Perbandingan ekosistem alami dan buatan. Ekosistem: jenis ekosistem

Perbandingan ekosistem antropogenik alami dan sederhana (menurut Miller, 1993)

Tujuan utama dari sistem pertanian yang dibuat adalah penggunaan rasional dari mereka sumber daya hayati, yang terlibat langsung dalam bidang aktivitas manusia - sumber produk makanan, bahan baku teknologi, obat-obatan.

Agroekosistem diciptakan oleh manusia untuk mendapatkan hasil tinggi - produksi murni autotrof.

Meringkas semua yang telah dikatakan tentang agroekosistem, kami menekankan perbedaan utama berikut dari yang alami (Tabel 2).

1. Dalam agroekosistem, keanekaragaman spesies berkurang tajam:

§ penurunan spesies tanaman budidaya juga mengurangi keragaman yang terlihat dari populasi hewan biocenosis;

§ keanekaragaman jenis hewan yang dikembangbiakkan oleh manusia dapat diabaikan dibandingkan dengan yang alami;

§ padang rumput yang dibudidayakan (dengan menabur rumput) serupa dalam keanekaragaman spesies dengan bidang pertanian.

2. Spesies tumbuhan dan hewan yang dibudidayakan oleh manusia "berkembang" melalui seleksi buatan dan tidak kompetitif dalam memerangi spesies liar tanpa dukungan manusia.

3. Agroekosistem mendapat tambahan energi yang disubsidi oleh manusia, selain energi matahari.

4. Produksi bersih (tanaman) dikeluarkan dari ekosistem dan tidak memasuki rantai makanan biocenosis, tetapi sebagian digunakan oleh hama, kerugian selama panen, yang juga dapat jatuh ke dalam rantai trofik alami. Dengan segala cara yang mungkin ditekan oleh manusia.

5. Ekosistem ladang, kebun, padang rumput, kebun sayur dan agrocenosis lainnya adalah sistem sederhana yang didukung oleh manusia pada tahap awal suksesi, dan mereka sama tidak stabil dan tidak mampu mengatur diri sendiri seperti komunitas pionir alami, dan karena itu tidak dapat ada tanpa dukungan manusia.

Meja 2

Karakteristik komparatif ekosistem alami dan agroekosistem.

Ekosistem adalah satu kompleks alami, yang dibentuk oleh kombinasi organisme hidup dan habitatnya. Ilmu ekologi terlibat dalam studi tentang formasi ini.

Istilah "ekosistem" muncul pada tahun 1935. Ahli ekologi Inggris A. Tensley menyarankan untuk menggunakannya. Kompleks alami atau antropogenik alami, di mana komponen hidup dan tidak langsung berhubungan erat melalui metabolisme dan distribusi aliran energi - semua ini termasuk dalam konsep "ekosistem". Jenis ekosistemnya berbeda-beda. Unit fungsional dasar biosfer ini dibagi menjadi kelompok-kelompok terpisah dan dipelajari oleh ilmu lingkungan.

Klasifikasi Asal

Ada berbagai ekosistem di planet kita. Jenis ekosistem diklasifikasikan dengan cara tertentu. Namun, tidak mungkin untuk menghubungkan bersama keragaman unit biosfer ini. Itulah sebabnya ada beberapa klasifikasi sistem ekologi. Misalnya, mereka membedakannya berdasarkan asalnya. Ini:

1. Ekosistem alami (alami). Ini termasuk kompleks di mana sirkulasi zat dilakukan tanpa campur tangan manusia.
2. Ekosistem buatan (antropogenik). Mereka diciptakan oleh manusia dan hanya bisa eksis dengan dukungan langsungnya.

ekosistem alami

Kompleks alami yang ada tanpa campur tangan manusia memilikinya sendiri klasifikasi internal. Ada jenis berikut: ekosistem alami dalam hal energi:

Sepenuhnya bergantung pada radiasi matahari;

Menerima energi tidak hanya dari benda langit, tetapi juga dari sumber alam lainnya.

Yang pertama dari dua jenis ekosistem ini tidak produktif. Namun demikian, kompleks alami seperti itu sangat penting bagi planet kita, karena mereka ada di wilayah yang luas dan memengaruhi pembentukan iklim, memurnikan atmosfer dalam volume besar, dan sebagainya.

Kompleks alami yang menerima energi dari beberapa sumber adalah yang paling produktif.

