Comparația dintre ecosistemele antropogenice naturale și simplificate (după Miller, 1993)

ecosistem natural (mlaștină, pajiște, pădure)	Ecosistem antropogen (câmp, plantă, casă)
Primește, transformă, acumulează energie solară.	Consumă energie fosilă și combustibil nuclear.
Produce oxigen și consumă dioxid de carbon.	Consumă oxigen și produce dioxid de carbon atunci când sunt arse combustibili fosili.
Formează sol fertil.	Slabește sau reprezintă o amenințare pentru soluri fertile.
Acumulează, purifică și consumă treptat apa.	Folosește multă apă, o poluează.
Creează habitate de diferite tipuri viata salbatica.	Distruge habitatele multor specii de animale sălbatice.
Filtrează și dezinfectează poluanții și deșeurile gratuit.	Produce poluanți și deșeuri care trebuie decontaminate pe cheltuiala publicului.
Are capacitatea de auto-conservare și auto-vindecare.	Necesită cheltuieli mari pentru întreținere și restaurare constantă.

Scopul principal al sistemelor agricole create este utilizarea rațională a acestora resurse biologice, care sunt direct implicate în sfera activității umane - surse de produse alimentare, materii prime tehnologice, medicamente.

Agroecosistemele sunt create de om pentru a obține un randament ridicat - producție pură de autotrofe.

Rezumând tot ce s-a spus deja despre agroecosisteme, subliniem următoarele diferențe principale față de cele naturale (Tabelul 2).

1. În agroecosisteme, diversitatea speciilor este redusă drastic:

§ scăderea speciilor de plante cultivate reduce și diversitatea vizibilă a populației animale a biocenozei;

§ diversitatea de specii a animalelor crescute de om este neglijabilă comparativ cu cea naturală;

§ pășunile cultivate (cu semănat de ierburi) sunt similare ca diversitate de specii cu câmpurile agricole.

2. Speciile de plante și animale cultivate de om „evoluează” prin selecție artificială și nu sunt competitive în lupta împotriva speciilor sălbatice fără sprijin uman.

3. Agroecosistemele primesc energie suplimentară subvenționată de om, pe lângă energia solară.

4. Producția netă (cultură) este îndepărtată din ecosistem și nu intră în lanțul trofic al biocenozei, ci utilizarea parțială a acesteia de către dăunători, pierderi în timpul recoltării, care pot cădea și în natura naturală. lanturile alimentare. În orice mod posibil suprimat de om.

5. Ecosistemele de câmpuri, livezi, pășuni, grădini de bucătărie și alte agrocenoze sunt sisteme simplificate susținute de om în stadiile incipiente ale succesiunii și sunt la fel de instabile și incapabile de autoreglare ca și comunitățile de pionier naturali și, prin urmare, nu pot exista fără sprijin uman.

masa 2

Caracteristici comparative ale ecosistemelor naturale și agroecosistemelor.

ecosistemelor naturale	Agroecosisteme
Unități primare naturale elementare ale biosferei, formate în cursul evoluției.	Unități elementare artificiale secundare transformate de om ale biosferei.
Sisteme complexe cu un număr semnificativ de specii de animale şi plante dominate de populaţii de mai multe specii. Ele se caracterizează printr-un echilibru dinamic stabil realizat prin autoreglare.	Sisteme simplificate cu predominanța populațiilor unei specii de plante și animale. Sunt stabili și se caracterizează prin variabilitatea structurii biomasei lor.
Productivitatea este determinată de caracteristicile adaptate ale organismelor implicate în ciclul substanțelor.	Productivitatea este determinată de nivel activitate economicăși depinde de posibilitățile economice și tehnice.
Producția primară este folosită de animale și participă la ciclul substanțelor. „Consumul” are loc aproape simultan cu „producția”.	Recolta este recoltată pentru a satisface nevoile umane și pentru a hrăni animalele. Materie vie se acumulează de ceva timp fără a fi consumat. Cea mai mare productivitate se dezvoltă doar pentru o perioadă scurtă de timp.

Cursul numărul 5. ecosisteme artificiale

5.1 Ecosisteme naturale și artificiale

În biosferă, pe lângă biogeocenozele naturale și ecosistemele, există comunități create artificial de activitatea economică umană – ecosisteme antropice.

Ecosistemele naturale se disting printr-o diversitate semnificativă de specii, există de mult timp, sunt capabile de autoreglare, au stabilitate și rezistență deosebită. Biomasa și nutrienții creați în ele rămân și sunt utilizați în cadrul biocenozelor, îmbogățindu-le resursele.

Ecosisteme artificiale - agrocenoze (lanuri de grâu, cartofi, grădini de legume, ferme cu pășuni adiacente, iazuri cu pești etc.) alcătuiesc o mică parte din suprafața terenului, dar asigură aproximativ 90% din energia alimentară.

Dezvoltare Agricultură din cele mai vechi timpuri, a fost însoțită de distrugerea completă a învelișului de vegetație pe suprafețe mari pentru a face loc pentru un numar mare speciile alese de om cele mai potrivite pentru hrana.

