Екологична система: понятие, същност, видове и нива. Агроекосистеми и техните характеристики

Екосистемите са обединени природни комплекси, които се образуват от съвкупност от живи организми и тяхното местообитание. Науката екология изучава тези образувания.

Терминът "екосистема" се появява през 1935 г. Предложен е да се използва от английския еколог А. Тансли. Естествен или естествено-антропогенен комплекс, в който както живите, така и непреките компоненти са в тясна връзка чрез метаболизма и разпределението на енергийния поток - всичко това е включено в понятието „екосистема“. Има различни видове екосистеми. Тези основни функционални единици на биосферата се разделят на отделни групи и се изучават от науката за околната среда.

Класификация по произход

На нашата планета има различни екосистеми. Типовете екосистеми се класифицират по определен начин. Въпреки това е невъзможно да се свърже заедно цялото разнообразие на тези единици на биосферата. Ето защо има няколко класификации екологични системи. Например, те се отличават по произход. Това:

1. Естествени (естествени) екосистеми. Те включват онези комплекси, в които циркулацията на веществата се извършва без човешка намеса.
2. Изкуствени (антропогенни) екосистеми.Те са създадени от човека и могат да съществуват само с неговата пряка подкрепа.

Естествени екосистеми

Природните комплекси, които съществуват без човешко участие, имат свои собствени вътрешна класификация. Има следните видове естествени екосистемиспоред енергията:

Напълно зависим от слънчевата радиация;

Получаване на енергия не само от небесното тяло, но и от други природни източници.

Първият от тези два вида екосистеми е непродуктивен. Въпреки това, такива природни комплекси са изключително важни за нашата планета, тъй като съществуват на огромни площи и влияят върху формирането на климата, почистват големи обеми от атмосферата и др.

Природните комплекси, които получават енергия от няколко източника, са най-продуктивни.

Изкуствени биосферни единици

Антропогенните екосистеми също са различни. Видовете екосистеми, включени в тази група, включват:

Агроекосистеми, които се появяват в резултат на човешкото управление селско стопанство;

Техноекосистеми, възникващи в резултат на индустриалното развитие;

Градски екосистеми в резултат на създаването на селища.

Всичко това са видове антропогенни екосистеми, създадени с прякото участие на човека.

Разнообразие от природни компоненти на биосферата

Съществуват различни видове и видове естествени екосистеми. Освен това еколозите ги разграничават въз основа на климатичните и природни условиятяхното съществуване. По този начин има три групи и цяла линияразлични единици на биосферата.

Основни видове природни екосистеми:

земята;

сладководни;

морски.

Наземни природни комплекси

Разнообразието от видове сухоземни екосистеми включва:

Арктическа и алпийска тундра;

Иглолистни бореални гори;

Широколистни масиви от умерения пояс;

Савана и тропически пасища;

Chaparrals, които са райони със сухо лято и дъждовна зима;

Пустини (храстови и тревисти);

Полувечнозелени тропически гори, разположени в райони с ясно изразени сухи и влажни сезони;

Тропически вечнозелени дъждовни гори.

В допълнение към основните видове екосистеми, има и преходни. Това са горски тундри, полупустини и др.

Причини за съществуването на различни видове природни комплекси

По какъв принцип са различни естествени екосистеми? Видове екосистеми от естествен произход са разположени в една или друга зона в зависимост от количеството на валежите и температурата на въздуха. Известно е, че климатът в различните части глобусима съществени разлики. В същото време годишната сума на валежите не е еднаква. Тя може да варира от 0 до 250 или повече милиметра. В този случай валежите падат или равномерно през всички сезони, или падат предимно през определен влажен период. Средната годишна температура също варира на нашата планета. Тя може да варира от отрицателни стойности до тридесет и осем градуса по Целзий. Постоянността на нагряване на въздушните маси също варира. Може да няма значителни разлики през цялата година, както например на екватора, или може постоянно да се променя.

Характеристики на природните комплекси

Разнообразието от видове естествени екосистеми на сухоземната група води до факта, че всяка от тях има свои собствени отличителни характеристики. И така, в тундрите, които се намират на север от тайгата, има много студен климат. Тази област се характеризира с отрицателни средногодишни температури и полярни цикли ден-нощ. Лятото в тези части продължава само няколко седмици. В същото време земята има време да се размрази до малка дълбочина от метър. Валежите в тундрата падат по-малко от 200-300 милиметра през цялата година. Поради тези климатични условия тези земи са бедни на растителност, представена от бавно растящи лишеи, мъх, както и джуджета или пълзящи храсти от боровинки и боровинки. Понякога можете да се срещнете

Фауната също не е богата. Представен е от северни елени, дребни ровещи бозайници, както и хищници като хермелин, арктическа лисица и невестулка. Светът на птиците представен полярна сова, снежна овесарка и зъбец. Насекомите в тундрата са предимно видове двукрили. Екосистемата на тундрата е много уязвима поради слабата си способност за възстановяване.

Тайгата, разположена в северните райони на Америка и Евразия, е много разнообразна. Тази екосистема се характеризира със студени и дълги зими и обилни валежи под формата на сняг. Зеленчуков святе представена от вечнозелени иглолистни масиви, в които растат ела и смърч, бор и лиственица. Представители на животинския свят включват лосове и язовци, мечки и катерици, самури и росомахи, вълци и рисове, лисици и норки. Тайгата се характеризира с наличието на много езера и блата.

Следните екосистеми са представени от широколистни гори. Екосистемни видове от този тип се срещат в източната част на Съединените щати, в източна Азияи в Западна Европа. Това е сезонен климатичен пояс, където температурите през зимата падат под нулата, а през годината падат между 750 и 1500 mm валежи. Флората на такава екосистема е представена от широколистни дървета като бук и дъб, ясен и липа. Тук има храсти и дебел слой трева. Животински святпредставени от мечки и лосове, лисици и рисове, катерици и земеровки. В такава екосистема живеят сови и кълвачи, косове и соколи.

Степ умерени зонисе намират в Евразия и Северна Америка. Техни аналози са тусоки в Нова Зеландия, както и пампа в Южна Америка. Климатът в тези райони е сезонен. IN летен периодвъздухът се загрява от умерено топли стойности до много високи. Зимните температури са отрицателни. През годината падат от 250 до 750 милиметра валежи. Флората на степите е представена главно от тревни треви. Животните включват бизони и антилопи, сайги и гофери, зайци и мармоти, вълци и хиени.

Чапаралите се намират в Средиземно море, както и в Калифорния, Джорджия, Мексико и южните брегове на Австралия. Това са зони с мек умерен климат, където валежите падат от 500 до 700 милиметра през цялата година. Растителността тук включва храсти и дървета с вечнозелени твърди листа, като див фъстък, лавровишня и др.

