Отличия агроэкосистем агроценозов от природных сообществ

76. Агроэкосистемы и их основных отличия от природных экосистем.

Агроэкосистемы или сельскохозяйственные угодья – это антропогенные (т.е.

созданные человеком) экосистемы.

Агроэкосистема состоит из организмов трёх основных трофических групп:

продуцентов, консументов и редуцентов.

Продуценты в агроэкосистеме – культурные растения, травы сенокосов и пастбищ,

деревья садов, лесопосадок и естественных лесов, входящих в её состав.

Продуценты и спутники культурных растений – сорняки.

Консументы в агроэкосистеме – человек и сельскохозяйственные животные, а

также вредители полевых культур, паразиты, полезные насекомые – хищные и

опылители, птицы, организмы – симбиотрофы (микоризные грибы и бактерии – азот

фиксаторы). Животные – детритофаги размельчают растительные остатки и

облегчают деятельность бактерий.

Редуценты в агроэкосистеме – в основном бактерии. Они поддерживают плодородие

почв, превращая остатки растений в гумус, а гумус и вносимый на поля навоз –

в более простые органические и минеральные вещества, доступные растениям.

Среди редуцентов есть не только восстановители плодородия почв, но и его

Человек контролирует не всё живое население агроэкосистемы, часть видов проникает в неё и живёт помимо его воли. Такие живущие сами по себе виды называются спонтанными. Среди них – и вредители, и растения-сорняки, и полезные животные: птицы, насекомые-хищники и др.

Сам человек в агроэкосистеме – консумент-фитофаг (питается растениями) и зоофаг (ест мясо и пьёт молоко). Однако роль его в агроэкосистеме ещё больше, так как исходя из своих интересов, он формирует структуру и состав агроэкосистемы и влияет на её трофические элементы с целью получить

наибольшую первичную и вторичную продукцию: он распахивает часть земель и

высевает сельскохозяйственные культуры, создаёт сенокосы пастбища на месте

лесов, разводит сельскохозяйственных животных.

Отличие агроэкосистемы от природных систем

-Агроэкосистемы имеют целый ряд отличий от природных экосистем. В агроэкосистемах существенно меньше видовое разнообразие.

-В них не сбалансирован круговорот веществ.

-В отличие от природных экосистем, агроэкосистемы не стабильны без постоянного вмешательства человека.

77. Суть экологического эксперимента ю. Одума с трофической цепью люцерна-телята-мальчик.

Е. Одум (1959) в предельно упрощенной пищевой цепи — люцерна ? теленок ? ребенок оценил превращение энергии, проиллюстрировал величину ее потерь. Допустим, рассуждал он, имеется посев люцерны на площади 4 га. На этом поле кормятся телята (предполагается, что они едят только люцерну), а 12-летний мальчик питается исключительно телятиной. Результаты расчетов, представленные в виде трех пирамид: численности, биомассы и энергии (рис. 12.31 и 12.32), — свидетельствуют; что люцерна использует всего 0,24% всей падающей на поле солнечной энергии, теленком усваивается 8% этой продукции и только 0,7% биомассы теленка обеспечивает развитие ребенка в течение года*.

Е. Одум, таким образом, показал, что только одна миллионная доля приходящейся солнечной энергии превращается в биомассу плотоядного, в данном случае способствует увеличению массы ребенка, а остальное теряется, рассеивается в деградированной форме в окружающей среде. Приведенный пример наглядно иллюстрирует очень низкую экологическую эффективность экосистем и малый КПД при превращении в пищевых цепях. Можно констатировать следующее: если 1000 ккал (сут м2) зафиксирована продуцентами, то 10 ккал (сут. м2) переходит в биомассу травоядных и только 1 ккал (сут. м2) — в биомассу плотоядных. Поскольку определенное количество вещества может быть использовано каждым биоценозом неоднократно, а порция энергии один раз, то целесообразнее говорить, что в экосистеме происходит каскадный перенос энергии (см. рис. 12.19). Консументы служат управляющим и стабилизирующим звеном в экосистеме (рис. 12.32). Консументы порождают спектр разнообразия в ценозе, препятствуя монополии доминантов. Правило управляющего значения консументов можно с полным основанием отнести к достаточно фундаментальным. Согласно кибернетическим воззрениям, управляющая система должна быть сложнее по структуре, чем управляемая, то становится ясной причина множественности видов консументов. Управляющее значение консументов имеет и энергетическую подоснову. Поток энергии, проходящий через тот или другой трофический уровень, не может абсолютно определяться наличием пищи в нижележащем трофическом уровне. Всегда остается, как известно, достаточный «запас», так как полное уничтожение корма привело бы к гибели потребителей. Эти общие закономерности наблюдаются в рамках популяционных процессов, сообществ, уровней экологической пирамиды, биоценозов в целом.

