, развития и эксплуатации агросистемных образований принципиально важно учитывать естественное плодородие почв и условия его воспроизводства.
Можно выделить три базовых типа агроэкосистем:
Природоемкие агроэкосистемы характеризуются неполным воспроизводством естественного плодородия, что приводит к падению его уровня.
Для природоохранного типа агроэкосистем характерны простое воспроизводство естественного плодородия и, как следствие, сохранение его уровня. Природоулучшающий тип направлен на расширенное воспроизводство и повышение уровня естественного плодородия. В последнее время доминирует природоемкий тип. Пропорционально типу воспроизводства почвенного плодородия меняется эффективность привносимой в агроэкосистемы антропогенной энергии.
Некоторые процессы в агроэкосистемах происходят не так, как в природных системах. Так, скорость инфильтрации воды в природных экосистемах выше, что существенно снижает и поверхностный сток, и вероятность развития эрозии почвы. В естественных условиях эрозию сдерживает также растительный покров, сохраняющийся в течение всего года.
Потери влаги в природной экосистеме обычно выше. Вследствие больших потерь влаги по почвенному профилю перемещается меньший объем воды, что снижает вымывание и поступление в грунтовые воды питательных веществ.
В природных экосистемах в больших количествах содержатся органические коллоиды, которые обеспечивают ионообменную и водоудерживающую способность почвы. Потери почвой коллоидов в агроэкосистемах вызваны окислением и разрушением органического вещества, что происходит в результате длительной обработки почвы, а также при орошении. Параллельно окислению органического вещества происходит и интенсивная минерализация, что ведет к значительным потерям его подвижной части. В агроэкосистемах процессы окисления и минерализации усиливаются вследствие снижения густоты растительного покрова и повышения температуры почвы.
Цикл круговорота биогенных элементов в природных экосистемах более закрытый, чем в агроэкосистемах, где значительная их часть отчуждается с урожаем. Газообразные потери азота из почвы в агроэкосистемах значительно выше, чем в природных экосистемах, вследствие большей активности денитрифицирующих микроорганизмов.
В природных экосистемах способность растений поглощать элементы питания выше, чем скорость образования доступных их форм в почве. Растения природных экосистем имеют более разнообразную корневую систему, что позволяет полнее использовать почвенный профиль. Агротехника, при которой уменьшается разнообразие возделываемых культур, не только снижает эффективность использования влаги, но и увеличивает угрозу потери питательных веществ при вымывании их за пределы корнеобитаемого слоя почвы.
Агроценоз представляет собой особую экологическую систему, которая искусственно создавалась людьми для получения сельскохозяйственной продукции, разведения животных и прочих целей. Иначе его называют агроэкосистема.
Искусственными агроценозами считаются фруктовые сады, кукурузные поля, пастбище для выгона скота, виноградники с огородами. Людям, для удовлетворения своих постоянных нужд, приходится менять и нарушать множество природных экосистем.
Чтобы увеличивать объемы сельскохозяйственной продукции им приходится создавать множество разнообразных агроэкосистем. Свыше десяти процентов территорий занято насаждениями сельскохозяйственных культур, а под пастбища отведено в 2 раза больше территорий.
Отличие агроценоза от естественного биогеоценоза.
Главными отличиями считаются следующие факторы:
– Искусственные насаждения не выдерживают конкуренции с дикорастущими растениями, а искусственно выведенные животные слабее диких животных.
– Агроэкосистема не может самовосстанавливаться, находясь в полнейшей зависимости от человека и без его поддержки слабеет и может погибнуть.
– Большинство одновидовых представителей растительного и животного миров в агроценозе подвержены поголовным заражениям бактериями, вирусами и набегам насекомых вредителей.
– Природные условия отличаются большим видовым многообразием, нежели искусственно созданная среда.
Искусственно созданная среда должна подвергаться полнейшему контролю со стороны человека. Недостатками агроценозов является частое возрастание численности вредителей с грибками, приносящими урон урожаям и наносящим вред природе.
