Чем агроэкосистемы отличаются от природных экосистем: понятия и сравнительная характеристика. Сравнительная характеристика природных экосистем и агроэкосистем. Климатические изменения Сравнительная характеристика экосистемы и агроэкосистемы вывод

Агроэкосистема - это определенная территория на суше или в море, на которой человек особым образом организовал сельскохозяйственный процесс. Условием, чтобы этот участок получил право называться Агро экосистемой, должно стать рациональное землепользование, животноводство или выращивание в море определенных культур. То есть сельское хозяйство должно быть не пользовательским и экстенсивным, а максимально интенсивным, с продуманным процессом возвращения использованной силы и энергии природы в общий круговорот органических и минеральных веществ на планете.

Агроэкосистемы агроэкосистемы, аквакультуры, производящие продукты питания и волокнистые материалы, но уже не только за счет энергии Солнца, а и дотации ее в форме горючего, поставляемого человеком.(Например, экосистема саванны, экосистема озера Байкал или экосистема пустыря за домом).

Эти системы походят на природные, поскольку саморазвитие культурных растений в период вегетации - это процесс природный и вызван к жизни природной солнечной энергией. Но подготовка почв, сев, уборка урожая и др. - это уже энергетические затраты человека. Более того, человек практически целиком меняет природную экосистему, что выражается, прежде всего, в ее упрощении, т.е. снижении видового разнообразия вплоть до сильно упрощенной монокультурной системы.

Сравнительная характеристика природных экосистем и агроэкосистем

Главная цель создаваемых агроэкосистем - рациональное использование тех биологических ресурсов, которые непосредственно вовлекаются в сферу деятельности человека - источники пищевых продуктов, технологического сырья, лекарственных препаратов.

Агроэкосистемы создаются человеком для получения высокого урожая - чистой продукции автотрофов.

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

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

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

Сходства природных экосистем и агроэкосистем

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

Различия природных экосистем и агроэкосистем

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

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

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

Главная цель создаваемых сельхозсистем - рациональное использование тех биологических ресурсов, которые непосредственно вовлекаются в сферу деятельности человека - источники пищевых продуктов, технологического сырья, лекарственных препаратов.

Агроэкосистемы создаются человеком для получения высокого урожая - чистой продукции автотрофов.

Обобщая все уже сказанное об агроэкосистемах подчеркнем следующие их основные отличия от природных (таблица 2).

1. В агроэкосистемах резко снижено разнообразие видов:

§ снижение видов культивируемых растений снижает и видимое разнообразие животного населения биоценоза;

§ видовое разнообразие разводимых человеком животных ничтожно мало по сравнению с природным;

§ культурные пастбища (с посевом трав) по видовому разнообразию похожи на сельскохозяйственные поля.

2. Виды растений и животных, культивируемых человеком, «эволюционируют» за счет искусственного отбора и неконкурентоспособны в борьбе с дикими видами без поддержки человека.

3. Агроэкосистемы получают дополнительную энергию, субсидируемую человеком, кроме солнечной.

4. Чистая продукция (урожай) удаляется из экосистемы и не поступает в цепи питания биоценоза, а частичное ее использование вредителями, потери при уборке, которые тоже могут попасть в естественные трофические цепи. Всячески пресекаются человеком.

5. Экосистемы полей, садов, пастбищ, огородов и других агроценозов - это упрощенные системы, поддерживаемые человеком на ранних стадиях сукцессии, и они столь же неустойчивы и неспособны к саморегуляции, как и природные пионерные сообщества, а потому не могут существовать без поддержки человека.

Таблица 2

Сравнительная характеристика природных экосистем и агроэкосистем.

Природа многогранна и прекрасна. Можно сказать, что это целая система, включающая в себя как живую, так и неживую природу. Внутри нее много других различных, уступающих ей по масштабу систем. Но не все они полностью созданы природой. В некоторые из них свою лепту вносит человек. Антропогенный фактор способен кардинально поменять природный ландшафт и его направленность.

Агроэкосистема - возникшая в результате антропогенной деятельности. Люди могут вспахать землю, засадить территорию деревьями, но, что бы мы не делали, нас всегда окружала и будет окружать природа. В этом некая ее особенность. Чем агроэкосистемы отличаются от природных экосистем? В этом стоит разобраться.

в целом

Вообще, экологическая система - это любая совокупность органических и неорганических компонентов, в которой существует круговорот веществ.

Будь то природная или созданная руками человека, она все равно является экологической системой. Но все же, чем агроэкосистемы отличаются от природных экосистем? Обо всем по порядку.

Природная экосистема

Природная система, или, как ее еще называют, биогеоценоз, - это совокупность органических и неорганических компонентов на участке земной поверхности с однородными природными явлениями: атмосфера, горные породы, гидрологические условия, почвы, растения, животные и мир микроорганизмов.

Природная система имеет свою структуру, которая включает в себя следующие компоненты. Продуценты, или, как их еще называют, автотрофы - это все те растения, способные производить органическое вещество, то есть способные к фотосинтезу. Консументы - это те, кто питается растениями. Стоит отметить, что они относятся к первому порядку. Кроме этого, имеются консументы и других порядков. И, наконец, другая группа - это группа редуцентов. Сюда принято относить различного рода бактерии, грибы.

Структура природной экосистемы

В любой экосистеме выделяют пищевые цепи, пищевую сеть и трофические уровни. Пищевая цепь - это последовательное перенесение энергии. называются все цепи, соединенные между собой. Трофические уровни - это те места, которые занимают организмы в цепях питания. Продуценты относятся к самому первому уровню, ко второму относят консументов первого порядка, к третьему - второго порядка и так далее.

Сапрофитная цепь или по-другому детритная, начинается с отмерших остатков и заканчивается каким-либо видом животного. Существует всеядная пищевая цепь. Пастбищная выедания) в любом случае начинается с фотосинтезирующих организмов.

Это все то, что касается биогеоценоза. А чем агроэкосистемы отличаются от природных экосистем?

Агроэкосистема

Агроэкосистема - это экосистема, созданная человеком. Сюда можно отнести сады, пашни, виноградники, парки.

Как и предыдущая, агроэкосистема включает в себя следующие блоки: продуценты, консументы, редуценты. К первым относятся культурные растения, сорные растения, растения пастбищ, садов и лесополос. Консументы - это все сельскохозяйственные животные и человек. Блок редуцентов - это комплекс почвенных организмов.

Виды агроэкосистем

Создание антропогенных ландшафтов включает в себя несколько видов:

• сельскохозяйственные ландшафты: пашни, пастбища, орошаемые земли, сады и другие;
• лесные: лесопарки, полезащитные лесные полосы;
• водные: пруды, водохранилища, каналы;
• городские: города, поселки;
• промышленные: шахты, карьеры.

Существует и другая классификация агроэкосистем.

Типы агроэкосистем

В зависимости от уровня хозяйственного использования, системы делятся на:

• агросферу (глобальную экосистему),
• аграрный ландшафт,
• агроэкосистему,
• агроценоз.

В зависимости от энергетической особенности природных зон деление происходит на:

• тропический;
• субтропический;
• умеренный;
• арктический типы.

Первый характеризуется высоким обеспечением теплом, непрерывной вегетацией и преобладанием многолетних культур. Второй - двумя периодами вегетации, а именно летним и зимним. Третий тип имеет лишь один период вегетации, а также долгий период покоя. Что касается четвертого типа, то тут возделывание культур очень затруднено по причине низких температур, а также похолоданий на длительное время.

Разнообразие признаков

Все культурные растения должны обладать определенными свойствами. Во-первых, высокой экологической пластичностью, то есть способностью давать урожай в широком диапазоне колебаний климатических условий.

Во-вторых, гетерогенностью популяций, то есть в каждой из них должны быть растения, различные по таким признакам, как время цветения, устойчивость к засухе, морозоустойчивость.

В-третьих, скороспелостью - способностью к быстрому развитию, которое будет опережать развитие сорных растений.

В-четвертых, устойчивостью к грибковым и другим болезням.

В-пятых, устойчивостью к вредным насекомым.

Сравнительная и агроэкосистем

Кроме того, о чем было сказано выше, данные экосистемы сильно отличаются и по ряду других признаков. В отличие от природных, в агроэкосистеме главным потребителем является сам человек. Именно он стремится к максимальному получению первичной продукции (растениеводческой) и вторичной (животноводческой). Вторым потребителем являются сельскохозяйственные животные.

Второе отличие заключается в том, что агроэкосистема формируется и регулируется человеком. Многие задают вопрос, почему агроэкосистема менее устойчива, чем экосистема. Все дело в том, что в них слабо выражена способность к саморегуляции и самовозобновлению. Без участия человека существуют лишь непродолжительное время.

Следующее различие - это отбор. Устойчивость природной экосистемы обеспечивает естественный отбор. В агроэкосистеме он искусственный, обеспечивается человеком и направлен на получение максимально возможной продукции. Энергия, получаемая агросистемой, включает в себя солнце и все то, что дает человек: орошение, удобрения и так далее.

Природный биогеоценоз питается лишь естественной энергией. Как правило, растения, выращиваемые человеком, включают в себя несколько видов, в то время как природная экосистема отличается огромным разнообразием.

Различный питательный баланс - еще одно отличие. Продукция растений в естественной экосистеме используется во многих цепях питания, но тем не менее все равно возвращается в систему. Получается круговорот веществ.

Чем агроэкосистемы отличаются от природных экосистем?

Природная и агроэкосистема во многом отличаются друг от друга: растениями, потреблением, жизненностью, устойчивостью к вредителям и болезням, видовым разнообразием, типом отбора и многими другими признаками.

Экосистема, созданная человеком, имеет как преимущества, так и недостатки. Природная же система, в свою очередь, не может иметь каких-либо минусов. В ней все прекрасно и гармонично.

Создавая искусственные системы, человек должен бережно относиться к природе, чтобы не нарушать эту гармонию.

Практическая работа № 4
Тема: «Сравнительное описание естественных природных систем и агроэкосистемы».
1.. Цель: закрепить знания о структуре экосистем, научиться составлять описание природных и искусственных экосистем, объяснять различия между ними и их значение;
2. Порядок выполнения:
3.1. Отработка терминов и понятий.
3.2. Выполнение работы, решение заданий.
3.3. Выполнение тестового задания.
3. Схема отчета:
4.1. Тема и цель занятия.
4.2. Ответы к заданиям.
4.3. Ответы тестового задания.
Оборудование: учебник, таблицы
Ход работы.
Задание 1. Изучить описание природной экосистемы и распределить обитателей леса на 3 группы (продуценты, консументы, редуценты). Составить 3 цепи питания характерные для данной экосистемы.
Биоценоз лиственного леса характеризуется не только видовым разнообразием, но и сложной структурой. Растения, обитающие в лесу, различаются но высоте их наземных частей. В связи с этим в растительных сообществах выделяют несколько «этажей», или ярусов. Первый ярус - древесный -составляют самые светолюбивые виды - дуб, липа. Второй ярус включает менее светолюбивые и более низкорослые деревья - грушу, клен, яблоню. Третий ярус состоит из кустарников лещины, бересклета, калины и др. Четвертый ярус - травянистый. Такими же этажами распределены и корни растений. Ярусность наземных растений и их корней позволяет лучше использовать солнечный свет и минеральные запасы почвы. В травяном ярусе в течение сезона происходит смена растительного покрова. Одна группа трав, называемая эфемерами, - светолюбивые. Это медуница, хохлатка, ветреница; они начинают рост ранней весной, когда нет листвы на деревьях и поверхность почвы ярко освещена. Эти травы за короткий срок успевают образовать цветки, дать плоды и накопить запасные питательные вещества. Летом па этих местах под покровом распустившихся деревьев развиваются теневыносливые растения. Кроме растений в лесу обитают: в почве - бактерии, грибы, водоросли, простейшие, круглые и кольчатые черви, личинки насекомых и взрослые насекомые. В травяном и кустарниковом ярусах сплетают свои сети пауки. Выше в кронах лиственных пород обильны гусеницы пядениц, шелкопрядов, листоверток, взрослые формы жуков листоедов, хрущей. В наземных ярусах обитают многочисленные позвоночные - амфибии, рептилии, разнообразные птицы, из млекопитающих - грызуны (полевки, мыши), зайцеобразные, копытные (лоси, олени), хищные - лисица, волк. В верхних слоях почвы встречаются кроты.
Задание 2. Изучите агроценоз пшеничного поля и распределите обитателей леса на 3 группы (продуценты, консументы, редуценты). Составить 3 цепи питания характерные для данной агроэкосистемы.
Его растительность составляют, кроме самой пшеницы, еще и различные сорняки: марь белая, бодяк полевой, донник желтый, вьюнок полевой, пырей ползучий. Кроме полевок и других грызунов, здесь встречаются зерноядные и хищные птицы, лисы, трясогузка, дождевые черви, жужелицы, клоп вредная черепашка, тля, личинки насекомых, божья коровка, наездник. Почву населяют дождевые черви, жуки, бактерии и грибы, разлагающие и минерализующие солому и корни пшеницы, оставшиеся после сбора урожая.
Задание 3. Дайте оценку движущим силам, формирующим природные и агроэкосистемы. Внесите следующие утверждения в таблицу:
действует на экосистему минимально,
не действует на экосистему,
действие направлено на достижение максимальной продуктивности.
Природная экосистема АгроэкосистемаЕстественный отбор действие направлено на достижение максимальной продуктивности не действует на экосистему
Искусственный отбор действует на экосистему минимально действие направлено на достижение максимальной продуктивности
Задание 4. Оценить некоторые количественные характеристики экосистем. (больше, меньше)
Природная АгроэкосистемаВидовой состав больше меньше
Продуктивность меньше больше
Правильный ответ выделен жирным шрифтом!!!
Контрольные вопросы (тестирование):
1. Основным источником энергии для агроэкосистем являютсяА) минеральные удобренияБ) солнечные лучиВ) органические удобрения?Г) почвенные воды
2. Почему поле, засеянное культурными растениями, нельзя считать природной экосистемойА) отсутствуют цепи питанияБ) не происходит круговорот веществВ) кроме солнечной используется дополнительная энергияГ) растения не располагаются в пространстве ярусами3. В чем проявляется сходство плантации сахарной свеклы и экосистемы лугаА) имеют незамкнутый круговорот веществБ) для них характерна небольшая длина цепей питанияВ) в них отсутствуют вторичные консументы (хищники)Г) имеют пищевые цепи и сети
4. Агроценоз считают искусственной экосистемой, так как онА) существует только за счёт энергии солнечного светаБ) не может существовать без дополнительной энергииВ) состоит из продуцентов, консументов и редуцентовГ) не включает консументов и редуцентов5. Большую роль в повышении продуктивности агроэкосистем играетА) превышение нормы высева семянБ) введение севооборота на поляхВ) выращивание растений одного видаГ) увеличение площади агроценоза6. Агроценозы характеризуютсяА) доминированием монокультурыБ) уменьшением численности вредителейВ) разнообразием входящих в них видов организмовГ) уменьшением конкурентоспособности культурных растений
7. При уничтожении ядохимикатами насекомых-вредителей иногда наблюдается их массовое размножение, так какА) увеличивается численность хищных птицБ) ускоряется рост сельскохозяйственных растенийВ) уничтожаются их естественные врагиГ) уменьшается численность культурных растений
8. Агроэкосистема, в сравнении с естественной экосистемой, менее устойчива, так какА) она состоит из большого разнообразия видовБ) в ней замкнутый круговорот веществ и энергииВ) продуценты в ней усваивают энергию СолнцаГ) она имеет короткие пищевые цепи
Вывод: Необходимо не только создавать искуственные экосистемы, но и сохранять природные. Требуется тщательная охрана данных экосистем, ведь всё то что сотворила природа гораздо лучше чем искуственные экосистемы. Движущие силы в природных и агроэкосистемах, являются главными факторами, которые поддерживают и помогают развиваться этим экосистемам.