Екологични системи като саваните се намират в Източна и Централна Африка, Южна Америка и Австралия. Значителна част от тях се намират в Южна Индия. Това са зони с горещ и сух климат, където валежите падат от 250 до 750 mm през цялата година. Растителността е предимно тревиста, като тук-там се срещат само редки широколистни дървета (палми, баобаби и акации). Фауната е представена от зебри и антилопи, носорози и жирафи, леопарди и лъвове, лешояди и др. В тези части има много кръвосмучещи насекоми, като мухата цеце.

Пустините се срещат в части от Африка, Северно Мексико и др. Климатът тук е сух, с валежи по-малко от 250 mm годишно. Дните в пустините са горещи, а нощите са студени. Растителността е представена от кактуси и разредени храсти с обширна коренова система. Сред представителите на животинския свят често се срещат гофери и тушканчета, антилопи и вълци. Това е крехка екосистема, лесно унищожена от водна и ветрова ерозия.

Полувечнозелени тропически широколистни гори се срещат в Централна Америка и Азия. В тези райони се редуват сухи и влажни сезони. Средните годишни валежи са от 800 до 1300 mm. Тропическите гори са обитавани от богата фауна.

Тропически дъждовни гори се срещат в много части на нашата планета. Те се срещат в Централна Америка, на север Южна Америка, в централна и западна екваториална Африка, в крайбрежните райони на северозападна Австралия, както и в Тихия океан и Индийски океани. Топлите климатични условия в тези части не са сезонни. Обилните валежи надхвърлят границата от 2500 mm през цялата година. Тази система е различна огромно разнообразиефлора и фауна.

Съществуващите природни комплекси по правило нямат ясни граници. Между тях задължително има преходна зона. Това включва не само взаимодействието на популациите различни видовеекосистеми, но също се срещат специални видовеживи организми. По този начин преходната зона включва по-голямо разнообразие от фауна и флора в сравнение с околните райони.

Водни природни комплекси

Тези биосферни единици могат да съществуват в сладки водни тела и морета. Първите от тях включват екосистеми като:

Lentic са резервоари, тоест стоящи води;

Лотик, представен от потоци, реки, извори;

Зони на повдигане, където се извършва продуктивен риболов;

Проливи, заливи, устия, които са устия;

Дълбоководни рифови зони.

Пример за природен комплекс

Еколозите разграничават голямо разнообразие от видове естествени екосистеми. Въпреки това, съществуването на всеки от тях следва същия модел. За да разберем най-задълбочено взаимодействието на всички живи и неживи същества в единица биосфера, помислете върху видовете, които живеят тук химичен съставвъздух и почва.

Ливадата е равновесна система, която включва различни елементи. Някои от тях, макропродуценти, които са тревиста растителност, създават органичните продукти на тази земна общност. Освен това животът на природния комплекс се осъществява благодарение на биологичната хранителна верига. Растителните животни или първичните потребители се хранят с ливадни треви и техните части. Това са представители на фауната като едри тревопасни и насекоми, гризачи и много видове безгръбначни (гофер и заек, яребица и др.).

Първичните потребители се хранят с вторични потребители, които включват месоядни птици и бозайници (вълк, бухал, ястреб, лисица и др.). След това в работата участват редуктори. Без тях не може Пълно описаниеекосистеми. Видове много гъби и бактерии са тези елементи в природния комплекс. Разлагащите разлагат органичните продукти до минерално състояние. Ако температурни условияблагоприятен, тогава растителните остатъци и мъртвите животни бързо се разпадат прости връзки. Някои от тези компоненти съдържат батерии, които се излугват и използват повторно. По-устойчивата част от органичните остатъци (хумус, целулоза и др.) се разлага по-бавно, захранвайки растителния свят.

Антропогенни екосистеми

Обсъдените по-горе природни комплекси могат да съществуват без човешка намеса. Ситуацията е съвсем различна в антропогенните екосистеми. Техните връзки работят само с прякото участие на човек. Например агроекосистема. Основното условие за съществуването му е не само използването на слънчева енергия, но и получаването на „субсидии“ под формата на вид гориво.

Отчасти тази система е подобна на естествената. Приликите с природния комплекс се наблюдават по време на растежа и развитието на растенията, което се дължи на енергията на Слънцето. Земеделието обаче е невъзможно без подготовка на почвата и прибиране на реколтата. И тези процеси изискват енергийни субсидии от човешкото общество.

Към какъв тип екосистема принадлежи градът? Това е антропогенен комплекс, в който голямо значениеима горивна енергия. Консумацията му спрямо потока слънчеви лъчидва до три пъти по-високи. Градът може да се сравни с дълбоководни или пещерни екосистеми. В крайна сметка съществуването на точно тези биогеоценози до голяма степен зависи от доставката на вещества и енергия отвън.

Градските екосистеми са възникнали чрез исторически процес, наречен урбанизация. Под негово влияние населението на страните напусна селски райони, създавайки големи селища. Постепенно градовете все повече засилват ролята си в развитието на обществото. В същото време, за да подобри живота, самият човек създаде сложна градска система. Това доведе до известно отделяне на градовете от природата и нарушаване на съществуващите природни комплекси. Селищната система може да се нарече градска. С развитието на индустрията обаче нещата се промениха донякъде. Към какъв тип екосистема принадлежи градът, на чиято територия оперира заводът или фабриката? По-скоро може да се нарече индустриално-градско. Този комплекс се състои от жилищни райони и територии, в които са разположени съоръжения за производство на различни продукти. Градската екосистема се различава от естествената по по-изобилен и освен това токсичен поток от различни отпадъци.

За да подобри средата си на живот, човек създава около себе си селищатака наречените зелени пояси. Те се състоят от тревни площи и храсти, дървета и езера. Тези малки по размер естествени екосистеми създават органични продукти, които не играят специална роля в градския живот. За да оцелеят, хората се нуждаят от храна, гориво, вода и електричество отвън.

Процесът на урбанизация значително промени живота на нашата планета. Въздействието на изкуствено създадената антропогенна система е променило силно природата на огромни територии на Земята. В същото време градът влияе не само върху зоните, където са разположени самите архитектурни и строителни обекти. Засяга огромни области и извън тях. Например, с увеличаване на търсенето на дървени продукти, хората изсичат горите.

По време на функционирането на един град в атмосферата навлизат много различни вещества. Те замърсяват въздуха и променят климатичните условия. Градовете имат по-висока облачност и по-малко слънчево греене, повече мъгла и ръмеж и са малко по-топли от близките селски райони.

Лекция No5. Изкуствени екосистеми

5.1 Естествени и изкуствени екосистеми

В биосферата, в допълнение към естествените биогеоценози и екосистеми, съществуват общности, изкуствено създадени от човешката стопанска дейност - антропогенни екосистеми.

Естествените екосистеми се отличават със значително видово разнообразие, съществуват дълго време, способни са на саморегулация, имат голяма стабилност и устойчивост. Създадената в тях биомаса и хранителни вещества остават и се използват в рамките на биоценозите, обогатявайки техните ресурси.