Количество популяций агроценозов может возрастать лишь при следующих условиях:
– Регулярному уничтожению вредителей и сорняков.
– Орошению засушливых участков.
– Высушиванию увлажненных земель.
– Замене сортовых культур.
– Удобрению при помощи органических и минеральных веществ.
На всех этапах создания искусственных экосистем человечество выстраивает искусственные стадии становления экосистем. Чрезвычайно популярна искусственная почвенная мелиорация. Это обширные мероприятия, организованные с целью улучшения природных факторов для получения максимальной урожайности.
Лишь верно выбранные научные подходы и полнейший контроль за почвенными состояниями, степенью увлажненности и подбоом минеральных удобрений могут повышать производительность агроценозов относительно естественных экологических систем.
Биогеоценозами используется только энергия солнечных лучей. Агроценозы владеют дополнительными резервами. В них входят энергии, затрачиваемые людьми в процессе орошений, земляных распашек, внесении удобрения и специальных подкормок, а также при борьбе с сорняками и паразитами с помощью отравляющих веществ.
Признаки агроценоза
Агроценоз отличает низкая видовая численность. В связи с тем, что эти структуры образованы лишь с целями производства конкретных сельскохозяйственных продуктов, в них входит не более двух представителей принадлежащих органическому миру. В результате наблюдается снижение числа прочего видового состава, которые населяют данную местность.
Агроценозы являются слабоустойчивой структурной организацией. Она не имеет самостоятельности и может развиваться лишь при человеческом влиянии в искусственно созданной обстановке. Выдерживать постоянно меняющиеся природные факторы без вмешательства человека в структуру агроценозы не могут.
Скудное разнообразие видов способствует слабому развитию пищевых цепей. При сборах урожаев люди их полностью забирают. В результате, наблюдается полный разрыв трофических связей. Чтобы восполнить потери, нужно регулярно удобрять почвенные покровы. Повышение уровня урожайности и продуктивность происходит с помощью искусственных отборов.
В результате этих процессов, людьми отбираются наиболее ценные представители видов, которые могут произвести здоровых и сильных потомков. Данный метод более эффективен, нежели естественный отбор. Но в то же время, может возникнуть неспособность к обновлению и регуляции. При резком прекращении человеческой деятельности, агроценозы разрушаются. Этот процесс происходит постепенно.
Например, представители травянистых культурных многолетников могут существовать 4 года, а древесные плодовые растения могут прожить еще десятки лет.
Виды агроценоза
Выделяют 2 разновидности агроценозов. В основе первой разновидности лежит наличие единственного или нескольких видов растительного мира, которые выращиваются в рамках данного агроценоза. Например, овес с рожью и пшеницей. В основе второй разновидности лежат растения, произрастающие в естественной природной среде, в дополнение к ним, подсеивают семена культурных растений.
Так появляются пастбища с парками, лесами и лугами. Учеными Л.Раменским и С.Хохловым в 20 веке разрабатывалась классификация агроценозов. Они выделяли окультуренный агроценоз. Это может быть природный луг или лес, слегка подвергшийся человеческому воздействию. Полукультурный агроценоз. Он образуется на основе естественных природных условий и не подвергающийся ежедневному контролю со стороны человека.
Примером может стать засеянный луг. Третьим видом классификации является культурный агроценоз. Это полностью искусственное образование, созданное руками человека, подверженное ежедневному контролю, имеющее конкретный видовой состав и специфические условия среды. Примером может служить плантация растений.
Цели аргоценоза
Основными целями агроценозов являются следующие цели:
– Получение богатого урожая конкретных растительных культур.
– Рост многообразия видов культурных растений.
– Снижение количества паразитов и сорняков.
– Рост плодородности почвенных покровов.