Cu toate acestea, inițial activitatea umană într-o societate agricolă se încadra în ciclul biochimic și nu a schimbat fluxul de energie în biosferă. În producția agricolă modernă, utilizarea energiei sintetizate în prelucrarea mecanică a pământului, utilizarea îngrășămintelor și pesticidelor a crescut dramatic. Acest lucru perturbă echilibrul energetic general al biosferei, ceea ce poate duce la consecințe imprevizibile.

Compararea ecosistemelor antropice naturale și simplificate

(după Miller, 1993)

ecosistem natural (mlaștină, pajiște, pădure)	Ecosistem antropogen (câmp, plantă, casă)
Primește, transformă, acumulează energie solară	Consumă energie din combustibili fosili și nucleari
Produce oxigen și consumă dioxid de carbon	Consumă oxigen și produce dioxid de carbon atunci când o fosilă este arsă
Formează sol fertil	Epuizează sau reprezintă o amenințare pentru solurile fertile
Acumulează, purifică și consumă treptat apa	Folosește multă apă, o poluează
Creează habitate pentru diferite tipuri de animale sălbatice	Distruge habitatele multor specii de animale sălbatice
Filtre gratuite și decontaminează contaminanții si deseuri	Produce poluanți și deșeuri care trebuie decontaminate pe cheltuiala publicului
Are capacitatea autoconservare și autovindecare	Necesită costuri mari pentru întreținere și restaurare constantă

5.2 Ecosisteme artificiale

5.2.1 Agroecosisteme

Agroecosistem(din grecescul agros - câmp) - o comunitate biotică creată și întreținută în mod regulat de om pentru a obține produse agricole. De obicei include totalitatea organismelor care trăiesc pe terenuri agricole.

Agroecosistemele includ câmpuri, livezi, grădini de legume, podgorii, mari complexe zootehnice cu pășuni artificiale adiacente.

O trăsătură caracteristică agroecosistemelor este fiabilitatea ecologică scăzută, dar productivitatea ridicată a unei (mai multe) specii sau soiuri de plante sau animale cultivate. Principala lor diferență față de ecosistemele naturale este structura lor simplificată și compoziția epuizată a speciilor.

Agroecosistemele sunt diferite de ecosistemele naturale o serie de caracteristici:

1. Varietatea organismelor vii din ele este redusă brusc pentru a obține cea mai mare producție posibilă.

Pe un câmp de secară sau grâu, pe lângă o monocultură de cereale, se găsesc doar câteva tipuri de buruieni. Într-o pajiște naturală, diversitatea biologică este mult mai mare, dar productivitatea biologică este de multe ori inferioară unui câmp semănat.

Reglarea artificială a numărului dăunătorilor - în cea mai mare parte conditie necesara menținerea agroecosistemelor. Prin urmare, în practica agricolă, sunt folosite mijloace puternice pentru a suprima numărul de specii nedorite: pesticide, erbicide etc. Consecințele asupra mediului aceste actiuni conduc insa la o serie de efecte nedorite, pe langa cele pentru care sunt aplicate.

2. Speciile de plante și animale agricole din agroecosisteme sunt obținute mai degrabă ca rezultat al selecției artificiale decât naturale și nu pot rezista luptei pentru existență cu specii sălbatice fără sprijin uman.

Ca urmare, are loc o îngustare bruscă a bazei genetice a culturilor agricole, care sunt extrem de sensibile la reproducerea în masă a dăunătorilor și bolilor.

3. Agroecosistemele sunt mai deschise, materia și energia sunt retrase din ele cu culturi, produse zootehnice și, de asemenea, ca urmare a distrugerii solului.

În biocenozele naturale, producția primară de plante este consumată în numeroase lanțuri trofice și din nou revenită la ciclul biologic sub formă de dioxid de carbon, apă și substanțe nutritive minerale.

Datorită recoltării constante și perturbării proceselor de formare a solului, cu cultivarea pe termen lung a monoculturii pe terenurile cultivate, fertilitatea solului scade treptat. Această poziție în ecologie se numește legea randamentelor descrescatoare .

Astfel, pentru o agricultură prudentă și rațională, este necesar să se țină cont de epuizarea resurselor solului și să se păstreze fertilitatea solului cu ajutorul tehnologiei agricole îmbunătățite, rotației raționale a culturilor și a altor metode.

Schimbarea acoperirii vegetației în agroecosisteme nu se produce în mod natural, ci la voința omului, ceea ce nu se reflectă întotdeauna bine în calitatea factorilor abiotici incluși în acesta. Acest lucru este valabil mai ales pentru fertilitatea solului.

Diferența principală agroecosisteme din ecosisteme naturale - obținerea de energie suplimentară pentru funcționare normală.

Suplimentar se referă la orice tip de energie care este adăugată agroecosistemelor. Poate fi forța musculară a unei persoane sau animale, tipuri diferite combustibil pentru exploatarea mașinilor agricole, îngrășăminte, pesticide, pesticide, iluminat suplimentar etc. Conceptul de „energie suplimentară” include și noi rase de animale de companie și soiuri plante cultivate introduse în structura agroecosistemelor.

Trebuie remarcat faptul că agroecosistemele - comunități extrem de instabile. Nu sunt capabili de auto-vindecare și autoreglare, sunt supuși amenințării cu moartea din cauza reproducerii în masă a dăunătorilor sau bolilor.