Изкуствените екосистеми - агроценози (нита с пшеница, картофи, зеленчукови градини, ферми с прилежащи пасища, рибарници и др.) съставляват малка част от земната повърхност, но осигуряват около 90% от хранителната енергия.

Развитието на селското стопанство от древни времена е съпроводено с пълно унищожаване на растителната покривка на големи площи, за да се освободи място за малък брой избрани от човека видове, които са най-подходящи за храна.

Въпреки това, първоначално човешката дейност в земеделското общество се вписва в биохимичния цикъл и не променя потока на енергия в биосферата. В съвременното земеделско производство рязко се е увеличило използването на синтезирана енергия при механична обработка на земята, използването на торове и пестициди. Това нарушава общия енергиен баланс на биосферата, което може да доведе до непредвидими последици.

Сравнение на естествени и опростени антропогенни екосистеми

(по Милър, 1993)

5.2 Изкуствени екосистеми

5.2.1 Агроекосистеми

Агроекосистема(от гръцки агрос - поле) - биотична общност, създадена и редовно поддържана от хората с цел получаване на земеделски продукти. Обикновено включва набор от организми, живеещи на земеделски земи.

Агроекосистемите включват ниви, овощни градини, зеленчукови градини, лозя, големи животновъдни комплекси с прилежащи изкуствени пасища.

Характерна особеност на агроекосистемите е ниската екологична надеждност, но високата продуктивност на един (няколко) вида или сорта култивирани растения или животни. Основната им разлика от естествените екосистеми е опростената им структура и обедненият видов състав.

Агроекосистемите са различни от естествените екосистеми редица функции:

1. Разнообразието от живи организми в тях е рязко намалено, за да се получи възможно най-висока продукция.

В полето с ръж или пшеница, в допълнение към зърнената монокултура, можете да намерите само няколко вида плевели. На естествена поляна биологично разнообразиезначително по-висока, но биологичната продуктивност е в пъти по-ниска от тази на засетата нива.

Изкуствена борба с вредителите – предимно необходимо условиеподдържане на агроекосистеми. Ето защо в селскостопанската практика се използват мощни средства за потискане на броя на нежеланите видове: пестициди, хербициди и др. Екологичните последици от тези действия обаче водят до редица нежелани ефекти, различни от тези, за които се използват.

2. Видовете селскостопански растения и животни в агроекосистемите са получени в резултат на изкуствен, а не естествен подбор и не могат да издържат на борбата за съществуване с дивите видове без човешка подкрепа.

В резултат на това се наблюдава рязко стесняване на генетичната база на земеделските култури, които са изключително чувствителни към масовото разпространение на неприятели и болести.

3. Агроекосистемите са по-отворени; веществото и енергията се отнемат от тях с култури, животновъдни продукти, а също и в резултат на разрушаване на почвата.

В естествените биоценози първичната растителна продукция се консумира в множество хранителни вериги и отново се връща в системата на биологичния цикъл под формата на въглероден диоксид, вода и елементи минерално хранене.

Поради непрекъснатото прибиране на реколтата и нарушаването на процесите на почвообразуване, при дългосрочно отглеждане на монокултури върху обработваеми земи, плодородието на почвата постепенно намалява. Тази ситуация в екологията се нарича закон за намаляваща възвращаемост .

По този начин, за разумно и рационално земеделие е необходимо да се вземе предвид изчерпването на почвените ресурси и да се поддържа плодородието на почвата с помощта на подобрена селскостопанска технология, рационално сеитбообращение и други техники.

Промяната на растителната покривка в агроекосистемите не става естествено, а по волята на човека, което не винаги се отразява добре на качеството на включените в нея абиотични фактори. Това важи особено за почвеното плодородие.

Основна разлика агроекосистеми от естествени екосистеми - получаване на допълнителна енергия за нормално функциониране.

Допълнителна енергия се отнася до всеки вид енергия, въведена в агроекосистемите. Това може да бъде мускулната сила на хора или животни, различни видове гориво за работа на селскостопански машини, торове, пестициди, пестициди, допълнително осветление и др. Понятието „допълнителна енергия“ включва и нови породи и сортове домашни животни култивирани растения, въведени в структурата на агроекосистемите.

Трябва да се отбележи, че агроекосистемите са силно уязвими общности. Те не са способни на самолечение и саморегулация и са подложени на заплаха от смърт от масово размножаване на вредители или болести.

Причината за нестабилността е, че агроценозите са съставени от един (монокултура) или по-рядко от максимум 2–3 вида. Ето защо всяка болест, всеки вредител може да унищожи агроценозата. Но хората умишлено опростяват структурата на агроценозата, за да получат максимален добив. Агроценозите в много по-голяма степен от естествените ценози (гори, ливади, пасища) са податливи на ерозия, измиване, засоляване и нашествие от вредители. Без човешка намеса агроценозите на зърнени и зеленчукови култури съществуват не повече от година, ягодоплодни растения - 3–4, овощни култури– 20-30 години. След това те се разпадат или умират.

Предимството на агроценозитеЕстествените екосистеми са изправени пред производството на необходимата за хората храна и големи възможности за увеличаване на производителността. Те обаче се изпълняват само при постоянна грижа за плодородието на земята, осигуряване на растения с влага, защита на култивираните популации, сортове и породи растения и животни от неблагоприятното въздействие на естествената флора и фауна.

Всички агроекосистеми от ниви, градини, пасища, ливади, зеленчукови градини и оранжерии, изкуствено създадени в селскостопанската практика, са системи, специално поддържани от хора.

По отношение на общностите, развиващи се в агроекосистемите, акцентът постепенно се променя поради общо развитиезнания за околната среда. На мястото на идеите за фрагментарността на ценотичните връзки и изключителното опростяване на агроценозите се появява разбирането за тяхната сложна системна организация, при която хората значително влияят само на отделни връзки, а цялата система продължава да се развива според природните закони.

От екологична гледна точка е изключително опасно да се опростява естествената среда на хората, превръщайки целия пейзаж в земеделски. Основната стратегия за създаване на високопродуктивен и устойчив ландшафт трябва да бъде запазването и увеличаването на неговото разнообразие.

Наред с поддържането на високопродуктивни полета трябва да се полагат специални грижи за запазване на защитени територии, които не са обект на антропогенно въздействие. Резерватите с богато видово разнообразие са източник на видове за общности, които се възстановяват последователно.

Сравнителна характеристика на природни екосистеми и агроекосистеми

5.2.2.Индустриално-градски екосистеми

Ситуацията е съвсем различна в екосистемите, които включват индустриално-градски системи - тук енергията от гориво напълно замества слънчевата енергия. В сравнение с потока на енергия в естествените екосистеми, нейното потребление тук е с два до три порядъка по-високо.

Във връзка с горното трябва да се отбележи, че изкуствените екосистеми не могат да съществуват без естествени системи, докато естествените екосистеми могат да съществуват без антропогенни.