Примеры агроценоза
Одним из ярких примеров агроценоза являются пшеничные поля. Состав их растительных покровов представляет собой пшеницу с примесью разнообразных сорняков. Другими примерами агроценозов являются сады с огородами. В саду выращивают следующие культурные растения: яблони со сливами, грушами, смородину с крыжовником.
На огородных участках выращивается картофель со свеклой, перцем и укропом, огурцами и дынями. Чтобы повысить урожайность садоводы и огородники вносят минеральные удобрения в почвенные покровы, осуществляют регулярную прополку и полив, уничтожение вредителей с паразитами. Городские скверы с парками также являются примерами агроценозов.
В них посажены руками людей конкретные виды деревьев: березы с липами, тополя с рябинами и вязами. Лесные ельники также являются наглядным примером агроценоза. В них выращиваются хвойные растения одного вида – ели. Поля также являются искусственными агроценозами.
К сельскохозяйственным угодьям относят пашню, многолетние насаждения, сенокос и пастбище. Пашни являются земельными участками, которые систематически обрабатываются и используют для засевания сельскохозяйственными и пропашными многолетними культурами.
Яркими примерами миниатюрных агроценозов являются обычная цветочная клумба и цветочный бордюр. Клумбой называется небольшой участок земли для выращивания растений и цветов. Бордюром является земельный участок, представляющий собой полосу, примыкающий к стенам, заборам, живым изгородям.
Также бордюры тянутся по контурам клумб и газонов. Традиционные клумбы можно встретить по углам садов и вокруг деревьев. Чаще всего, наиболее высокие растения размещаются в центре клумбы.
Значение агроценоза
Роль агроценозов в человеческой жизни велика. С их помощью человечество получает разнообразие сельскохозяйственной продукции, используемой в качестве пищи и сырья.
Преимущество искусственно организованных систем считается возможность их управления и способности неограниченного повышения урожайности. Однако, человеческая активность может иметь и крайне негативные результаты.
Лесные вырубки и земельные распашки часто нарушают природный баланс. Очень важно, при организациях агроценозов обращать внимание на взаимосвязи между дикорастущими и культурными растениями. Для своих нужд человек выращивает продуктивных животных, наиболее ценные и урожайные растения, полезные разновидности грибов.
Каждый год, агроценозами производится примерно 2500 миллионов тонн разнообразных сельскохозяйственных продуктов. Половину от них занимают картофель с пшеницей, рисом и кукурузой. 10 % от всей Земной поверхности составляют искусственные агроценозы. Самые лучшие земли отданы для распашки и сельского хозяйства. На сегодняшний день, свыше 90 % пищевой продукции производится именно агроценозами.
Положительные последствия агроценоза
Большинство агроценозов создается с целью производства сельскохозяйственных продуктов. При человеческой регуляции, их характеризует высокая урожайность. Агроценозы позволяют сконцентрироваться на выращивании одного или двух разновидностей растений.
Человеческий фактор ослабляет естественный отбор. Действие искусственного отбора направлено на сохранение максимально продуктивных организмов и растений. Число популяций находится под четким контролем человека, осуществляющим меры для ее поддержания с помощью борьбы с сорняками и вредителями, мелиорацию, культурную замену, почвенное удобрение.
Помимо энергии солнца, в агроценозе участвуют водные ресурсы с минеральными и органическими удобрениями. Человек стремится сохранить плодородие почв и осуществляет охранные меры от различных неблагоприятных факторов природы . Почвенные мелиорации способствуют благоприятным условиям для развития растительных культур, улучшения водного режима. В мелиорацию входит расчистка территории от камня, удаление мусора, вспашка, насыщение кислой почвы известью, ликвидация эрозий, осушения переувлажненных почвенных покровов, строительство систем орошения и множество других природоохранных мероприятий.