Motivul instabilității este că agrocenozele sunt compuse dintr-una (monocultură) sau mai rar maximum 2-3 specii. De aceea orice boală, orice dăunător poate distruge agrocenoza. Cu toate acestea, o persoană merge în mod conștient să simplifice structura agrocenozei pentru a obține randamentul maxim. Agrocenoze în multe Mai mult decât cenozele naturale (pădure, luncă, pășuni) sunt supuse eroziunii, levigarii, salinizării și invaziei dăunătorilor. Fără participarea omului, agrocenozele culturilor de cereale și legume există pentru cel mult un an, plantele de fructe de pădure - 3-4, culturile de fructe - 20-30 de ani. Apoi se dezintegrează sau mor.

Avantajul agrocenozelorÎnaintea ecosistemelor naturale este producția de hrană necesară oamenilor și mari oportunități de creștere a productivității. Cu toate acestea, ele sunt realizate doar cu preocupare constantă pentru fertilitatea pământului, asigurând plantelor umiditate, protejând populațiile culturale, soiurile și rasele de plante și animale de efectele adverse ale florei și faunei naturale.

Toate agroecosistemele de câmpuri, grădini, pajiști, grădini, sere create artificial în practica agricolă sunt sisteme susținute de om.

În raport cu comunitățile care se conturează în agroecosisteme, accentul se schimbă treptat în legătură cu dezvoltarea generală a cunoștințelor ecologice. Ideea de fragmentare, fragmentare a conexiunilor cenotice și simplificarea finală a agrocenozelor este înlocuită de o înțelegere a organizării lor sistemice complexe, în care o persoană influențează în mod semnificativ doar legăturile individuale, iar întregul sistem continuă să se dezvolte în conformitate cu natura naturală, naturală. legi.

Din punct de vedere ecologic, este extrem de periculos să simplificați mediul natural al unei persoane, transformând întregul peisaj într-unul agricol. Strategia principală pentru crearea unui peisaj extrem de productiv și durabil ar trebui să fie păstrarea și creșterea diversității acestuia.

Alături de întreținerea câmpurilor de mare productivitate, trebuie acordată o atenție deosebită păstrării ariilor protejate care nu sunt supuse impactului antropic. Rezervațiile cu o bogată diversitate de specii sunt o sursă de specii pentru comunitățile care se recuperează în serii succesive.

Caracteristici comparative ale ecosistemelor naturale și agroecosistemelor

ecosistemelor naturale	Agroecosisteme
Unități primare naturale elementare ale biosferei, formate în cursul evoluției	Unități elementare artificiale secundare transformate de om ale biosferei
Sisteme complexe cu un număr semnificativ de specii de animale și plante dominate de populații de mai multe specii. Ele se caracterizează printr-un echilibru dinamic stabil realizat prin autoreglare.	Sisteme simplificate dominate de populații ale unei singure specii de plante sau animale. Sunt stabili și se caracterizează prin variabilitatea structurii biomasei lor.
Productivitatea este determinată de caracteristicile adaptative ale organismelor implicate în ciclul substanțelor	Productivitatea este determinată de nivelul activității economice și depinde de capacitățile economice și tehnice
Producția primară este folosită de animale și participă la ciclul substanțelor. „Consumul” are loc aproape simultan cu „producția”	Recolta este recoltată pentru a satisface nevoile umane și pentru a hrăni animalele. Materia vie se acumulează de ceva timp fără a fi consumată. Cea mai mare productivitate se dezvoltă doar pentru o perioadă scurtă de timp

5.2.2 Ecosisteme industrial-urbane

Situația este destul de diferită în ecosisteme, care includ sisteme industrial-urbane - aici energia combustibilului înlocuiește complet energia solară. În comparație cu fluxul de energie din ecosistemele naturale, aici consumul acestuia este cu două până la trei ordine de mărime mai mare.

În legătură cu cele de mai sus, trebuie menționat că ecosistemele artificiale nu pot exista fără sisteme naturale, în timp ce ecosistemele naturale pot exista fără cele antropice.

sisteme urbane

Sistem urban (urbosistem)- „un sistem natural-antropogen instabil format din obiecte de arhitectură și construcții și ecosisteme naturale puternic perturbate” (Reimers, 1990).

Pe măsură ce orașul se dezvoltă, zonele sale funcționale devin din ce în ce mai diferențiate. industrial, rezidential, parc forestier.

zonele industriale- sunt teritoriile de concentrare a instalaţiilor industriale ale diverselor industrii (metalurgică, chimică, construcţii de maşini, electronice etc.). Ele sunt principalele surse de poluare mediu inconjurator.

zone rezidențiale- sunt teritoriile de concentrare a clădirilor de locuit, a clădirilor administrative, a obiectelor de cultură, de educație etc.

parc forestier - aceasta este o zonă verde în jurul orașului, cultivată de om, adică adaptată pentru recreere în masă, sport și divertisment. Secțiunile sale sunt posibile și în interiorul orașelor, dar de obicei aici parcuri orasenesti- plantații de arbori în oraș, care ocupă teritorii destul de întinse și servesc, de asemenea, cetățenilor pentru recreere. Spre deosebire de pădurile naturale și chiar de parcurile forestiere, parcurile orașului și plantațiile similare mai mici din oraș (pătrate, bulevarde) nu sunt sisteme autoportante și autoreglabile.

Zona de parc forestier, parcurile orașului și alte zone ale teritoriului alocate și special adaptate pentru recreerea oamenilor se numesc recreative zone (teritorii, situri etc.).

Aprofundarea proceselor de urbanizare duce la complexitatea infrastructurii orașului. Un loc semnificativ începe să ocupe transportși facilitati de transport(autostrăzi, benzinării, garaje, benzinării, căi ferate cu infrastructura sa complexă, inclusiv subteran - metrou; aerodromuri cu un complex de servicii etc.). Sisteme de transport traversează toate zonele funcționale ale orașului și au impact asupra întregului mediu urban (mediu urban).

Mediul umanîn aceste condiții, este o combinație de medii abiotice și sociale care influențează în comun și direct oamenii și economia lor. În acelaşi timp, după N.F.Reimers (1990), ea poate fi împărţită în mediul naturalși mediu natural transformat de om(peisaje antropice până la mediul artificial al oamenilor - clădiri, drumuri asfaltate, iluminat artificial etc., adică până la mediu artificial).

În general, mediul urban și așezările de tip urban fac parte tehnosfera, adică biosfera, transformată radical de om în obiecte tehnice și create de om.

Pe lângă partea terestră a peisajului, baza sa litogenă, adică partea de suprafață a litosferei, care este denumită în mod obișnuit mediul geologic, intră și pe orbita activității economice umane (E. M. Sergeev, 1979).

Mediul geologic sunt pietre, Apele subterane, care sunt afectate de activitatea economică umană (Fig. 10.2).

În zonele urbane, în ecosistemele urbane, se poate distinge un grup de sisteme, reflectând complexitatea interacțiunii clădirilor și structurilor cu mediul înconjurător, care se numesc sisteme naturale și tehnice(Trofimov, Epishin, 1985) (Fig. 10.2). Sunt strâns legate de peisajele antropice, cu lor structura geologicăși ușurare.

Astfel, sistemele urbane sunt în centrul atenției populației, rezidențiale și clădiri industriale si structuri. Existența sistemelor urbane depinde de energia combustibililor fosili și a materiilor prime de energie nucleară, este reglementată și întreținută artificial de om.

Mediul sistemelor urbane, atât părțile sale geografice, cât și geologice, a fost cel mai puternic schimbat și, de fapt, a devenit artificial, aici apar probleme de utilizare si reutilizare a resurse naturale, poluarea și purificarea mediului, se constată o izolare din ce în ce mai mare a ciclurilor economice și de producție de metabolismul natural (cifrurile de afaceri biogeochimice) și fluxul de energie în ecosistemele naturale. Și, în sfârșit, aici densitatea populației și mediul construit sunt cele mai mari, ceea ce amenință nu numai sanatatea umana, dar şi supravieţuirea întregii omeniri. Sănătatea umană este un indicator al calității acestui mediu.

Natura este multifațetă și frumoasă. Putem spune că acesta este un întreg sistem care include atât viața cât și natura neînsuflețită. În interiorul său există multe alte sisteme diferite care sunt inferioare lui ca scară. Dar nu toate sunt create complet de natură. În unele dintre ele, o persoană contribuie. Factorul antropic poate schimba radical peisajul natural și orientarea acestuia.

Agroecosistem – rezultat din activitatea antropică. Oamenii pot ară pământul, planta teritoriul cu copaci, dar indiferent de ceea ce facem, mereu am fost înconjurați și vom fi înconjurați de natură. Aceasta este o parte din particularitățile sale. Prin ce diferă agroecosistemele de ecosistemele naturale? Merită analizat acest lucru.

în general

În general, sistem ecologic- aceasta este orice combinație de componente organice și anorganice în care există o circulație de substanțe.

Fie că este natural sau creat de om, este totuși un sistem ecologic. Dar totuși, prin ce diferă agroecosistemele de ecosistemele naturale? Despre totul în ordine.

ecosistem natural

Sistemul natural, sau, așa cum este numit și biogeocenoza, este o combinație de componente organice și anorganice de pe site. suprafața pământului cu omogene fenomene naturale: atmosfera, roci, conditii hidrologice, soluri, plante, animale si lumea microorganismelor.

Sistemul natural are propria sa structură, care include următoarele componente. Producătorii sau, după cum se mai numesc și autotrofe, sunt toate acele plante capabile să producă materie organică adică capabil de fotosinteză. Consumatorii sunt cei care mănâncă plante. Este de remarcat faptul că aparțin primului ordin. În plus, există consumatori și alte comenzi. Și, în sfârșit, un alt grup este grupul de descompunetori. Se obișnuiește să includă diferite tipuri de bacterii, ciuperci.

Structura ecosistemului natural

În orice ecosistem, lanțurile trofice, rețelele trofice și nivelurile trofice se disting. Lanțul trofic este transferul secvenţial de energie. O rețea trofică reprezintă toate lanțurile care sunt interconectate. Nivelurile trofice sunt locurile pe care organismele le ocupă în lanțurile trofice. Producătorii aparțin chiar primului nivel, consumatorii de primul ordin aparțin celui de-al doilea, consumatorii de al doilea ordin al treilea și așa mai departe.

Un lanț saprofit, sau altfel detritic, începe cu rămășițele moarte și se termină cu un fel de animal. Există un lanț alimentar omnivor. pășunatul pășunat) în orice caz începe cu organisme fotosintetice.

Totul este despre biogeocenoză. Prin ce diferă agroecosistemele de ecosistemele naturale?

Agroecosistem

Un agroecosistem este un ecosistem creat de om. Aceasta include grădini, teren arabil, podgorii, parcuri.

Asemenea celui precedent, agroecosistemul cuprinde următoarele blocuri: producători, consumatori, descompunetori. Primele sunt plantele cultivate, buruieni, plante de pășuni, grădini și centuri forestiere. Consumatorii sunt toți animalele de fermă și oamenii. Blocul de descompunere este un complex de organisme din sol.

Tipuri de agroecosisteme

Crearea peisajelor antropice include mai multe tipuri:

• peisaje agricole: terenuri arabile, pășuni, terenuri irigate, grădini și altele;
• pădure: parcuri forestiere, centuri de acoperire;
• apa: iazuri, lacuri de acumulare, canale;
• urban: orașe, orașe;
• industriale: mine, cariere.

Există o altă clasificare a agroecosistemelor.

Tipuri de agroecosisteme

În funcție de nivel utilizare economică, sistemele sunt împărțite în:

• agrosferă (ecosistem global),
• peisaj agricol,
• agroecosistem,
• agrocenoza.

Depinzând de caracteristici energetice zone naturaleîmpărțirea are loc:

• tropical;
• subtropical;
• moderat;
• tipuri arctice.

Prima se caracterizează prin aport ridicat de căldură, vegetație continuă și predominanța culturilor perene. A doua - două perioade de vegetație, și anume vara și iarna. Al treilea tip are un singur sezon de creștere, precum și o perioadă lungă de repaus. În ceea ce privește al patrulea tip, aici cultivarea culturilor este foarte dificilă din cauza temperaturi scăzute, precum și smuguri pentru o lungă perioadă de timp.

Varietate de semne

Toate plantele cultivate trebuie să aibă anumite proprietăți. În primul rând, plasticitatea ecologică ridicată, adică capacitatea de a produce culturi într-o gamă largă de fluctuații ale condițiilor climatice.

În al doilea rând, eterogenitatea populațiilor, adică în fiecare dintre ele ar trebui să existe plante care diferă prin caracteristici precum timpul de înflorire, rezistența la secetă și rezistența la îngheț.

În al treilea rând, precocitatea - capacitatea de a dezvoltare rapida care va depăşi dezvoltarea buruienilor.

În al patrulea rând, rezistența la boli fungice și alte boli.

În al cincilea rând, rezistența la insectele dăunătoare.

Comparativ și agroecosisteme

În plus, așa cum am menționat mai sus, aceste ecosisteme sunt foarte diferite în o serie de alte caracteristici. Spre deosebire de natural, în agroecosistem, principalul consumator este persoana însuși. El este cel care caută să maximizeze primirea producției primare (cultură) și secundară (șeptel). Al doilea consumator sunt animalele de fermă.

A doua diferență este că agroecosistemul este format și reglementat de om. Mulți oameni se întreabă de ce un agroecosistem este mai puțin rezistent decât un ecosistem. Chestia este că au o capacitate slab exprimată de autoreglare și auto-reînnoire. Fără intervenția umană, ele există doar pentru o perioadă scurtă de timp.

Următoarea diferență este selecția. Durabilitate ecosistem natural asigură selecția naturală. În agroecosistem, este artificială, asigurată de om și care vizează obținerea unei producții maxime posibile. Energia primită de sistemul agricol include soarele și tot ceea ce dă o persoană: irigații, îngrășăminte și așa mai departe.

Biogeocenoza naturală se hrănește numai cu energie naturală. De regulă, plantele crescute de om includ mai multe specii, în timp ce ecosistemul natural este foarte divers.

Diferit echilibrul nutrițional- încă o diferență. Produsele plantelor dintr-un ecosistem natural sunt folosite în multe lanțuri trofice, dar totuși revin în sistem. Se dovedește circulația substanțelor.

Prin ce diferă agroecosistemele de ecosistemele naturale?

Ecosistemele naturale și cele agricole diferă unele de altele în multe feluri: plante, consum, vitalitate, rezistență la dăunători și boli, diversitatea speciilor, tipul de selecție și multe alte trăsături.

Un ecosistem creat de om are atât avantaje, cât și dezavantaje. Sistemul natural, la rândul său, nu poate avea niciun dezavantaj. Totul este frumos și armonios în el.

Atunci când creează sisteme artificiale, o persoană trebuie să trateze cu atenție natura pentru a nu perturba această armonie.

ecosistemelor naturale	Agroecosisteme
Unități primare naturale elementare ale biosferei, formate în cursul evoluției	Unități elementare artificiale secundare transformate de om ale biosferei
Sisteme complexe cu un număr semnificativ de specii de animale și plante dominate de populații de mai multe specii. Ele se caracterizează printr-un echilibru dinamic stabil realizat prin autoreglare.	Sisteme simplificate dominate de populații ale unei singure specii de plante sau animale. Sunt stabili și se caracterizează prin variabilitatea structurii biomasei lor.
Productivitatea este determinată caracteristici adaptive organisme implicate în ciclul materiei	Productivitatea este determinată de nivelul activității economice și depinde de capacitățile economice și tehnice
Producția primară este folosită de animale și participă la ciclul substanțelor. „Consumul” are loc aproape simultan cu „producția”	Recolta este recoltată pentru a satisface nevoile umane și pentru a hrăni animalele. Materia vie se acumulează de ceva timp fără a fi consumată. Cea mai mare productivitate se dezvoltă doar pentru o perioadă scurtă de timp

În agrocenoze, o creștere excesivă a anumite tipuri, numit de Ch. Elton „explozie de mediu”. Astfel, de exemplu, „exploziile de mediu” sunt cunoscute din istorie: în secolul trecut, ciuperca phytophthora a distrus cartofii în Franța și a provocat foamete, iar gândacul de Colorado s-a răspândit în America în Oceanul Atlantic iar la începutul secolului al XX-lea . a intrat în Europa de Vest, în anii 40. - în partea europeana Rusia. În perioada dificilă de după război, acest gândac ne-a „curățat” literalmente câmpurile, pentru că nu eram pregătiți pentru invazia lui.

Pentru a evita astfel de fenomene, este necesară reglarea artificială a numărului dăunătorilor cu suprimarea rapidă a celor care încearcă doar să scape de sub control. În același timp, adesea opinia unei persoane nu coincide cu „opinia” naturii despre numărul în exces al unui anumit dăunător. Deci, din punctul de vedere al selecției naturale, stabilizarea numărului de molii de măr la un anumit nivel nu dăunează existenței mărului ca specie, dar o persoană are nevoie de mult mai multe fructe de înaltă calitate pentru nutriție. . Prin urmare, în practica agricolă, el folosește astfel de mijloace pentru a suprima numărul dăunătorilor și într-o asemenea cantitate încât aceștia acționează de multe ori mai puternic decât regulatorii naturali abiotici și biotici.

Simplificarea mediului natural uman, din punct de vedere ecologic, este foarte periculoasă. Prin urmare, este imposibil să transformăm întregul peisaj într-unul agricol, este necesară conservarea și creșterea diversității acestuia, lăsând neatinse arii protejate care ar putea constitui o sursă de specii pentru comunitățile aflate în refacere în seria succesorală.

Ecosisteme industrial-urbane

Despre procesele de urbanizare

Urbanizare este creşterea şi dezvoltarea oraşelor, o creştere a ponderii populaţiei urbane din ţară datorită mediu rural, procesul de creștere a rolului orașelor în dezvoltarea societății. Creșterea populației și densitatea acesteia - caracteristică orase. Din punct de vedere istoric, primul oraș cu un milion de locuitori a fost Roma în timpul lui Iulius Cezar (44-10 î.Hr.). cu cel mai mult oraș mare din lume în timpul nostru este Mexico City - 14 milioane de oameni conform datelor pentru 1990, în 2000 erau așteptate 31 de milioane. Până în 2000, orașe precum Bombay, Cairo ar fi trebuit să atingă și chiar să depășească pragul de 16 milioane de oameni , Jakarta și Karachi, piatra de hotar de 20 de milioane și peste - Sao Paulo, Kolkata, Seul. Populația Moscovei până la sfârșitul anului 2002 este de peste 10 milioane de oameni

Suprafața totală a teritoriilor urbanizate ale Pământului în 1980 se ridica la 4,69 milioane km 2 , iar până în 2007 va ajunge la 19 milioane km 2 - 12,8% din întreaga suprafață și mai mult de 20% din suprafața terestră favorabilă vieții. Până în 2030, aproape întreaga populație a lumii va locui în așezări de tip urban (Reimers, 1990).

Densitatea populației în orașe, în special în cele mari, variază de la câteva mii la câteva zeci de mii de oameni pe 1 km2, iar în Hong Kong - 1500 de mii pe 1 km2. După cum se știe, efectul factorilor care depind de densitatea populației și de suprimare a reproducerii animalelor nu se extinde la om: intensitatea creșterii populației nu este redusă automat de către aceștia. Dar obiectiv densitate mare duce la o deteriorare a sănătății, la apariția unor boli specifice asociate, de exemplu, cu poluarea mediului, face ca situația să fie periculoasă din punct de vedere epidemiologic în cazul unei încălcări voluntare sau involuntare norme sanitare, si etc.

Deosebit de intens procesele de urbanizareîn tari in curs de dezvoltare, ceea ce este evidențiat în mod elocvent de cifrele de mai sus pentru creșterea numărului de orașe în următorii ani.

O persoană însuși creează aceste sisteme urbane complexe, urmărind un obiectiv bun - să îmbunătățească condițiile de viață și nu doar pur și simplu „protejându-se” de factorii limitatori, ci și creând pentru sine un nou mediu artificial care crește confortul vieții. Totuși, acest lucru duce la o separare a omului de mediul natural și la perturbarea ecosistemelor naturale.

sisteme urbane

Sistem urban (urbosistem) -„un sistem natural-antropic instabil format din obiecte de arhitectură și de construcții și ecosisteme naturale puternic perturbate” (Reimers, 1990).

Pe măsură ce orașul se dezvoltă, zonele sale funcționale sunt din ce în ce mai diferențiate - acestea sunt industriale, rezidențiale, parcuri forestiere. Zone industriale - acestea sunt zone de concentrare instalații industriale diverse industrii (metalurgică, chimică, inginerie, electronică etc.) - Sunt principalele surse de poluare a mediului.

Zone rezidențiale - acestea sunt zone de concentrare a clădirilor de locuit, clădiri administrative, obiecte de cultură, educație etc.

parc forestier- Aceasta este o zonă verde în jurul orașului, cultivată de om, adică adaptată pentru recreere în masă, sport și divertisment. Secțiunile sale sunt posibile și în interiorul orașelor, dar de obicei aici parcuri orasenesti- plantații de copaci în oraș, care ocupă teritorii destul de întinse și servesc, de asemenea, orășenii pentru recreere. Spre deosebire de pădurile naturale și chiar de parcurile forestiere, parcurile orașului și plantațiile similare mai mici din oraș (pătrate, bulevarde) nu sunt sisteme autoportante și autoreglabile.

Zona de parc forestier, parcurile orașului și alte zone ale teritoriului alocate și special adaptate pentru recreerea oamenilor se numesc recreative zone (teritorii, situri etc.).

Aprofundarea proceselor de urbanizare duce la complexitatea infrastructurii orașului. Un loc semnificativ începe să ocupe transportși facilitati de transport(autostrăzi, benzinării, garaje, benzinării, căi ferate cu infrastructura lor complexă, în inclusiv subteran - metrou; aerodromuri cu un complex de servicii etc.). Sisteme de transport traversează toate zonele funcționale ale orașului și au impact asupra întregului mediu urban (mediu urban).

Mediul umanîn aceste condiții, este un ansamblu de medii abiotice și sociale care afectează în comun și direct oamenii și economia lor. În acelaşi timp, după N.F.Reimers (1990), ea poate fi împărţită în mediul naturalși mediu natural transformat de om(peisaje antropice până la mediul artificial al oamenilor - clădiri, drumuri asfaltate, iluminat artificial etc., adică până la mediu artificial).În general, mediul urban aşezări tipul urban face parte tehnosfera, adică biosfera, transformată radical de om în obiecte tehnice și create de om.

Pe lângă partea terestră a peisajului, baza sa litogenă, adică partea de suprafață a litosferei, care este denumită în mod obișnuit mediul geologic, intră și pe orbita activității economice umane (E. M. Sergeev, 1979). Mediul geologic - acestea sunt roci, apele subterane, care sunt afectate de activitățile umane (Fig. 10.2).

În zonele urbane, în ecosistemele urbane, se poate distinge un grup de sisteme, reflectând complexitatea interacțiunii clădirilor și structurilor cu mediul înconjurător, care numite sisteme natural-tehnice(Trofimov, Epishin, 1985) (Fig. 10.2). Sunt strâns legate de peisajele antropice, cu structura și relieful lor geologic.

Astfel, sistemele urbane sunt în centrul atenției populației, clădirile și structurile rezidențiale și industriale. Existența sistemelor urbane depinde de energia combustibililor fosili și a materiilor prime de energie nucleară, este reglementată și întreținută artificial de om.

Mediul sistemelor urbane, atât părțile sale geografice, cât și geologice, a fost cel mai puternic schimbat și, de fapt, a devenit artificial, aici apar probleme de utilizare și reutilizare a resurselor naturale implicate în circulația, poluarea și purificarea mediului, aici se constată o izolare din ce în ce mai mare a ciclurilor economice și de producție de metabolismul natural (rulajele biogeochimice) și fluxul de energie în ecosistemele naturale. Și, în sfârșit, aici densitatea populației și mediul construit sunt cele mai mari, ceea ce amenință nu numai sanatatea umana, dar şi supravieţuirea întregii omeniri. Sănătatea umană este un indicator al calității acestui mediu.

întrebări de testare

1. Ce principiu a pus Y. Odum ca bază pentru a distinge patru tipuri fundamentale de ecosisteme? Enumerați aceste tipuri.

2. Ce este tipic pentru primul și al doilea tip de ecosisteme (naturale)?

3. Prin ce diferă al treilea tip de ecosisteme (agroecosisteme) de ecosistemele naturale similare?

4. Care sunt caracteristicile sectorului energetic al celui de-al patrulea tip de ecosisteme (industrial-urban)?

5. Ce este urbanizarea și sistemele urbane?

6. Ce se înțelege prin sistemul natural și tehnic și mediul artificial?

Munca practica

„Descrierea comparativă a sistemului natural și a agroecosistemului”.

Ţintă: să continue dezvoltarea capacității de comparare pe baza analizei biogeocenozei naturale și agrocenozei; explicați motivele asemănărilor și diferențelor identificate.

2. Completați tabelul „Comparația sistemului natural (biogeocenoza) și agroecosistemul”.

Comparația dintre biogeocenoză și agrocenoză.

3. Conform criteriilor de comparație și imaginilor, faceți descriere scurta iaz de ecosistem

· Găsiți exemple de relații între organismele care locuiesc în ecosistem (predare, competiție, simbioză... etc.) ilustrând răspunsul cu exemple adecvate

descrieți 2-3 lanțuri trofice care ar trebui să aibă loc în acest ecosistem

Dați exemple de 2-3 adaptări ale organismelor vegetale sau animale la lipsa de acțiune a oricăreia factor abiotic

Dați exemple de producători, consumatori și descompunetori ai acestor ecosisteme

Agroecosisteme sau agrocenoze.

Activitatea economică a oamenilor este un factor puternic în transformarea naturii. Ca urmare a acestei activități, se formează biogeocenoze deosebite. Acestea includ, de exemplu, agrocenozele, care sunt biogeocenoze artificiale rezultate din activitățile agricole umane. Exemple sunt pajiştile, câmpurile, păşunile create artificial. Atunci când creează astfel de biogeocenoze, o persoană utilizează pe scară largă o varietate de practici agricole: semănatul de ierburi foarte productive, ameliorarea (cu umiditate excesivă), fertilizarea, diferite căi lucrarea solului, uneori irigare artificială etc. Numărul de biogeocenoze create poate include și parcuri, livezi si fructe de padure, plantatii forestiere etc.

La crearea biogeocenozelor artificiale este necesar să se țină seama mai pe deplin de formele de relații care se dezvoltă în astfel de comunități între componentele lor și sol. Este deosebit de important să se ia în considerare proprietățile solului, necesitatea de a-l proteja de distrugerea de către vânt și apă (eroziune), conservarea structurii naturale și a integrității. acoperirea solului si etc.

Abundența mare de plante din aceeași specie pe suprafețe mari poate duce la faptul că insectele care se hrănesc cu aceste plante, rare în biogeocenozele naturale, se înmulțesc puternic și devin dăunători periculoși ai culturilor cultivate. De exemplu, gărgărița sfeclei din pajiștile naturale se hrănește cu câteva specii de plante din familia boragelor, fără a le provoca prea mult rău. Situația s-a schimbat radical când a fost introdusă în cultură sfecla de zahăr, care a ocupat suprafețe vaste. Gârgărița „inofensivă” a sfeclei a devenit un dăunător în masă al uneia dintre cele mai importante culturi agricole.

Biogeocenozele artificiale create de om necesită o atenție neobosită și o intervenție activă în viața lor. Cu o tehnologie agricolă înaltă și ținând cont de interacțiunea componentelor agrocenozei, acestea pot fi extrem de productive, cum ar fi pajiști artificiale, plantații forestiere etc.

Între biogeocenozele naturale și cele artificiale, alături de asemănări, există diferențe care sunt importante de luat în considerare în activitatea economică umană.

Biogeocenozele naturale constau de obicei dintr-un număr mare de specii. Sunt sisteme ecologice care se formează în natură sub influența selecției naturale. Acesta din urmă mătură deoparte toate formele de organisme prost adaptate. Ca urmare, se formează un sistem ecologic complex, relativ stabil, capabil de autoreglare. În biogeocenozele naturale se realizează circulația substanțelor, în urma căreia substanțele consumate de plante sunt returnate în sol.

LA făcută de om biogeocenoze artificiale - agrocenoze - componente sunt selectate pe baza valorii economice. Aici factorul principal nu este natural, dar selecție artificială. Prin selecția artificială și alte măsuri agrotehnice, o persoană caută să obțină productivitate biologică maximă (randament). În biogeocenoze artificiale, o parte semnificativă nutriențiîndepărtat odată cu recolta din sistem și nu se realizează circulația naturală a substanțelor. Există o diversitate redusă a speciilor incluse în agrocenoză, deoarece. De obicei, se cultivă una sau mai multe specii (soiuri) de plante, ceea ce duce la o epuizare semnificativă a compoziției speciilor de animale, ciuperci și bacterii. În agrocenoze, există și o capacitate redusă a plantelor cultivate de a rezista concurenților și dăunătorilor. Speciile cultivate au fost atât de puternic modificate prin selecție în favoarea omului, încât fără sprijinul său nu pot suporta lupta pentru existență.

În biogeocenozele naturale, sursa de energie este Soarele. În agrocenoze, împreună cu această sursă (naturală) de energie, o persoană aplică îngrășăminte, fără de care nu se poate realiza o productivitate biologică ridicată. Agrocenozele sunt întreținute de om prin cheltuieli mari de energie (energia musculară a oamenilor și animalelor, munca mașinilor agricole, energia asociată a îngrășămintelor, costul irigațiilor suplimentare etc.). Astfel, ele există și dau o productivitate biologică ridicată datorită intervenției și sprijinirii continue a persoanei, fără a cărei participare nu pot exista.

Ecosistemul de iaz.

Ecosistemul acvariului.