Градски системи

Градска система (урбосистема)- „нестабилна природно-антропогенна система, състояща се от архитектурни и строителни обекти и рязко нарушени природни екосистеми” (Reimers, 1990).

С развитието на града функционалните му зони се обособяват все повече и повече – това са промишлени, жилищни, горски парк.

Индустриални зони- това са райони, където са концентрирани промишлени съоръжения от различни отрасли (металургична, химическа, машиностроене, електроника и др.). Те са основните източници на замърсяване на околната среда.

Жилищни зони- това са райони, където са концентрирани жилищни сгради, административни сгради, обекти на културата, образованието и др.

горски парк -Това е зелена зона около града, култивирана от човека, тоест пригодена за масов отдих, спорт и развлечения. Неговите секции са възможни и в градовете, но обикновено тук градски паркове- дървесни насаждения в града, заемащи доста големи площи и също така обслужващи гражданите за отдих. За разлика от естествените гори и дори лесопарковете, градските паркове и подобни по-малки насаждения в града (площади, булеварди) не са самоподдържащи се и саморегулиращи се системи.

Лесопарковите зони, градските паркове и други териториални зони, предназначени и специално пригодени за отдих на хората, се наричат развлекателнизони (територии, участъци и др.).

Задълбочаването на процесите на урбанизация води до усложняване на инфраструктурата на града. Започва да заема значително място транспортИ транспортни съоръжения(пътища, бензиностанции, гаражи, сервизи, железопътни линии с тяхната сложна инфраструктура, включително подземна - метро; летища със сервизен комплекс и др.). Транспортни системипресичат всички функционални зони на града и влияят върху цялата градска среда (градска среда).

Околната среда около човекпри тези условия това е набор от абиотични и социални среди, които съвместно и пряко влияят върху хората и тяхната икономика. В същото време, според N.F.Reimers (1990), тя може да бъде разделена на естествена средаИ трансформиран от човека естествена среда (антропогенни ландшафти до изкуствената среда на хората - сгради, асфалтови пътища, изкуствено осветление и др., т.е. изкуствена среда).

Като цяло градската среда и селищата от градски тип са част техносфера,тоест биосферата, радикално трансформирана от човека в технически и създадени от човека обекти.

В допълнение към земната част на ландшафта, неговата литогенна основа, т.е. повърхностната част на литосферата, която обикновено се нарича геоложка среда, също попада в орбитата на икономическата дейност на човека (Е. М. Сергеев, 1979).

Геоложка среда- Това скали, Подпочвените води, които се влияят от икономическата дейност на човека (фиг. 10.2).

В градските райони, в градските екосистеми, може да се разграничи група от системи, които отразяват сложността на взаимодействието на сградите и конструкциите с заобикаляща средакоито се наричат природно-технически системи(Трофимов, Епишин, 1985) (фиг. 10.2). Те са тясно свързани с антропогенните ландшафти, с техните геоложки строежи облекчение.

Така градските системи са концентрация на население, жилищни и промишлени сгради и конструкции. Съществуването на градските системи зависи от енергията на изкопаемите горива и ядрените енергийни суровини и е изкуствено регулирано и поддържано от хората.

Средата на градските системи, както нейната географска, така и геоложка част, е най-силно променена и всъщност се е превърнала в изкуствен,тук възникват проблеми с използването и повторното използване на природните ресурси, участващи в циркулацията, замърсяването и почистването на околната среда, тук има нарастваща изолация на икономическите и производствените цикли от естествения метаболизъм (биогеохимичен оборот) и енергийния поток в естествените екосистеми. И накрая, именно тук гъстотата на населението и застроената среда са най-високи, което заплашва не само човешко здраве,но и за оцеляването на цялото човечество. Човешкото здраве е показател за качеството на тази среда.

Екосистемата включва всички живи организми (растения, животни, гъби и микроорганизми), които в една или друга степен взаимодействат помежду си и заобикалящата ги нежива среда (климат, почва, слънчева светлина, въздух, атмосфера, вода и др.) .

Една екосистема няма определен размер. Тя може да бъде голяма колкото пустиня или езеро, или малка като дърво или локва. Водата, температурата, растенията, животните, въздухът, светлината и почвата взаимодействат заедно.

Същността на екосистемата

В една екосистема всеки организъм има свое място или роля.

Помислете за екосистемата на малко езеро. В него можете да намерите всички видове живи организми, от микроскопични до животни и растения. Те зависят от неща като вода, слънчева светлина, въздух и дори количеството хранителни вещества във водата. (Щракнете, за да научите повече за петте основни нужди на живите организми).

Диаграма на езерната екосистема

Всеки път "непознат" ( Живо същество(a) или външен фактор, като например повишаване на температурата) са въведени в екосистемата, могат да възникнат катастрофални последици. Това се случва, защото новият организъм (или фактор) е в състояние да наруши естествения баланс на взаимодействията и да причини потенциална вреда или унищожение на неместната екосистема.

Обикновено биотичните членове на една екосистема, заедно с техните абиотични фактори, зависят един от друг. Това означава, че липсата на един член или един абиотичен фактор може да повлияе на цялата екологична система.

Ако няма достатъчно светлина и вода или ако почвата съдържа малко хранителни вещества, растенията могат да умрат. Ако растенията умрат, животните, които зависят от тях, също са изложени на риск. Ако животните, които зависят от растенията, умрат, тогава други животни, които зависят от тях, също ще умрат. Екосистемата в природата работи по същия начин. Всички негови части трябва да функционират заедно, за да поддържат баланс!

За съжаление, екосистемите могат да бъдат унищожени от природни бедствия като пожари, наводнения, урагани и вулканични изригвания. Човешка дейностсъщо допринася за унищожаването на много екосистеми и.

Основни видове екосистеми

Екологичните системи имат неопределени измерения. Те могат да съществуват в малко пространство, например под камък, гниещ пън или в малко езеро, както и да заемат големи площи (като цялата тропическа гора). От техническа гледна точка нашата планета може да се нарече една огромна екосистема.

Диаграма на малка екосистема от гниещ пън

Видове екосистеми в зависимост от мащаба:

• Микроекосистема- малка екосистема, като езерце, локва, пън и др.
• Мезоекосистема- екосистема, като гора или голямо езеро.
• Биом.Много голяма екосистема или колекция от екосистеми със сходни биотични и абиотични фактори, като цяла тропическа гора с милиони животни и дървета и много различни водни тела.

Границите на екосистемите не са маркирани с ясни линии. Те често са разделени от географски бариери като пустини, планини, океани, езера и реки. Тъй като границите не са строго определени, екосистемите са склонни да се сливат една с друга. Ето защо едно езеро може да има много малки екосистеми със свои собствени уникални характеристики. Учените наричат ​​това смесване "Ecotone".

Видове екосистеми по тип на възникване:

В допълнение към горните видове екосистеми, има и разделение на естествени и изкуствени екологични системи. Естествената екосистема е създадена от природата (гора, езеро, степ и др.), а изкуствената е създадена от човека (градина, личен парцел, парк, поле и др.).

Видове екосистеми

Има два основни вида екосистеми: водни и сухоземни. Всяка друга екосистема в света попада в една от тези две категории.

Наземни екосистеми

Сухоземните екосистеми могат да бъдат намерени навсякъде по света и се разделят на:

Горски екосистеми

Това са екосистеми, в които има изобилие от растителност или голям бройорганизми, живеещи в сравнително малко пространство. По този начин в горските екосистеми плътността на живите организми е доста висока. Една малка промяна в тази екосистема може да повлияе на целия й баланс. Също така в такива екосистеми можете да намерите огромен брой представители на фауната. Освен това горските екосистеми се разделят на:

• Тропически вечнозелени гори или тропически дъждовни гори:, като средните валежи са повече от 2000 mm годишно. Те се характеризират с гъста растителност, доминирана от високи дървета, разположени на различна височина. Тези райони са убежище за различни видове животни.
• Тропически широколистни гори:Наред с голямото разнообразие от дървесни видове, тук се срещат и храсти. Този видгорите се срещат в доста кътчета на планетата и са дом на голямо разнообразиепредставители на флората и фауната.
• : Те имат сравнително малък брой дървета. Тук преобладават вечнозелени дървета, които обновяват листата си през цялата година.
• Широколистни гори:Те се намират във влажни региони с умерен климат, които получават достатъчно валежи. През зимните месеци дърветата окапват листата си.
• : Разположена непосредствено отпред, тайгата се определя от вечнозелени растения иглолистни дървета, минусови температуриза шест месеца и кисели почви. През топлия сезон можете да намерите голям брой мигриращи птици, насекоми и.

пустинна екосистема

Пустинните екосистеми са разположени в пустинни райони и получават по-малко от 250 mm валежи годишно. Те заемат около 17% от общата земна площ. Поради изключително високите температури на въздуха, лошия достъп и интензивната слънчева светлина, те не са толкова богати, колкото другите екосистеми.

Ливадна екосистема

Пасищата са разположени в тропическите и умерените региони на света. Ливадната площ се състои предимно от треви, с малък брой дървета и храсти. Ливадите са обитавани от тревопасни животни, насекомоядни и тревопасни животни. Има два основни типа ливадни екосистеми:

• : Тропически пасища, които имат сух сезон и се характеризират с индивидуално растящи дървета. Те осигуряват храна за голям брой тревопасни животни и също са ловни полета за много хищници.
• Прерии (умерени пасища):Това е зона с умерено тревно покритие, напълно лишена от големи храстии дървета. Прериите съдържат тревисти и високи треви и изпитват сухи климатични условия.
• Степни ливади:Райони със сухи пасища, които се намират близо до полусухи пустини. Растителността на тези пасища е по-къса от тази на саваните и прериите. Дърветата са рядкост и обикновено се срещат по бреговете на реки и потоци.

Планински екосистеми

Планинският терен предлага разнообразни местообитания, където могат да бъдат намерени голям брой животни и растения. На надморска височина обикновено преобладават сурови климатични условия, в които могат да оцелеят само алпийските растения. Животните, които живеят високо в планините, имат дебела козина, която ги предпазва от студа. По-ниските склонове обикновено са покрити с иглолистни гори.

Водни екосистеми

Водната екосистема е екосистема, разположена в водна среда(напр. реки, езера, морета и океани). Тя включва водна флора, фауна и свойства на водата и е разделена на два типа: морски и сладководни екологични системи.

Морски екосистеми

Те са най-големите екосистеми, покриващи около 71% от повърхността на Земята и съдържащи 97% от водата на планетата. Морска водасъдържа голямо количество разтворени минерали и соли. Морската екологична система е разделена на:

• Океански (сравнително плитка част от океана, която се намира на континенталния шелф);
• Профундална зона (дълбоководна зона, през която не прониква слънчева светлина);
• Бентален регион (зона, обитавана от дънни организми);
• Приливна зона (мястото между отливи и отливи);
• устия;
• Коралови рифове;
• Солени блата;
• Хидротермални извори, където хемосинтезаторите образуват хранителния запас.

В морските екосистеми живеят много видове организми, а именно: кафяви водорасли, корали, главоноги, бодлокожи, динофлагелати, акули и др.

Сладководни екосистеми

За разлика от морските екосистеми, сладководните екосистеми покриват само 0,8% от повърхността на Земята и съдържат 0,009% от общите водни запаси в света. Има три основни типа сладководни екосистеми:

• Неподвижни: води, където няма течение, като плувни басейни, езера или водоеми.
• Течащи: Бързо движещи се води като потоци и реки.
• Влажни зони: Места, където почвата е постоянно или периодично наводнена.

Сладководните екосистеми са дом на влечуги, земноводни и около 41% от видовете риби в света. Бързо движещите се води обикновено съдържат по-високи концентрации на разтворен кислород, като по този начин поддържат по-голямо биоразнообразие от застоялите води на водоеми или езера.

Структура, компоненти и фактори на екосистемата

Екосистемата се дефинира като естествена функционална екологична единица, състояща се от живи организми (биоценоза) и тяхната нежива среда (абиотична или физикохимична), които взаимодействат помежду си и създават стабилна система. Езеро, езеро, пустиня, пасища, ливади, гори и др. са често срещани примери за екосистеми.

Всяка екосистема се състои от абиотични и биотични компоненти:

Структура на екосистемата

Абиотични компоненти

Абиотичните компоненти са несвързани фактори на живота или физическата среда, които влияят на структурата, разпространението, поведението и взаимодействията на живите организми.

Абиотичните компоненти са представени главно от два вида:

• Климатични фактори, които включват дъжд, температура, светлина, вятър, влажност и др.
• Едафични фактори, включително киселинност на почвата, топография, минерализация и др.

Значението на абиотичните компоненти

Атмосферата осигурява на живите организми въглероден диоксид (за фотосинтеза) и кислород (за дишане). Процесите на изпарение и транспирация протичат между атмосферата и земната повърхност.

Слънчевата радиация нагрява атмосферата и изпарява водата. Светлината е необходима и за фотосинтезата. осигурява на растенията енергия за растеж и метаболизъм, както и органични продуктиза хранене на други форми на живот.

Повечето живи тъкани са изградени от висок процентвода, до 90% или дори повече. Малко клетки са способни да оцелеят, ако водното съдържание падне под 10%, а повечето умират, когато водното съдържание е под 30-50%.

Водата е средата, през която минералите хранителни продуктивлизат в растенията. Необходим е и за фотосинтезата. Растенията и животните получават вода от повърхността на Земята и почвата. Основният източник на вода са валежите.

Биотични компоненти

Живите същества, включително растения, животни и микроорганизми (бактерии и гъби), присъстващи в една екосистема, са биотични компоненти.

Въз основа на тяхната роля в екологичната система биотичните компоненти могат да бъдат разделени на три основни групи:

• производителипроизвеждат органични вещества от неорганични с помощта на слънчева енергия;
• Потребителихранят се с готови органични вещества, произведени от производители (тревопасни животни, хищници и др.);
• Разлагачи.Бактерии и гъбички, които разрушават мъртвите органични съединения на продуцентите (растения) и консуматорите (животните) за хранене и ги освобождават в околната среда прости вещества(неорганични и органични), образувани като странични продукти от техния метаболизъм.

Тези прости вещества се произвеждат многократно чрез цикличен метаболизъм между биотичната общност и абиотичната среда на екосистемата.

Екосистемни нива

За да разберете нивата на една екосистема, разгледайте следната фигура:

Диаграма на нивото на екосистемата

Индивидуален

Индивид е всяко живо същество или организъм. Индивидите не се размножават с индивиди от други групи. Животните, за разлика от растенията, обикновено се класифицират под това понятие, тъй като някои представители на флората могат да се кръстосват с други видове.

В диаграмата по-горе можете да видите, че златната рибка взаимодейства със своята среда и ще се размножава изключително с представители на собствения си вид.

Население

Популацията е група от индивиди от даден вид, които живеят в определен географска областв даден момент от времето. (Пример може да бъде златната рибка и нейните видове). Моля, обърнете внимание, че популацията включва индивиди от един и същи вид, които може да имат различни генетични разлики като цвят на козината/очите/кожата и размер на тялото.

Общност

Една общност включва всички живи организми в определена област в даден момент. Може да съдържа популации от живи организми от различни видове. В диаграмата по-горе забележете как златните рибки, сьомговите риби, раците и медузите съжителстват в определена среда. Една голяма общност обикновено включва биоразнообразие.

Екосистема

Една екосистема включва общности от живи организми, които взаимодействат със своята среда. На това ниво живите организми зависят от други абиотични фактори като скали, вода, въздух и температура.

Биом

С прости думи, това е колекция от екосистеми, които имат подобни характеристики с техните абиотични фактори, адаптирани към околната среда.

Биосфера

Когато разглеждаме различни биоми, всеки водещ в друг, се формира огромна общност от хора, животни и растения, живеещи в определени местообитания. е съвкупността от всички екосистеми, присъстващи на Земята.

Хранителна верига и енергия в екосистемата

Всички живи същества трябва да се хранят, за да получат енергията, необходима за растеж, движение и възпроизвеждане. Но с какво се хранят тези живи организми? Растенията получават енергията си от Слънцето, някои животни ядат растения, а други животни. Тази връзка на хранене в една екосистема се нарича хранителна верига. Хранителните вериги обикновено представляват последователността на това кой кого яде в една биологична общност.

По-долу са някои живи организми, които могат да се впишат в хранителната верига:

Диаграма на хранителната верига

Хранителната верига не е същото нещо като. Трофичната мрежа е съвкупност от много хранителни вериги и е сложна структура.

Трансфер на енергия

Енергията се пренася по хранителните вериги от едно ниво на друго. Част от енергията се използва за растеж, размножаване, движение и други нужди и не е достъпна за следващото ниво.

По-късите хранителни вериги съхраняват повече енергия от по-дългите. Изразходваната енергия се абсорбира от околната среда.

Ако намерите грешка, моля, маркирайте част от текста и щракнете Ctrl+Enter.

Екологични общности. Видова и пространствена структура на екосистемите.

Екосистемата е биологична система, състояща се от общност от живи организми (биоценоза), тяхното местообитание (биотоп) и система от връзки, които обменят материя и енергия между тях.
Биоценозата е организирана група от взаимосвързани популации от растения, животни, гъби и микроорганизми, живеещи заедно при еднакви условия на околната среда.
Биосферата е обвивката на Земята, населена с живи организми, под тяхно влияние и заета от продуктите на тяхната жизнена дейност; „филм на живота“; глобална екосистема на Земята.

2. Попълнете таблицата.

Екологични общности

3. Какви характеристики са в основата на класификацията на екосистемите?
При класифицирането на сухоземните екосистеми обикновено се използват характеристиките на растителните съобщества (които формират основата на екосистемите) и климатичните (зонални) характеристики. По този начин се разграничават определени видове екосистеми, например лишейна тундра, мъхова тундра, иглолистна гора (смърч, бор), широколистна гора (брезова гора), дъждовна гора (тропическа), степ, храсти (върба), тревисто блато, сфагнум блато. Често класификацията на природните екосистеми се основава на характерните екологични характеристики на местообитанията, разграничаващи съобщества от морски брегове или шелфове, езера или езера, заливни равнини или планински ливади, скалисти или пясъчни пустини, планински гори, естуари (устия на големи реки) и т.н.

4. Попълнете таблицата.

Сравнителна характеристика на естествени и изкуствени екосистеми

5. Какво е значението на агробиоценозите в живота на човека?
Агробиоценозите осигуряват на човечеството около 90% от хранителната енергия.

6. Избройте основните дейности, които се предприемат за подобряване състоянието на градските екологични системи.
Озеленяване на града: създаване на паркове, площади, зелени площи, цветни лехи, цветни лехи, зелени площи наоколо индустриални предприятия. Спазване на принципите на равномерност и приемственост при разполагането на зелените площи.

7. Какво се разбира под структура на общността?
Това е съотношението на различни групи организми, които се различават по систематично положение, по ролята, която играят в процесите на пренос на енергия и материя, по мястото, което заемат в пространството, в хранителната или трофична мрежа или по други характеристики, които са от съществено значение за разбирането на моделите на функциониране на природните екосистеми.

8. Попълнете таблицата.

Общностна структура

Хранителни връзки, циркулация на вещества и преобразуване на енергия в екосистемите

1. Дефинирайте понятията.
Хранителната верига е поредица от видове растения, животни, гъби и микроорганизми, които са свързани помежду си чрез връзката: храна - консуматор (последователност от организми, в които се извършва постепенен трансфер на материя и енергия от източник към консуматор).
Хранителната мрежа е диаграма на всички хранителни (трофични) връзки между видовете в общността.
Трофично ниво- това е съвкупност от организми, които в зависимост от начина на хранене и вида на храната съставляват определена връзка в хранителната верига.

2. Как пасищните вериги се различават от детритните вериги?
Във веригата на паша енергията тече от растенията през тревопасните към месоядните. Поток от енергия, идващ от мъртвите органична материяи преминаването през система от декомпозитори се нарича детритна верига.

3. Попълнете таблицата.

Трофични нива на една екосистема

4. Каква е същността на кръговрата на веществата в една екосистема?
Енергията не може да се пренася в порочен кръг; тя се изразходва, превръщайки се в енергия на химични връзки и топлина. Веществото може да се предава в затворени цикли, циркулирайки многократно между живите организми и околната среда.

5. Правете практическа работа.
1. Изготвяне на диаграми на преноса на вещества и енергия (хранителна верига)
Назовете организмите, които трябва да бъдат на липсващите места в следните хранителни вериги.

2. От предложения списък с организми съставете детритни и пасищни трофични мрежи: трева, ягодов храст, муха, синигер, змия, заек, вълк, гниещи бактерии, комар, скакалец.

6. Какво ограничава дължината на всяка хранителна верига в една екосистема?
Живите организми, които ядат представители на предишното ниво, получават енергията, съхранявана в неговите клетки и тъкани. То изразходва значителна част от тази енергия (до 90%) за движение, дишане, загряване на тялото и др. и само 10% се натрупват в тялото си под формата на протеини (мускули) и мазнини (мастна тъкан). Така само 10% от енергията, натрупана от предишното ниво, се прехвърля на следващото ниво. Ето защо хранителните вериги не могат да бъдат много дълги.

7. Какво се има предвид под екологични пирамиди? Какви видове ги отличават?
Това е начин за графично показване на връзката на различни трофични нива в една екосистема. Може да има три вида:
1) популационна пирамида - отразява броя на организмите на всяко трофично ниво;
2) пирамида на биомасата - отразява биомасата на всяко трофично ниво;
3) енергийна пирамида - показва количеството енергия, преминало през всяко трофично ниво за определен период от време.

8. Може ли една екологична пирамида да бъде обърната? Подкрепете отговора си с конкретен пример.
Ако степента на възпроизводство на популацията на плячката е висока, тогава дори и с ниска биомаса такава популация може да бъде достатъчен източник на храна за хищници, които имат по-висока биомаса, но ниска степен на възпроизводство. Поради тази причина пирамидите на изобилие или биомаса могат да бъдат обърнати, т.е. по-ниските трофични нива могат да имат по-малка плътност и биомаса от по-високите.
Например:
1) Много насекоми могат да живеят и да се хранят на едно дърво.
2) Обърнатата пирамида на биомасата е характерна за морските екосистеми, където първичните производители (фитопланктонни водорасли) се делят много бързо, а техните консуматори (зоопланктонни ракообразни) са много по-големи, но се размножават много по-бавно. Морските гръбначни имат още по-голяма маса и дълъг репродуктивен цикъл.

9. Решете екологични проблеми.
Задача 1. Изчислете количеството планктон (в kg), необходимо на делфин с тегло 350 kg, за да расте в морето.

Решение. Делфинът, който се храни с хищни риби, натрупва в тялото си само 10% от обща масахрана, като знаем, че тежи 350 кг, нека направим пропорция.
350 кг – 10%,
Х – 100%.
Нека намерим на какво е равно X=3500 kg. ( хищни риби). Това тегло е само 10% от масата на нехищните риби, с които са се хранили. Нека направим отново пропорцията.
3500 кг – 10%
X – 100%
X=35 000 kg (маса на нехищни риби)
Колко планктон трябваше да изядат, за да имат това тегло? Да направим пропорция.
35 000 кг.- 10%
X =100%
X = 350 000 кг
Отговор: За да порасне делфин с тегло 350 кг са необходими 350 000 кг планктон.

Задача 2. В резултат на изследването се оказа, че след унищожаването хищни птициброят на дивечовите птици, унищожени от тях по-рано, първо нараства бързо, но след това бързо пада. Как може да се обясни този модел?

Отговор: За да се отговори на този въпрос, е необходимо да се вземат предвид следните положения: „неконтролираното“ увеличаване на броя на дивечовите птици води до изчерпване на хранителните запаси, отслабване на устойчивостта на птичите организми към болести, бързо разпространение на инфекцията, дегенерация, намаляване на плодовитостта и масова смърт на птици от болести.

Задача 3. Хранещата се с тях дафния е поставена в съд с планктонни водорасли. След това изобилието на водорасли намаля, но производството на биомаса от водорасли (измерено чрез скорости на клетъчно делене) се увеличи. Какви са възможните обяснения за този феномен?

Отговор: Daphnia, в резултат на метаболизма, отделя вещества, които ускоряват растежа на водораслите (тяхното хранене), като по този начин постигат екобаланс.

Причини за устойчивост и промяна на екосистемите

1. Дефинирайте понятията.
Сукцесията е естествен и последователен процес на промяна на съобществата в определен район, причинен от взаимодействието на живите организми помежду си и заобикалящата ги абиотична среда.
Общ дъх на общността– в екологията общото потребление на енергия, т.е. общото производство на автотрофи в енергийно отношение точно съответства на потреблението на енергия, използвано за осигуряване на жизнената дейност на съставните му организми.

2. Какво се разбира под равновесие в една общност и какво значение има то за съществуването й като цяло?
Биомасата на организмите в идеална последователност остава постоянна, а самата система остава в равновесие. Ако „общото дишане“ е по-малко от брутното първично производство, натрупването на органична материя ще настъпи в екосистемата; ако е повече, то ще намалее. И двете ще доведат до промяна в общността. Ако има излишък от ресурс, винаги ще има видове, които могат да го овладеят; ако има недостиг от него, някои видове ще изчезнат. Такива промени представляват същността на екологичната приемственост. основна характеристикаТози процес е, че промените в общността винаги се случват в посока на равновесно състояние. Всеки етап от сукцесията е съобщество с преобладаване на определени видове и форми на живот. Те се сменят взаимно, докато настъпи състояние на стабилно равновесие.

3. Попълнете таблицата.

Видове наследяване

4. Какво определя продължителността на наследяването?
Продължителността на сукцесията до голяма степен се определя от структурата на общността.
Вторичните наследявания протичат много по-бързо. Това се обяснява с факта, че първичната общност оставя след себе си достатъчно количество хранителни вещества и развита почва, което създава условия за ускорен растеж и развитие на нови заселници.

5. Какви са предимствата на една зряла общност пред млада общност?
Една зряла общност, с голямото си разнообразие и изобилие от организми, развита трофична структура и балансирани енергийни потоци, е в състояние да устои на промяната физически фактори(напр. температура, влажност) и дори някои видове химическо замърсяванемного повече от по-младата общност.

6. Каква е важността да можеш да контролираш процесите, протичащи в общността?
Човек може да пожъне богата реколта под формата на чисти продукти чрез изкуствено поддържане ранни стадиинаследствена общност. От друга страна, стабилността на една зряла общност, нейната способност да издържа на въздействието на физически фактори (и дори да ги управлява) е много важно и силно желано свойство. При което различни разстройствазрелите екосистеми могат да доведат до различни екологични смущения. Превръщането на биосферата в един огромен килим от обработваема земя е изпълнено с голяма опасност. Ето защо е необходимо да се научите как правилно да управлявате процесите в общността, за да предотвратите екологична катастрофа.

В допълнение към естествените биогеоценози и екосистеми има общности, създадени изкуствено стопанска дейностхора, - агроекосистеми (агроценоза, агробиоценоза, селскостопанска екосистема).

Агроекосистема(от гръцки агрос - поле) - биотична общност, създадена и редовно поддържана от хората с цел получаване на земеделски продукти. Обикновено включва набор от организми, живеещи на земеделски земи.

Агроекосистемите включват ниви, овощни градини, зеленчукови градини, лозя, големи животновъдни комплекси с прилежащи изкуствени пасища. Особеностагроекосистеми - ниска екологична надеждност, но висока продуктивност на един (няколко) вида или сорта култивирани растения или животни. Основната им разлика от естествените екосистеми е опростената им структура и обедненият видов състав.

Агроекосистемите се различават от естествените екосистеми по редица характеристики.

Разнообразието от живи организми в тях е рязко намалено, за да се получи възможно най-висока продукция. В полето с ръж или пшеница, в допълнение към зърнената монокултура, можете да намерите само няколко вида плевели. В естествена ливада биологичното разнообразие е много по-голямо, но биологичната продуктивност е в пъти по-ниска, отколкото в засято поле.

Видовете селскостопански растения и животни в агроекосистемите се получават в резултат на действието на изкуствени, а не естествен подбор. В резултат на това се наблюдава рязко стесняване на генетичната база на земеделските култури, които са изключително чувствителни към масовото разпространение на неприятели и болести.

В естествените биоценози първичната растителна продукция се консумира в множество хранителни вериги и отново се връща в системата на биологичния цикъл под формата на въглероден диоксид, вода и минерални хранителни елементи. Агроекосистемите са по-отворени; веществото и енергията се отстраняват от тях с култури, животински продукти, а също и в резултат на разрушаване на почвата.

Поради непрекъснатото прибиране на реколтата и нарушаването на процесите на почвообразуване, при дългосрочно отглеждане на монокултури върху обработваеми земи, плодородието на почвата постепенно намалява. Тази ситуация в екологията се нарича законът за намаляващата възвръщаемост.По този начин, за разумно и рационално земеделие е необходимо да се вземе предвид изчерпването на почвените ресурси и да се поддържа плодородието на почвата с помощта на подобрена селскостопанска технология, рационално сеитбообращение и други техники.

Промяната на растителната покривка в агроекосистемите не става естествено, а по волята на човека, което не винаги се отразява добре на качеството на включените в нея абиотични фактори. Това важи особено за почвеното плодородие.

Основната разлика между агроекосистемата и естествените екосистеми е получаването на допълнителна енергия за нормално функциониране. Допълнителна енергия се отнася до всеки вид енергия, въведена в агроекосистемите. Това може да бъде мускулната сила на хора или животни, различни видове гориво за работа на селскостопански машини, торове, пестициди, пестициди, допълнително осветление и др. Понятието „допълнителна енергия“ включва и нови породи домашни животни и сортове култивирани растения, въведени в структурата на агроекосистемите.

Всички агроекосистеми от ниви, градини, пасища, ливади, зеленчукови градини и оранжерии, изкуствено създадени в селскостопанската практика, са системи, специално поддържани от хората. Агроекосистемите използват способността си да произвеждат чисти продукти, тъй като всички конкурентни ефекти върху култивираните растения от плевели се ограничават от агротехнически мерки, а образуването на хранителни вериги поради вредители се потиска с помощта на различни мерки, като химичен и биологичен контрол.

Какви характеристики на една екосистема се считат за устойчиви? На първо място, това е сложна, полидоминантна структура, включваща максимално възможния брой видове и популации при дадени условия. Вторият знак е максималната биомаса. И последното нещо е относителният баланс между енергийните приходи и енергийните разходи. Няма съмнение, че в такива екосистеми се наблюдава най-ниското ниво на продуктивност: биомасата е голяма, а продуктивността е ниска. Това се дължи на факта, че по-голямата част от енергията, постъпваща в екосистемата, отива за поддържане на жизнените процеси.

Трябва да се отбележи, че агроекосистемите са изключително нестабилни общности. Те не са способни на самолечение и саморегулация и са подложени на заплаха от смърт от масово размножаване на вредители или болести. За поддържането им е необходима постоянна човешка дейност.

Изкуствени екосистеми (агроекосистеми)

Агроекосистемите са уникален вид екосистема. Агроекосистеми(селскостопански екосистеми) са създадени от човека за получаване на автотрофни продукти с висока чистота (реколта), които се различават от естествените по редица характеристики:

• Разнообразието на организмите в тях е рязко намалено.
• Видовете, култивирани от хората, се поддържат чрез изкуствен подбор в състояние, далеч от първоначалното им състояние, и не могат да издържат на борбата за съществуване с дивите видове без човешка подкрепа.
• Агроекосистемите получават допълнителен поток от енергия, в допълнение към слънчевата енергия, благодарение на дейността на хора, животни и механизми, които осигуряват необходимите условия за растеж на култивирани видове. Чистата първична продукция (реколтата) се отстранява от екосистемата и не навлиза в хранителната верига.

Изкуственото регулиране на числеността на вредителите в по-голямата си част е необходимо условие за поддържане на агроекосистемите. Ето защо в селскостопанската практика се използват мощни средства за потискане на броя на нежеланите видове: пестициди, хербициди и др. Екологичните последици от тези действия обаче водят до редица нежелани ефекти, различни от тези, за които се използват.

По отношение на общностите, които се развиват в агроекосистемите, акцентът постепенно се променя във връзка с общото развитие на екологичните знания. На мястото на идеите за фрагментарността на ценотичните връзки и изключителното опростяване на агроценозите се появява разбирането за тяхната сложна системна организация, при която хората значително влияят само на отделни връзки, а цялата система продължава да се развива според природните закони.

От екологична гледна точка е изключително опасно да се опростява естествената среда на хората, превръщайки целия пейзаж в земеделски. Основната стратегия за създаване на високопродуктивен и устойчив ландшафт трябва да бъде запазването и увеличаването на неговото разнообразие.

Наред с поддържането на високопродуктивни полета трябва да се полагат специални грижи за опазване на защитени територии, които не подлежат антропогенно въздействие. Резерватите с богато видово разнообразие са източник на видове за общности, които се възстановяват последователно.

Зелена революция

Една от формите на проявление на научно-техническата революция в селското стопанство е „зелената революция“. Зелена революцияпредставлява трансформация на селското стопанство, основана на съвременната селскостопанска технология и селекция, е период на радикална промяна в подходите към отглеждането на растения и животни. В резултат на първия период от тази революция добивите на зърно се увеличават 2-3 пъти, а гамата от продукти се удвоява.

Основните тенденции от втория период на „зелената революция“ бяха: минимално въздействие върху природната среда, намаляване на инвестирането на антропогенна енергия, използване биологични методиборба с вредителите по растенията. Въпреки това, активната човешка намеса в естествените екосистеми и създаването на агроекосистеми доведе до редица негативни последици: деградация на почвата, намаляване на плодородието на почвата и замърсяване на екосистемите с пестициди.