В пищевых цепочках агроценозов ведущее и зачастую единственное место занимает человек. Однако, многие виды агроценозов имеют питательные цепи, насчитывающие до четырех звеньев. Агроценозы формируют в своем составе сообщества, имеющие высокую выживаемость при регулярном человеческом воздействии на них. Значительная часть полезных веществ получаемого урожая изымается для человеческих нужд, не участвуя в природном круговороте.
Пищевые доминанты задает сам человек, выращивая самое необходимое для своих потребительских нужд. Существование и смена одних агроценозов другими осуществляется лишь по воле человека.
Отрицательные последствия агроценоза
Для всего человечества необходимо поддерживать аграрные и природные экологические системы в балансе. Создается множество агроэкосистем с целью увеличения производства пищевой продукции и использования в промышленных нуждах. В связи с этими факторами, возникновение искусственных агроценозов ведет за собой освоение новых территориальных участков.
Человечеству приходится прибегать к лесным вырубкам, земельным распашкам, что ведет к уничтожению действующих в природе экологических систем. В результате этого происходит нарушение баланса между дикими и культурными популяциями растительного и животного миров.
Вторым негативным фактором является множество пестицидов, регулярно используемых в борьбе с паразитами и вредителями в рамках аграрных экологических сообществ. Большое количество этих препаратов проникает в воздушные и водные массы, а также с насекомыми-переносчиками внедряется в экологические системы природы и вызывает загрязнения окружающей среды.
Помимо этого, чрезмерное удобрение почвенных покровов может загрязнять грунтовые воды с водоемами. Агроценозы способствуют снижению разновидностей растений и животных, концентрируясь на единичных полезных видах. Понижается почвенное плодородие. В почвах искусственных сообществ находится минимальное количество отмерших растительных частиц.
В искусственных экосистемах могут возникать резкие скачки роста отдельных популяций. Так, например, в сороковых годах в России наблюдалось широкое распространение колорадского жука, вызвавшего гибель значительной части урожая картофеля.
Она обеспечивала пищей, материалом для постройки жилищ и конструирования одежды. С развитием цивилизации ее взаимоотношение с природой постепенно начали носить преобразующий характер, и традиционное собирательство и охота отошли на второй план. После того, как наши далекие предки научились выплавлять металл, появились примитивные орудия труда, заложившие основу современному аграрному производству. Возделывание земли уже десятки столетий и кормит, и поит народонаселение мира, численность которого вскоре превысит 8 млрд. человек. Постоянное совершенствование техники и технологий, позволили создавать искусственные высокопродуктивные системы для получения выгоды. Так зародились первые агроэкосистемы, т. е. искусственно созданные человеком комплексы, главная цель создания которых — получение высококачественной продукции растениеводства и животноводства.
На сегодня они занимают около 30% площади нашей планеты. Среди них приблизительно 20% занято пашней, а 10% приходится на пастбища. Стало сложно отыскать территорию, которая была бы не занята виноградниками, садами, огородами, фермами. Практически вся хоть немного пригодная для этого территория вовлечена во всепланетный конвейер по жизнеобеспечению никого иного, как нас самих. Такая популярность сельского хозяйства вызывает немалый научный интерес ко всем вопросам, связанными с ним. Большое внимание уделяется и основным его составляющим — агроэкосистемам, речь о которых пойдет в этой статье.
Экосистема как уникальное образование
наличием пищевых связей между организмами разных функциональных блоков обеспечивается единый круговорот веществ, связанной в них энергии и информации, обуславливая такое свойство экосистемы, как стойкость. Такие гомеостатические свойства природных экосистем дают возможность и неограниченному пространственно-временному существованию этих систем;
устойчивостью, обусловленной разнообразием сложившихся в данной системе пищевых взаимоотношений;
продукционными возможностями, т. е. разной способностью (определяемой чаще всего в ккал или кДж энергии за определенный интервал времени) производить органическую продукцию.
Огромное количество созданных человеком искусственных систем во многих чертах соответствуют общему представлению об их природных аналогах. Различия обусловлены главным образом целевой направленностью каждой из них. Рассмотрим, каковы же они для агроэкосистемы.