Источник

Чем природная экосистема отличается от агроэкосистемы?

Отличия агроценозов от естественных биогеоценозов. Между естественными и искусственными биогеоценозами наряду со сходством существуют и большие различия, которые важно учитывать в сельскохозяйственной практике.

Первое отличие состоит в разном направлении отбора. В природных экосистемах существует естественный отбор, отвергающий неконкурентоспособные виды и формы организмов и их сообществ в экосистеме и тем самым обеспечивающий ее основное свойство — устойчивость. В агроценозах действует преимущественно искусственный отбор, направленный человеком прежде всего на максимальное повышение урожайности сельскохозяйственных культур. По этой причине экологическая устойчивость агроценозов невелика. Они не способны к саморегуляции и самовозобновлению, подвержены угрозе гибели при массовом размножении вредителей или возбудителей болезней. Поэтому без участия человека, его неустанного внимания и активного вмешательства в их жизнь агроценозы зерновых и овощных культур существуют не более года, многолетних трав — 3—4 года, плодовых культур — 20—30 лет. Затем они распадаются или отмирают.

Второе отличие — в источнике используемой энергии. Для естественного биогеоценоза единственным источником энергии является Солнце. В то же время агроценозы, помимо солнечной энергии, получают дополнительную энергию, которую затратил человек на производство удобрений, химических средств против сорняков, вредителей и болезней, на орошение или осушение земель и т. д. Без такой дополнительной затраты энергии длительное существование агроценозов практически невозможно.

Третье отличие сводится к тому, что в агроэкосистемах резко снижено видовое разнообразие живых организмов. На полях обычно культивируют один или несколько видов (сортов) растений, что приводит к значительному обеднению видового состава животных, грибов, бактерий. Кроме того, биологическое однообразие сортов культурных растений, занимающих большие площади (иногда десятки тысяч гектаров) , часто является основной причиной их массового уничтожения специализированными насекомыми (например, колорадским жуком) или поражения возбудителями болезней (мучнис-торосяными, ржавчинными, головневыми грибами, фитофторой и др.) .

Четвертое отличие состоит в разном балансе питательных элементов. В естественном биогеоценозе первичная продукция растений (урожай) потребляется в многочисленных цепях (сетях) питания и вновь возвращается в систему биологического круговорота в виде углекислого газа, воды и элементов минерального питания.

1. Большим биоразнообразием и разнообразием пищевых связей и цепей.

2. Сбалансированным круговоротом веществ.

3. Участием солнечной энергии в круговороте веществ и продолжительными сроками существования.

в природной экосистеме биоразнообразие, извините за тавтологию, разнообразно)) ) Ну допустим: агросистема, поле пшеницы. И что же там наблюдается? кроме пшеницы других организмов и нет! То есть, это так подразумевается, что их быть не должно. Агрономы уничтожают другие организмы различными пестицидами (гербицидами, инсектицидами и проч.) , при этом поливая пшеницу различного рода удобрениями, так как изначально цикл миграции веществ нарушен. Это кстати, второе отличие. Природа так устроена, что в естественном биогеоценозе большое разнообразие видов и сообществ (биогеоценоз = биоценоз + биотоп) . Это все нужно для того, чтобы соблюдался круговорот веществ, о котором писалось выше. Именно поэтому, по природным правилам, грызуны и сорняковые растения начинают поедать пшеницу. Такое вот давление жизни 🙂 то есть агросистема — это создаваемые человеком для получения высокой чистой продукции автотрофов (урожая) . Там всего лишь один организм, а остальные всячески уничтожаются.