Unit buatan dari biosfer

Ekosistem antropogenik juga berbeda. Jenis-jenis ekosistem yang termasuk dalam kelompok ini antara lain:

Agroekosistem yang muncul sebagai hasil dari pengelolaan manusia Pertanian;

teknoekosistem yang dihasilkan dari perkembangan industri;

Ekosistem perkotaan yang dihasilkan dari penciptaan permukiman.

Semua ini adalah jenis ekosistem antropogenik yang diciptakan dengan partisipasi langsung manusia.

Keanekaragaman komponen alami biosfer

Jenis dan tipe ekosistem yang berasal dari alam berbeda-beda. Selain itu, ahli ekologi membedakan mereka berdasarkan iklim dan kondisi alam keberadaan mereka. Jadi, ada tiga kelompok seluruh baris berbagai unit biosfer.

Jenis utama ekosistem yang berasal dari alam:

tanah;

air tawar;

Laut.

Kompleks alami tanah

Keanekaragaman jenis ekosistem darat meliputi:

tundra Arktik dan Alpen;

hutan boreal jenis pohon jarum;

massif gugur dari zona beriklim sedang;

Sabana dan padang rumput tropis;

Chaparrals, yang merupakan daerah dengan musim panas yang kering dan musim dingin yang hujan;

Gurun (baik semak dan berumput);

Hutan tropis semi-hijau yang terletak di daerah dengan musim kemarau dan hujan yang nyata;

Hutan hujan tropis yang selalu hijau.

Selain tipe ekosistem utama, ada juga ekosistem transisi. Ini adalah hutan-tundra, semi-gurun, dll.

Alasan keberadaan berbagai jenis kompleks alami

Dengan prinsip apa berbagai ekosistem alami terletak di planet kita? Jenis ekosistem yang berasal dari alam berada di satu atau beberapa zona tergantung pada jumlah curah hujan dan suhu udara. Diketahui bahwa iklim di berbagai belahan dunia memiliki perbedaan yang signifikan. Pada saat yang sama, jumlah curah hujan tahunan tidak sama. Ini dapat berkisar dari 0 hingga 250 milimeter atau lebih. Dalam hal ini, curah hujan turun secara merata sepanjang semua musim, atau jatuh di bagian utama untuk periode basah tertentu. Suhu rata-rata tahunan juga bervariasi di planet kita. Itu dapat memiliki nilai dari nilai negatif dan mencapai tiga puluh delapan derajat Celcius. Keteguhan pemanasan massa udara juga berbeda. Ini mungkin tidak memiliki perbedaan yang signifikan sepanjang tahun, seperti, misalnya, di dekat khatulistiwa, atau mungkin terus berubah.

Karakteristik kompleks alami

Keragaman jenis ekosistem alami dari kelompok terestrial mengarah pada fakta bahwa masing-masing memiliki ciri khasnya sendiri. Jadi, di tundra, yang terletak di utara taiga, memiliki iklim yang sangat dingin. Daerah ini dicirikan oleh suhu tahunan rata-rata negatif dan perubahan kutub siang dan malam. Musim panas di bagian ini hanya berlangsung beberapa minggu. Pada saat yang sama, bumi memiliki waktu untuk mencair hingga kedalaman satu meter. Curah hujan di tundra kurang dari 200-300 milimeter sepanjang tahun. Karena kondisi iklim seperti itu, tanah ini miskin vegetasi, diwakili oleh lumut yang tumbuh lambat, lumut, serta semak lingonberry dan blueberry kerdil atau merayap. Kadang bisa bertemu

Dunia binatang juga tidak kaya. Ini diwakili oleh rusa kutub, mamalia penggali kecil, dan predator seperti cerpelai, rubah kutub, dan musang. Dunia burung disajikan burung hantu bersalju, bunting dan plover. Serangga di tundra sebagian besar adalah spesies Diptera. Ekosistem tundra sangat rentan karena ketahanannya yang buruk.

Taiga, yang terletak di wilayah utara Amerika dan Eurasia, sangat beragam. Ekosistem ini dicirikan oleh musim dingin yang panjang dan dingin serta hujan salju yang melimpah. dunia sayur Ini diwakili oleh tumbuhan runjung yang selalu hijau, di mana cemara dan cemara, pinus dan larch tumbuh. Perwakilan dari dunia binatang - rusa dan luak, beruang dan tupai, musang dan serigala, serigala dan lynx, rubah dan cerpelai. Taiga ditandai dengan adanya banyak danau dan rawa.

Ekosistem berikut diwakili oleh hutan berdaun lebar. Spesies ekosistem jenis ini ditemukan di Amerika Serikat bagian timur, di Asia Timur dan masuk Eropa Barat. Ini adalah zona iklim musiman, di mana suhu turun di bawah nol di musim dingin, dan dari 750 hingga 1500 mm curah hujan turun sepanjang tahun. Flora ekosistem seperti itu diwakili oleh pohon berdaun lebar seperti beech dan oak, abu dan linden. Ada semak-semak dan lapisan berumput tebal di sini. Fauna diwakili oleh beruang dan rusa, rubah dan lynx, tupai dan tikus. Burung hantu dan burung pelatuk, sariawan dan elang hidup di ekosistem seperti itu.

padang rumput zona beriklim sedang berada di Eurasia dan Amerika Utara. Rekan mereka adalah Tussok di Selandia Baru, serta pampas di Amerika Selatan. Iklim di daerah ini adalah musiman. Di musim panas, udara memanas dari cukup hangat hingga sangat tinggi. Suhu musim dingin negatif. Sepanjang tahun ada 250 hingga 750 milimeter curah hujan. Flora stepa diwakili terutama oleh rumput rumput. Di antara hewan ada bison dan antelop, saigas dan tupai tanah, kelinci dan marmut, serigala dan hyena.

Chaparrals terletak di Mediterania, serta di California, Georgia, Meksiko, dan di pantai selatan Australia. Ini adalah zona iklim sedang, di mana 500 hingga 700 milimeter curah hujan turun sepanjang tahun. Dari vegetasi ada semak dan pohon dengan daun keras yang selalu hijau, seperti pistachio liar, laurel, dll.

Seperti sistem ekologi, seperti sabana, terletak di Afrika Timur dan Tengah, Amerika Selatan, dan Australia. Kebanyakan dari mereka berada di India Selatan. Ini adalah zona iklim panas dan kering, di mana curah hujan 250 hingga 750 mm turun sepanjang tahun. Vegetasinya sebagian besar berumput, hanya di beberapa tempat ada pohon gugur yang langka (palm, baobab, dan akasia). Fauna diwakili oleh zebra dan antelop, badak dan jerapah, macan tutul dan singa, burung nasar, dll. Ada banyak serangga penghisap darah di bagian ini, seperti lalat tsetse.

Gurun pasir ditemukan di beberapa wilayah Afrika, di Meksiko utara, dll. Iklimnya kering, dengan curah hujan kurang dari 250 mm per tahun. Siang di gurun panas dan malam dingin. Vegetasi diwakili oleh kaktus dan semak jarang dengan sistem akar yang luas. Tupai tanah dan jerboa, antelop dan serigala adalah umum di antara perwakilan dunia binatang. Ini adalah ekosistem yang rapuh, mudah dihancurkan oleh erosi air dan angin.

Hutan gugur tropis semi-hijau ditemukan di Amerika Tengah dan Asia. Pada zona ini terjadi pergantian musim kemarau dan musim hujan. Curah hujan tahunan rata-rata adalah dari 800 hingga 1300 mm. Hutan hujan mendiami dunia hewan yang kaya.

Hutan hujan hutan tropis yang selalu hijau ditemukan di banyak bagian planet kita. Mereka berada di Amerika Tengah, di utara Amerika Selatan, di bagian tengah dan barat Afrika khatulistiwa, di wilayah pesisir Australia barat laut, serta di pulau-pulau Pasifik dan Samudera Hindia. Hangat kondisi iklim di bagian ini tidak berbeda musiman. Curah hujan yang tinggi melebihi batas 2.500 mm sepanjang tahun. Sistem ini berbeda banyak variasi Tumbuhan dan Hewan.

Kompleks alam yang ada, sebagai suatu peraturan, tidak memiliki batas yang jelas. Harus ada zona transisi di antara mereka. Ini tidak hanya melibatkan interaksi populasi jenis yang berbeda ekosistem, tetapi juga ada jenis khusus organisme hidup. Dengan demikian, zona transisi termasuk lebih banyak variasi perwakilan fauna dan flora dari wilayah yang berdekatan.

Kompleks alami air

Unit-unit biosfer ini dapat berada di badan air tawar dan laut. Yang pertama termasuk ekosistem seperti:

Lentic adalah reservoir, yaitu air yang tergenang;

Lotic, diwakili oleh sungai, sungai, mata air;

Daerah upwelling dimana penangkapan ikan produktif berlangsung;

Selat, teluk, muara, yang merupakan muara;

Zona terumbu air dalam.

Contoh kompleks alami

Ahli ekologi membedakan variasi besar jenis ekosistem alam. Namun demikian, keberadaan masing-masing dari mereka terjadi menurut pola yang sama. Untuk memahami secara mendalam interaksi semua makhluk hidup dan tak hidup dalam satu unit biosfer, pertimbangkan spesiesnya Semua mikroorganisme dan hewan yang hidup di sini memiliki dampak langsung terhadap komposisi kimia udara dan tanah.

Padang rumput adalah sistem keseimbangan yang meliputi: berbagai elemen. Beberapa dari mereka adalah produsen makro, yang merupakan vegetasi herba, yang menciptakan produk organik dari komunitas terestrial ini. Selanjutnya, kehidupan kompleks alami dilakukan dengan mengorbankan rantai makanan biologis. Hewan tumbuhan atau konsumen primer memakan rumput padang rumput dan bagian-bagiannya. Ini adalah perwakilan fauna seperti herbivora dan serangga besar, hewan pengerat dan banyak spesies invertebrata (menggali dan kelinci, ayam hutan, dll.).

Konsumen primer dimakan oleh konsumen sekunder, yang meliputi burung karnivora dan mamalia (serigala, burung hantu, elang, rubah, dll.). Pereduksi lebih lanjut terhubung ke pekerjaan. Tidak mungkin tanpa mereka Deskripsi lengkap ekosistem. Spesies dari banyak jamur dan bakteri adalah elemen-elemen ini dalam kompleks alami. Pengurai terurai produk organik ke keadaan mineral. Jika sebuah kondisi suhu menguntungkan, maka sisa-sisa tanaman dan hewan mati dengan cepat hancur menjadi koneksi sederhana. Beberapa komponen ini mengandung baterai yang dilepas dan digunakan kembali. Bagian residu organik yang lebih stabil (humus, selulosa, dll.) terurai lebih lambat, memberi nutrisi pada dunia tumbuhan.

Ekosistem antropogenik

Kompleks alami yang dipertimbangkan di atas dapat eksis tanpa campur tangan manusia. Situasinya sangat berbeda dalam ekosistem antropogenik. Koneksi mereka hanya berfungsi dengan partisipasi langsung seseorang. Misalnya agroekosistem. Syarat utama keberadaannya bukan hanya penggunaan energi surya, tetapi juga penerimaan “subsidi” berupa sejenis bahan bakar.

Sebagian, sistem ini mirip dengan yang alami. Kesamaan dengan kompleks alami diamati selama pertumbuhan dan perkembangan tanaman, yang terjadi karena energi Matahari. Namun, pertanian tidak mungkin tanpa persiapan tanah dan panen. Dan proses ini membutuhkan subsidi energi dari masyarakat manusia.

Jenis ekosistem apa yang termasuk dalam kota? Ini adalah kompleks antropogenik, di mana sangat penting memiliki energi bahan bakar. Konsumsinya dibandingkan dengan alirannya sinar matahari dua atau tiga kali lebih tinggi. Kota dapat dibandingkan dengan ekosistem laut dalam atau gua. Bagaimanapun, keberadaan biogeocenosis khusus ini sangat bergantung pada pasokan zat dan energi dari luar.

Ekosistem perkotaan telah muncul sebagai hasil dari proses sejarah yang disebut urbanisasi. Di bawah pengaruhnya, populasi negara-negara pergi pedesaan menciptakan pemukiman besar. Secara bertahap, kota semakin memperkuat perannya dalam pembangunan masyarakat. Pada saat yang sama, untuk meningkatkan kehidupan, manusia sendiri menciptakan sistem perkotaan yang kompleks. Hal ini menyebabkan beberapa detasemen kota dari alam dan gangguan kompleks alam yang ada. Sistem permukiman bisa disebut urbanistik. Namun, seiring perkembangan industri, banyak hal berubah. Jenis ekosistem apa yang dimiliki kota tempat pabrik atau pabrik beroperasi? Sebaliknya, itu bisa disebut industrial-urban. Kompleks ini terdiri dari kawasan pemukiman dan wilayah di mana fasilitas berada yang menghasilkan berbagai produk. Ekosistem kota berbeda dari yang alami dalam hal aliran limbah yang lebih melimpah dan, terlebih lagi, beracun.

Untuk memperbaiki lingkungannya, seseorang menciptakan di sekitarnya pemukiman yang disebut sabuk hijau. Mereka terdiri dari rumput dan semak belukar, pohon dan kolam. Ekosistem alami kecil ini menciptakan produk organik yang tidak memainkan peran khusus dalam kehidupan perkotaan. Untuk hidup, masyarakat membutuhkan makanan, bahan bakar, air dan listrik dari luar.

Proses urbanisasi telah mengubah kehidupan planet kita secara signifikan. Dampak dari sistem antropogenik yang dibuat secara artifisial telah mengubah alam sebagian besar di wilayah yang luas di Bumi. Pada saat yang sama, kota tidak hanya memengaruhi zona di mana objek arsitektur dan konstruksi itu sendiri berada. Ini mempengaruhi wilayah yang luas dan seterusnya. Misalnya, dengan meningkatnya permintaan akan produk industri perkayuan, seseorang menebang hutan.

Selama berfungsinya kota, banyak zat yang berbeda memasuki atmosfer. Mereka mencemari udara dan mengubah kondisi iklim. Di kota, tingkat kekeruhan semakin tinggi sinar matahari, lebih banyak kabut dan gerimis, dan sedikit lebih hangat daripada pedesaan di sekitarnya.

Ekosistem buatan ( noobiogeocenosis atau sosioekosistem ) adalah kumpulan organisme yang hidup dalam kondisi buatan manusia. Tidak seperti ekosistem, ia mencakup komunitas tambahan yang setara yang disebut noocenosis .

Noocenosis adalah bagian dari ekosistem buatan, yang mencakup sarana tenaga kerja, masyarakat dan produk tenaga kerja.

Agrocenosis- ini adalah biocenosis yang dibuat secara artifisial oleh manusia untuk tujuannya sendiri dengan tingkat dan sifat produktivitas tertentu.

Saat ini, sekitar sepuluh persen lahan ditempati oleh agrocenosis.

Terlepas dari kenyataan bahwa dalam agrocenosis, seperti di ekosistem alami mana pun, ada tingkat trofik wajib - produsen, konsumen, pengurai yang membentuk jaring makanan khas, ada perbedaan yang cukup besar antara kedua jenis komunitas ini:

1) Dalam agrocenosis, keanekaragaman organisme berkurang tajam. Kemiskinan monoton dan spesies agrocenoses dipertahankan oleh seseorang dengan spesialisasi sistem yang kompleks langkah-langkah pertanian. Di ladang, satu jenis tanaman biasanya dibudidayakan, karena populasi hewan dan komposisi mikroorganisme tanah sangat berkurang. Namun, bahkan agrocenosis yang paling terkuras mencakup beberapa lusin spesies organisme yang termasuk dalam sistem dan kelompok lingkungan. Misalnya, dalam agrocenosis ladang gandum, selain gandum, gulma, serangga - hama gandum dan predator, invertebrata - penghuni tanah dan lapisan tanah, jamur patogen, dll.

2) Spesies yang dibudidayakan oleh manusia didukung oleh seleksi buatan dan tidak dapat bertahan dalam perjuangan untuk eksistensi tanpa dukungan manusia.

3) Agroekosistem menerima energi tambahan melalui aktivitas manusia yang menyediakan syarat tambahan pertumbuhan tanaman budidaya.

4) Produksi primer bersih dari agrocenosis (biomassa tanaman) dikeluarkan dari ekosistem sebagai tanaman dan tidak memasuki rantai makanan. Konsumsi sebagian oleh hama ditekan oleh aktivitas manusia dengan segala cara yang memungkinkan. Akibatnya, tanah kehabisan mineral yang diperlukan untuk kehidupan tanaman. Oleh karena itu, sekali lagi, campur tangan manusia dalam bentuk pemupukan sangat diperlukan.

Dalam agrocenosis, efeknya melemah seleksi alam dan mengoperasikan terutama seleksi buatan, yang ditujukan pada produktivitas maksimum tanaman yang dibutuhkan oleh manusia, dan bukan tanaman yang lebih baik beradaptasi dengan kondisi lingkungan.

Jadi, agrocenosis, tidak seperti sistem alami, bukanlah sistem yang mengatur diri sendiri, tetapi diatur oleh manusia. Tugas pengaturan tersebut adalah untuk meningkatkan produktivitas agrocenosis. Untuk ini, lahan kering diairi dan lahan yang tergenang air dikeringkan; gulma dan hewan pemakan tanaman dimusnahkan, varietas tanaman budidaya diubah dan pupuk diterapkan. Semua ini menciptakan keuntungan hanya untuk tanaman budidaya.

Berbeda dengan ekosistem alami, agrocenosis tidak stabil, cepat runtuh, karena. tanaman budidaya tidak akan tahan terhadap persaingan dengan tanaman liar dan akan tergeser olehnya.

Agrobiocenosis juga dicirikan oleh efek marginal dalam penempatan serangga hama. Mereka terkonsentrasi terutama di strip marjinal, dan pusat lapangan dihuni pada tingkat yang lebih rendah. Fenomena ini disebabkan oleh fakta bahwa persaingan antara spesies tanaman individu meningkat tajam di zona transisi, dan ini, pada gilirannya, mengurangi tingkat reaksi perlindungan terhadap serangga di zona transisi.

Alam, ekosistem alami terbentuk sebagai hasil dari aksi kekuatan alam. Mereka dicirikan oleh:

• Hubungan erat antara organik dan zat anorganik
• Lingkaran setan yang lengkap dari sirkulasi zat: mulai dari penampilan bahan organik dan diakhiri dengan pembusukan dan penguraiannya menjadi komponen anorganik.
• Ketangguhan dan kemampuan untuk menyembuhkan diri sendiri.

Semua ekosistem alami ditentukan oleh fitur-fitur berikut:

• 1. struktur spesies: jumlah setiap jenis hewan atau tumbuhan diatur oleh keadaan alam.
  2. Struktur ruang: semua organisme diatur dalam hierarki horizontal atau vertikal yang ketat. Misalnya, dalam ekosistem hutan, tingkatannya dibedakan dengan jelas, dalam ekosistem perairan, distribusi organisme tergantung pada kedalaman air.
  3. Zat biotik dan abiotik. Organisme yang membentuk suatu ekosistem dibagi menjadi anorganik (abiotik: cahaya, udara, tanah, angin, kelembaban, tekanan) dan organik (biotik - hewan, tumbuhan).
  4. Pada gilirannya, komponen biotik dibagi menjadi produsen, konsumen dan perusak. Produsen termasuk tanaman dan bakteri, yang, dengan bantuan sinar matahari dan energi, membuat bahan organik dari zat anorganik. Konsumen adalah hewan dan tanaman karnivora yang memakan bahan organik ini. Penghancur (jamur, bakteri, beberapa mikroorganisme) adalah mahkota rantai makanan, karena mereka menghasilkan proses sebaliknya: organik diubah menjadi zat anorganik.

ekosistem buatan

Ekosistem buatan adalah komunitas hewan dan tumbuhan yang hidup dalam kondisi yang diciptakan untuk mereka oleh manusia. Mereka juga disebut noobiogeocenosis atau sosioekosistem. Contoh: ladang, padang rumput, kota, masyarakat, pesawat luar angkasa, kebun binatang, taman, kolam buatan, waduk.

oleh sebagian besar contoh sederhana ekosistem buatan adalah akuarium. Di sini, habitat dibatasi oleh dinding akuarium, masuknya energi, cahaya dan nutrisi dilakukan oleh manusia, ia juga mengatur suhu dan komposisi air. Jumlah penduduk juga awalnya ditentukan.

Fitur pertama: semua ekosistem buatan adalah heterotrofik, yaitu mengkonsumsi makanan siap saji. Ambil contoh kota - salah satu ekosistem buatan terbesar. Masuknya energi buatan (pipa gas, listrik, makanan) memainkan peran besar di sini. Pada saat yang sama, ekosistem seperti itu dicirikan oleh hasil yang besar zat beracun. Artinya, zat-zat yang di ekosistem alami kemudian berfungsi untuk produksi bahan organik sering menjadi tidak dapat digunakan dalam ekosistem buatan.

Yang lainnya fitur pembeda ekosistem buatan - siklus metabolisme terbuka. Ambil contoh agroekosistem - yang paling penting bagi manusia. Ini termasuk ladang, kebun, kebun sayur, padang rumput, pertanian dan lahan pertanian lainnya di mana seseorang menciptakan kondisi untuk menghilangkan produk konsumen. Sebagian dari rantai makanan di ekosistem tersebut diambil oleh seseorang (dalam bentuk tanaman), dan oleh karena itu rantai makanan menjadi hancur.

Perbedaan ketiga antara ekosistem buatan dan ekosistem alami adalah kelangkaan spesiesnya.. Memang, seseorang menciptakan ekosistem demi berkembang biaknya satu (jarang beberapa) spesies tumbuhan atau hewan. Misalnya, di ladang gandum, semua hama dan gulma dimusnahkan, hanya gandum yang dibudidayakan. Hal ini memungkinkan untuk mendapatkan panen terbaik. Tetapi pada saat yang sama, penghancuran organisme yang “tidak menguntungkan” bagi manusia membuat ekosistem menjadi tidak stabil.