Особенности видовой структуры агроэкосистемы
По сути, любая антропогенная, т. е. созданная человеком, и для него самого, экосистема, имеет тот самый ранг, что и другие природного происхождения комплексы. Существенные отличия состоят в видовом богатстве и разнообразии (понятия не равнозначны), особенностях функционирования ключевых ее блоков. Если все существующие ныне природные экосистемы являются результатом длительных многомиллионных эволюционных преобразований как самой среды, так и ее населения, с аграрными экосистемами дело обстоит по-другому. Их возникновение вторично по отношению к природе, поскольку все искусственно созданные поля, пастбища, сенокосы и прочее образуются на месте степей или лугов, занимая их же нишу в биосфере. Если природные экосистемы имеют высокое видовое богатство (общее число видов экосистемы) и разнообразие (интегральный показатель, учитывающий не только видовой набор, но и распределение плотности и биомассы особей между ними), обусловленные рядом природно-географических факторов, то для антропогенных систем к нему добавляется еще и деятельность человека. В сельскохозяйственных экосистемах об этом и говорить не приходится. Их видовое богатство и разнообразие сведены к минимуму — доминирует чаще один, реже несколько видов культурных растений. Нельзя сказать, что на растения, выращиваемые на сельхозугодиях и домашних огородах, абсолютно не воздействует природный фактор. Влияние на рост, созревание и урожайность любых сельскохозяйственных растений оказывает, как температура, влажность, исторически сложившееся качество почвы с множеством других показателей природной среды, так и человек, который организовывая даже самое небольшое фермерское хозяйство, тщательно подбирает сорта растений или породы животных.
Это не означает, что другие виды флоры и фауны в агроэкосистемах не встречаются. Даже на самом ухоженном приусадебном участке дикие сородичи окультуренных растений, например, тот же пырей ползучий, достаточно частые гости. К нежелательным посетителям практически всех агроэкосистем можно отнести также и вредителей сельхозкультур, включающих в себя как невидимых человеческому оку болезнетворных бактерий и грибов, так и насекомых, птиц и нередко диких млекопитающих, готовых полакомиться урожаем еще до самого фермера.
Что же в таких случаях предпринимается? Борьба. Причем как механическими способами (например, ручной сбор колорадского жука или выпалывание сорняков), так и методами современной химизации растений. Человечеством на сегодня созданы тысячи препаратов разной химической природы, способных селективно влиять на тот или другой вид биоты. Гербициды, фунгициды, инсектициды и множество других веществ на сегодня решили проблему регулирования видового состава агроэкосистем, но вызвали ряд других более масштабных проблем, о которых речь пойдет немного позже.
Функциональная структура агроэкосистем
Разделение всех населяющих определенный комплекс организмов на блоки продуцентов, консументов и редуцентов в агроэкосистеме сохраняется. Благодаря ограниченности видового состава, отдельные блоки могут попросту отсутствовать или же быть представленными одним единственным видом. Так на поле, где специализируются на выращивании монокультур, например, лишь только подсолнечника или пшеницы, блок продуцентов будет одновидовым.
Возможные потребители зеленой массы из группы консументов контролируются со стороны человека, который ограничивает развитие вредителей, оставляя в экосистеме виды, приносящие ей пользу. Таковыми являются насекомые-опылители, без которых успех в растениеводстве невозможен. Редуценты, населяя почву, автоматически входят в состав сельскохозяйственных экосистем. К сожалению, в данном случае их роль чрезвычайно ограничена. Большинству отходов, получаемых в процессе выращивания сельхозкультур человек нашел свое применение.