Источник

Природная экосистема и агроэкосистема

Термином экосистема называют единство живых организмов и среды их обитания, в котором они могут осуществлять обмен энергией и веществами. В экосистеме гармонично сочетается жизнь животных, растений и микроорганизмов. Она имеет характерный для нее состав почвы, изменения температуры и показатели биологической продуктивности.

Экосистемы могут быть естественными (биогеоценоз) и искусственными (агроценоз). Естественные экосистемы — это тайга, лес, озеро, море, пустыня и другие. Искусственные – аквариум, виноградники, огороды, клумбы, поле и другие.

Основная характеристика экосистемы — это наличие относительно замкнутого, стабильного во времени и пространстве потока энергии и веществ между живыми организмами и неорганическими условиями существования. Поэтому, например аквариум не является природной экосистемой, так как если не следить за ним, он очень быстро разрушится, потому что не может сам развиваться и регулировать условия, чтобы поддерживать в себе жизнь организмов на прежнем уровне.

Сходства природных экосистем и агроэкосистем

• Являются открытыми экосистемами, то есть поглощают энергию солнца.
• Состоят из консументов(организмов, потребляющих органические вещества), продуцентов( организмов, которые производят органические вещества из неорганических), редуцентов( организмов, разрушающих мертвые остатки и превращающих их в органические или неорганические соединения(грибы и бактерии)).
• В каждой из систем работает правило экологической пирамиды.
• Существуют цепи питания.
• Присутствуют борьба за выживание, искусственный или естественный отбор и наследственная изменчивость
• Основой сообществ служат продуценты, которые используют энергию солнца для образования органических веществ и являются первым звеном в цепочке питания.

Различия природных экосистем и агроэкосистем

• Действие и направление отбора особей. В природной экосистеме всегда присутствует естественный отбор, во время которого слабые и больные особи уничтожаются. Этим обеспечивается устойчивость экосистемы.
• Общий круговорот питательных элементов. В природной экосистеме постоянно происходят множественные пищевые цепи.
• Источник энергии. В природной экосистеме используется только один источник света солнце. В агроэкосистемах широко используется энергия человека, которую он затрачивает на поддержание экосистемы.
• Разнообразие видов и их устойчивость. В агроэкосистемах человек выращивает или культивирует только определенные виды растений, а это обедняет видовый состав грибов, бактерий и животных и может стать причиной уничтожения особыми насекомыми (колорадским жуком и др.) либо болезнями (мучнистой росой и др.)
• Самодостаточность и способность к саморегуляции.
• Продуктивность.

Природная экосистема

Путем естественного отбора отбраковываются слабые особи и формируется стойкая экосистема

Человек сохраняет продуктивные особи и ослабляет естественный отбор

Общий круговорот питательных элементов

Вещества, потребляемыми организмами уходят в почву, продолжая круговорот питательных элементов

Человек, вместе с урожаем уносит питательные вещества, тем самым прерывая круговорот

Разнообразие видов и их устойчивость

Большое видовое разнообразие обеспечивает длинные пищевые цепи и взаимосвязь организмов

Человек выращивает что-то одно, пищевые цепи короткие, а взаимосвязь организмов неустойчива

Самодостаточность и способность к саморегуляции

Постоянно саморегулируется и обновляется. Может произойти смена сообществ (например, еловый лес станет лиственным)

Человек полностью контролирует и регулирует экосистему. Вносит удобрения, избавляется от сорняков и меняет сорта на более продуктивные.

Биомасса экосистемы на суше более продуктивна, чем биомасса Мирового океана.

Агроэкосистема очень продуктивна, в сравнении с природной экосистемой, хотя занимает всего 10% суши.

Противостояние природным факторам

Способна полностью противостоять природным факторам и изменениям условий существования

Без вмешательства человека быстро разрушается

Общий объем и протяженность

Бывают различного объема и протяженности

При нарушении природной экосистемы происходит потеря устойчивости биосферы и нарушается ее способность погашать обратными связями возникающие изменения.

Источник