Perbandingan karakteristik ekosistem alami dan buatan

Lebih mudah untuk menyajikan perbandingan ekosistem alam dan sosial-ekosistem dalam bentuk tabel:

Selain biogeocenosis dan ekosistem alami, ada komunitas yang dibuat secara artifisial aktivitas ekonomi manusia, - agroekosistem (agrocenosis, agrobiocenosis, ekosistem pertanian).

Agroekosistem(dari bahasa Yunani agros - bidang) - komunitas biotik yang dibuat dan dipelihara secara teratur oleh manusia untuk mendapatkan produk pertanian. Biasanya mencakup totalitas organisme yang hidup di lahan pertanian.

Agroekosistem meliputi ladang, kebun buah-buahan, kebun sayur, kebun anggur, kompleks peternakan besar dengan padang rumput buatan yang berdekatan. Fitur agroekosistem - keandalan ekologis yang rendah, tetapi produktivitas tinggi dari satu (beberapa) spesies atau varietas tanaman atau hewan yang dibudidayakan. Perbedaan utama mereka dari ekosistem alami adalah strukturnya yang disederhanakan dan komposisi spesies yang menipis.

Agroekosistem berbeda dari ekosistem alami dalam beberapa hal.

Keanekaragaman organisme hidup di dalamnya berkurang tajam untuk mendapatkan produksi setinggi mungkin. Di ladang gandum atau gandum, selain monokultur sereal, hanya beberapa jenis gulma yang dapat ditemukan. Di padang rumput alami keanekaragaman hayati jauh lebih tinggi, tetapi produktivitas biologisnya berkali-kali lebih rendah daripada ladang yang ditabur.

Spesies tanaman dan hewan pertanian dalam agroekosistem diperoleh sebagai hasil dari tindakan buatan daripada seleksi alam. Akibatnya, ada penyempitan tajam pada basis genetik tanaman pertanian, yang sangat sensitif terhadap reproduksi massal hama dan penyakit.

Dalam biocenosis alami, produksi utama tanaman dikonsumsi dalam berbagai rantai makanan dan kembali lagi ke sistem siklus biologis dalam bentuk karbon dioksida, air dan elemen nutrisi mineral. Agroekosistem lebih terbuka, materi dan energi diambil dari mereka dengan tanaman, produk ternak, dan juga sebagai akibat dari perusakan tanah.

Karena pemanenan yang konstan dan gangguan proses pembentukan tanah, dengan budidaya monokultur jangka panjang di lahan budidaya, kesuburan tanah secara bertahap menurun. Posisi ini dalam ekologi disebut hukum kesuburan yang semakin berkurang. Dengan demikian, untuk pertanian yang bijaksana dan rasional, perlu untuk memperhitungkan penipisan sumber daya tanah dan melestarikan kesuburan tanah dengan bantuan teknologi pertanian yang lebih baik, rotasi tanaman yang rasional dan metode lainnya.

Perubahan tutupan vegetasi pada agroekosistem tidak terjadi secara alami, tetapi atas kehendak manusia, yang tidak selalu tercermin dengan baik pada kualitas faktor abiotik yang ada di dalamnya. Ini terutama berlaku untuk kesuburan tanah.

Perbedaan utama antara agroekosistem dan ekosistem alami adalah memperoleh energi tambahan untuk fungsi normal. Tambahan mengacu pada semua jenis energi yang ditambahkan ke agroekosistem. Ini bisa menjadi kekuatan otot seseorang atau hewan, jenis yang berbeda bahan bakar untuk pengoperasian mesin pertanian, pupuk, pestisida, pestisida, penerangan tambahan, dll. Konsep "energi ekstra" juga mencakup jenis dan varietas hewan peliharaan baru tanaman budidaya dimasukkan ke dalam struktur agroekosistem.

Semua agroekosistem ladang, kebun, padang rumput, kebun sayur, rumah kaca yang dibuat secara artifisial dalam praktik pertanian adalah sistem yang secara khusus didukung oleh manusia. Agroekosistem menggunakan propertinya untuk menghasilkan produk bersih, karena semua efek kompetitif pada tanaman budidaya dari gulma dikendalikan oleh tindakan agroteknik, dan pembentukan rantai makanan karena hama dihentikan dengan berbagai tindakan, seperti pengendalian kimia dan biologis.

Fitur ekosistem apa yang dianggap berkelanjutan? Pertama-tama, ini adalah struktur polidominan yang kompleks, termasuk jumlah spesies dan populasi maksimum yang mungkin dalam kondisi tertentu. Tanda kedua adalah biomassa maksimum. Dan yang terakhir - keseimbangan relatif antara pendapatan dan pengeluaran energi. Tidak ada keraguan bahwa dalam ekosistem seperti itu tingkat produktivitas terendah diamati: biomassanya besar, dan produktivitasnya rendah. Ini disebabkan oleh fakta bahwa bagian utama dari energi yang memasuki ekosistem digunakan untuk mempertahankan proses kehidupan.

Perlu dicatat bahwa agroekosistem adalah komunitas yang sangat tidak stabil. Mereka tidak mampu menyembuhkan diri sendiri dan mengatur diri sendiri, mereka tunduk pada ancaman kematian dari reproduksi massal hama atau penyakit. Untuk mempertahankannya, aktivitas manusia yang konstan diperlukan.

Ekosistem buatan (agroekosistem)

Agroekosistem mewakili jenis ekosistem yang khas. Agroekosistem(ekosistem pertanian) diciptakan oleh manusia untuk memperoleh produk (tanaman) autotrofik dengan kemurnian tinggi, yang berbeda dari yang alami dalam sejumlah fitur:

• Di dalamnya, keanekaragaman organisme berkurang tajam.
• Spesies yang dibudidayakan oleh manusia dipertahankan oleh seleksi buatan dalam keadaan yang jauh dari keadaan aslinya dan tidak dapat bertahan dalam perjuangan untuk bertahan hidup dengan spesies liar tanpa dukungan manusia.
• Agroekosistem menerima aliran energi tambahan, selain energi matahari, berkat aktivitas manusia, hewan, dan mekanisme yang menyediakan kondisi yang diperlukan untuk pertumbuhan spesies yang dibudidayakan. Produksi primer bersih (tanaman) dikeluarkan dari ekosistem dan tidak memasuki rantai makanan.

Regulasi buatan jumlah hama - sebagian besar kondisi yang diperlukan memelihara agroekosistem. Oleh karena itu, dalam praktik pertanian, cara ampuh digunakan untuk menekan jumlah spesies yang tidak diinginkan: pestisida, herbisida, dll. Namun, konsekuensi lingkungan dari tindakan ini menyebabkan sejumlah efek yang tidak diinginkan, selain efek yang diterapkan.

Dalam kaitannya dengan komunitas yang muncul dalam agroekosistem, penekanannya secara bertahap berubah karena perkembangan umum pengetahuan ekologi. Gagasan fragmentasi, fragmentasi koneksi koenotik, dan penyederhanaan akhir agrocenosis digantikan oleh pemahaman tentang organisasi sistemik mereka yang kompleks, di mana seseorang secara signifikan hanya memengaruhi tautan individu, dan seluruh sistem terus berkembang sesuai dengan alam, alami hukum.

Dari sudut pandang ekologis, sangat berbahaya untuk menyederhanakan lingkungan alami seseorang, mengubah seluruh lanskap menjadi pertanian. Strategi utama untuk menciptakan lanskap yang sangat produktif dan berkelanjutan adalah dengan melestarikan dan meningkatkan keanekaragamannya.

Seiring dengan pemeliharaan ladang yang sangat produktif, perhatian khusus harus diberikan untuk melestarikan kawasan lindung yang tidak tunduk pada dampak antropogenik. Cagar alam dengan keanekaragaman spesies yang kaya merupakan sumber spesies bagi komunitas yang pulih dalam rangkaian suksesi.

Revolusi hijau

Salah satu bentuk manifestasi dari revolusi ilmu pengetahuan dan teknologi di bidang pertanian adalah “revolusi hijau”. revolusi hijau merupakan transformasi pertanian berdasarkan teknologi pertanian modern dan pemuliaan, ini adalah periode perubahan radikal dalam pendekatan untuk menanam tanaman dan hewan. Sebagai hasil dari periode pertama revolusi ini, hasil panen biji-bijian meningkat 2-3 kali lipat, dan kisaran produk berlipat ganda.

Tren utama periode kedua "Revolusi Hijau" adalah: dampak minimal terhadap lingkungan, pengurangan investasi energi antropogenik, penggunaan metode biologis pengendalian hama tanaman. Namun, intervensi aktif manusia dalam ekosistem alami dan penciptaan agroekosistem telah menyebabkan sejumlah konsekuensi negatif: degradasi tanah, penurunan kesuburan tanah, pencemaran ekosistem dengan pestisida.