Главная роль бактерий и грибов состоит в поддержании важного и необходимого для абсолютного большинства агроэкосистем компонента — почвы, рассматриваемая в современном сельскохозяйственном производстве одновременно и как средство, и предмет труда. Не только создание данного уникального органоминерального образования с рядом свойств, самым важным из которых по праву можно назвать плодородие, но и поддержание их на определенном качественном уровне обеспечивается почвенной микрофлорой. Именно их кропотливый невидимый нам труд позволил превратить грубую материнскую породу в бескостное тело биосферы — почву.
Редуценты своей работой не только замыкают пищевые цепи в любой экосистеме и сохраняют природную уникальность почв, но и способны облегчать жизнь самим растениям. Широко известный факт, что клубеньковые бактерии, поселяясь на корневых системах бобовых культур, способны к фиксации атмосферного азота в почве, обогащая минеральную среду самих растений. Бобовые занимают важное место в севообороте культур, поскольку их взаимовыгодное сожительство с азотобактериями приносит пользу еще и культурам, которые будут посажены после них.
Продукционные свойства
Устойчивость и саморегуляция агроэкосистем
- обработка почвы;
- внесение минеральных удобрений;
- ирригация земледельческого участка;
- применение химических средств защиты растений.
Вышеупомянутые мероприятия способны существенно повысить устойчивость и продуктивность агроэкосистемы, но, к большому сожалению, проблему их саморегуляции решить они не в силах. Лишь только человеческий труд способен обеспечить ее полноценное существование.
Во многих аспектах роль человека в этом процессе полностью заменилась работой техники, значительно облегчив его участь. К тому же, достижения селекции и генной инженерии дают возможность получить новые высокопродуктивные сорта растений и породы животных. Химические открытия тоже не стоят на месте, в результате чего изобретаются еще более сильные средства защиты растений.
Несмотря на все это, агроэкосистемы сегодня считаются наиболее уязвимыми и экологически небезопасными экосистемами на теле матушки Земли. Уязвимость состоит в неспособности самостоятельно функционировать и постоянном доминирующем участии человека. Небезопасность же объясняется как фактом самого их создания, так и чрезмерной механизацией и химизацией этого производства на современном этапе.
Агроэкосистемы по своему происхождению чужеродны для биосферы, не свойственны ей. Но, для того чтобы прокормить себя, еще наши предки вынуждены были вырубать и выжигать леса, распахивать степи. Стремительное истребление природной среды в связи с этим сегодня, в начале XXI века достигло ужасающих размеров. Так, распаханность земли в отдельных уголках планеты сегодня достигает до 90% территории. Вместе с уникальными природными ландшафтами уничтожается и наше живое наследие — богатый мир флоры и фауны, сокращающийся с каждым годом.
Кроме этого, немалую обеспокоенность вызывают использование тяжелой сельскохозяйственной техники и средств борьбы с сорняками и вредителями. Результатом таких действий есть полная или частичная деградация земель, возникновение эрозионных процессов, снижение плодородия почвы и других ее ценных агрономических свойств. При положительных результатах борьбы пестицидов с нежелательными агентами агроэкосистем всегда существуют риски, что под их действие могут попасть и другие, полезные ей виды. Учеными доказан тот факт, что большинство метаболитов известных на сегодня пестицидов способны не только попадать в выращиваемые продукты, но и передаваться в более высокие участки трофической сети, ставя под угрозу существование не только птиц и млекопитающих, но и самого человека. Кроме аллергических реакций и пищевых отравлений, многие из них способны вызывать серьезные функциональные нарушения, вплоть до дисфункций репродуктивной сферы, что ставит под угрозу дальнейшее существование всего живого.
Несмотря на то, что человечество еще не до конца освоило механизмы устойчивого управления агроэкосистемами, значительные успехи в этом направлении уже достигнуты. Среди них — переход многих хозяйств на принципы органического земледелия и экологически безопасные методы защиты посевов, разработка современных методов утилизации отходов сельского хозяйства. Все это создает широкие перспективы и возможности развивать данную отрасль с максимальной прибылью для себя и минимальным риском для природы.
Читайте также: