Разнообразие природных экосистем искусственные экосистемы

2. Сравнение естественных и искусственных экосистем

Естественный биоценоз получает энергию только от Солнца . Агроценоз использует энергию Солнца и энергию, которую человек затрачивает на обработку почвы, подкормку и прополку растений, защиту от болезней и т. д.

В агроценозе небольшое видовое разнообразие — преобладает один вид растений или животных, культивируемый человеком. Значит, в нём благоприятные условия для размножения консументов, использующих этот вид в пищу (микроорганизмов, паразитических червей, насекомых и т. д.). Поэтому приходится принимать меры защиты культурных растений от болезней и вредителей. Используются такие способы:

• химические — обработка ядохимикатами (гербицидами, фунгицидами, инсектицидами);
• биологические — привлечение полезных животных (например, птиц для защиты сада от насекомых), разведение естественных врагов (наездников против вредных насекомых, божьих коровок против тли);
• севооборот — смена выращиваемых культур по определённым правилам.

Природные сообщества характеризуются устойчивостью, которая поддерживается разнообразными взаимосвязями между видами. В агроценозах видов мало, цепи питания в них короткие, неразветвлённые, и поэтому агроценозы неустойчивы .

В природных сообществах всё органическое вещество, произведённое организмами, проходит через пищевые цепи, участвует в круговороте веществ и превращается в исходные вещества. В искусственных экосистемах круговорот не замкнут , так как человек забирает большую часть произведённых живыми организмами веществ. Поэтому агроценозы требуют постоянного вмешательства человека и не могут существовать без использования удобрений.

Источник

Лекция №5 . Искусственные экосистемы

В биосфере помимо естественных биогеоценозов и экосистем существуют сообщества, искусственно созданные хозяйственной деятельностью человека, — антропогенные экосистемы.

Естественные экосистемы отличаются значительным видовым разнообразием, существуют длительное время, они способны к саморегуляции, обладают большой стабильностью, устойчивостью. Созданная в них биомасса и питательные вещества остаются и используются в пределах биоценозов, обогащая их ресурсы.

Искусственные экосистемы – агроценозы (поля пшеницы, картофеля, огороды, фермы с прилегающими пастбищами, рыбоводные пруды и др.) составляют небольшую часть поверхности суши, но дают около 90% пищевой энергии.

Развитие сельского хозяйства с древних времен сопровождалось полным уничтожением растительного покрова на значительных площадях для того, чтобы освободить место для небольшого количества отобранных человеком видов, наиболее пригодных для питания.

Однако первоначально деятельность человека в сельскохозяйственном обществе вписывалась в биохимический круговорот и не изменяла притока энергии в биосфере. В современном сельскохозяйственном производстве резко возросло использование синтезированной энергии при механической обработке земли, использовании удобрений и пестицидов. Это нарушает общий энергетический баланс биосферы, что может привести к непредсказуемым последствиям.

Сравнение природной и упрощенной антропогенной экосистем (по Миллеру, 1993)

Антропогенная экосистема

Получает, преобразует, накапливает солнечную энергию

Потребляет энергию ископаемого и ядерного топлива

и потребляет диоксид углерода

Потребляет кислород и продуцирует диоксид углерода при сгорании ископаемого

Формирует плодородную почву

Истощает или представляет угрозу для плодородных почв

Накапливает, очищает и постепенно расходует воду

Расходует много воды, загрязняет ее

Создает местообитания различных видов дикой природы

Разрушает местообитания многих видов дикой природы

и обеззараживает загрязнители

Производит загрязнители и отходы, которые должны обеззараживаться за счет населения

Требует больших затрат для постоянного поддержания и восстановления

Источник

Что называют искусственной экосистемой? Характеристика, признаки и примеры

Искусственные экосистемы отвечают большинству критериев естественных (природных) экосистем, но создаются и контролируется людьми. Они имитирует естественную экосистему, но не обладают механизмом саморегулирования. В искусственных экосистемах очень низкое генетическое разнообразие, простые пищевые цепи и незначительный круговорот питательных веществ. Основные ресурсы и усилия для поддержания экосистемы обеспечиваются людьми. Деревни, города, плотины, сельскохозяйственные угодья, сады, парки, искусственные водоемы и аквариумы — вот некоторые примеры искусственных экосистем.

Естественная экосистема в свою очередь состоит из разнообразных видов растений, животных, грибов и микроорганизмов, которые постоянно взаимодействуют с неживыми объектами, также присутствующими в системе. Природная система самодостаточна, устойчива и может существовать без вмешательства человека. Лес, степь, тундра, пустыня, река, озеро, море — примеры естественной экосистемы. Те же компоненты, которые взаимодействуют в природной экосистеме, также присутствуют в искусственной. Однако они не могут продуктивно развиваться без вмешательства человека.

Людям необходимо заботиться о каждом компоненте искусственной экосистемы, чтобы сделать ее устойчивой. Рисовое поле требует удобрений и постоянной подачи воды. Когда урожай собран, ферма остается открытой системой, которая зависит от внешних источников, чтобы новые растения могли развиваться и процветать. За садом нужно ухаживать, избавляясь от сорняков и вредителей с помощью химических или органических средств. Мелкие грызуны, насекомые и птицы также могут выжить в саду и обеспечить биологическое разнообразие, но люди отгоняют большинство этих животных, чтобы поддерживать равновесие в этой хрупкой экосистеме.

Состояние искусственных экосистем регулярно поддерживается под контролем человека. Хотя они часто меньше и менее сложны, чем природные экосистемы, что обеспечивает более простые взаимосвязи между различными компонентами, искусственные экосистемы нуждаются в тщательном планировании и обслуживании для их процветания.

ТАБЛИЦА. Сравнительная характеристика природных и искусственных экосистем

Естественная экосистема	Искусственная экосистема
Создана природой без вмешательства человека	Создана и поддерживается человеком
Состоит из многих видов растений и животных	Включает избранные виды
Генетическое разнообразие очень велико	Генетическое разнообразие низкое, так как другие виды удалены из системы
Пищевые цепи длинные и сложные	Пищевые цепи в основном неполные или маленькие, так как присутствует мало видов
Солнечный свет является источником энергии для автотрофов, и эта энергия управляет всеми биологическими циклами	Солнечный свет также является основным источником энергии для автотрофов или сельскохозяйственных культур, но удобрения и другие питательные вещества поступают в почву извне
Экологическая сукцессия в природной экосистеме происходит за определенный отрезок времени	Экологическая сукцессия отсутствует
Естественный круговорот питательных веществ обеспечивает максимальную и эффективную их циркуляцию через все уровни экосистемы	Неполный круговорот питательных веществ. Сбор культур удаляет большое количество питательных веществ из почвы и делает ее с каждым разом все менее плодородной
Производительность природных экосистем очень разнообразна и зависит от окружающей среды. Продуктивность тропических лесов очень высока, а пустынь — очень низкая	Предназначены для высокой производительности
Высокая естественная устойчивость	Неустойчивые, поскольку большинство удобрений производится из ископаемого топлива, которое не является возобновляемым и еще больше усугубляет загрязнение окружающей среды и другие экологические нарушения

Источник