Agrokosystem eller agrocenoser. J?mf?rande egenskaper hos naturliga ekosystem och agroekosystem
M?nsklig ekonomisk aktivitet har lett till att artificiella ekosystem har bildats med vissa egenskaper, som kallas agrocenoser (agrobiogeocenoser eller agroekosystem).
Agrocenosis (grekiska agros - f?lt) ?r en gemenskap av organismer som lever p? jordbruksmark, ockuperade av gr?dor eller plantering av odlade v?xter. Samtidigt skapas, underh?lls och kontrolleras deras struktur och funktion av en person i hans eget intresse. Exempel p? s?dana ekosystem ?r ?krar, k?kstr?dg?rdar, frukttr?dg?rdar, parker, konstgjorda betesmarker, rabatter m.m. Gemenskaper av v?xter och djur artificiellt skapade av m?nniskan i marina och s?tvattenreservoarer kan ocks? klassificeras som agrocenoser.
Jordbrukets ekosystem upptar cirka 1/3 av landarealen, medan 10 % ?r ?kermark och resten ?r naturlig fodermark. F?r att hantera agrocenos spenderar en person antropogen energi p? jordbearbetning, s?dd av h?gavkastande v?xtsorter, mark?tervinning, p? applicering av g?dningsmedel och kemiska v?xtskyddsmedel, p? uppv?rmning av boskapsbyggnader, etc. Kontrollen i detta fall kan vara intensiv (h?g energiinvestering) och omfattande (l?genergiinvestering). Men ?ven med en intensiv f?rvaltningsstrategi ?r andelen antropogen energi i ekosystemets energibudget inte mer ?n 1 %. Organismer som lever inom agrocenosen och som inte ?r relaterade till f?rem?len f?r m?nsklig ekonomisk aktivitet upplever den st?ndiga effekten av antropogena faktorer och tvingas anpassa sig till dem.
Mellan naturliga och artificiella biogeocenoser, tillsammans med likheter, finns det ocks? stora skillnader som ?r viktiga att ta h?nsyn till i jordbrukspraxis.
Skillnaderna mellan agrocenoser och biogeocenoser ?r (tabell 1):
1. L?g artdiversitet av levande organismer
En eller flera arter (varianter) av v?xter odlas vanligtvis p? f?lten, vilket leder till en betydande utarmning av artsammans?ttningen av djur, svampar och bakterier. Dessutom ?r den biologiska enhetligheten hos odlade v?xtsorter som upptar stora omr?den (ibland tiotusentals hektar) ofta den fr?msta orsaken till deras massf?rst?relse av specialiserade insekter (till exempel Colorado-potatisbaggen) eller skador av patogener (mj?ldagg, rost, smutssvampar, senskada, etc.). ).
2. Korta leveranskedjor
Vid agrocenos, liksom vid biogeocenos, finns producenter (odlade v?xter och ogr?s), konsumenter (insekter, sorkar, f?glar, m?ss, r?var etc.), nedbrytare (svampar och bakterier). Samtidigt ?r en obligatorisk l?nk i n?ringskedjorna en person som odlar ?krar, tr?dg?rdar och sk?rdar. Men p? grund av det lilla antalet arter i agrocenosis, som har ett stort ?verfl?d (odlade v?xter, ogr?s, skadedjur, patogener), ?r n?ringskedjorna i den korta och enkla.
3. Ofullst?ndig kretslopp av ?mnen
I naturlig biogeocenos konsumeras prim?rproduktionen av v?xter (gr?da) i m?nga n?ringskedjor (n?tverk) och ?terf?rs ?ter till det biologiska kretsloppssystemet i form av koldioxid, vatten och mineraln?ringselement. I agrocenos ?r en s?dan cykel av element kraftigt st?rd, eftersom en person o?terkalleligt tar bort en betydande del av dem med sk?rden. D?rf?r, f?r att kompensera f?r deras f?rluster och f?ljaktligen f?r att ?ka utbytet av odlade v?xter, ?r det n?dv?ndigt att st?ndigt applicera g?dningsmedel p? jorden.
4. Energik?lla som anv?nds (antropogen energi)
F?r naturlig biogeocenos ?r den enda energik?llan solen. Samtidigt f?r agrocenoser, f?rutom solenergi, antropogen till?ggsenergi som en person har spenderat p? produktion av g?dningsmedel, kemikalier mot ogr?s, skadedjur och sjukdomar, p? bevattning eller dr?nering av mark etc. Utan s?dan extra energif?rbrukning , ?r den l?ngsiktiga existensen av agrocenoser praktiskt taget om?jlig.
5. Artificiellt urval
I naturliga ekosystem finns ett naturligt urval som avvisar icke-konkurrerande arter och former av organismer och deras samh?llen i ekosystemet och d?rigenom s?kerst?ller dess fr?msta egenskap – h?llbarhet.
Regisserad av m?nniskan, fr?mst f?r att maximera avkastningen av gr?dor.
6. Instabilitet
Ju mindre antal arter som utg?r agrocenosen, desto mindre stabilt ?r detta ekosystem. Den minst stabila monokulturen (vete, ris, bomull, etc.) kr?ver inf?rande av g?dningsmedel och bek?mpningsmedel f?r sin existens. Av agrocenoserna ?r ekosystem med flera arter, till exempel en ?ng, de mest stabila. Agrocenosens instabilitet beror ocks? p? att producenternas skyddsmekanismer - odlade v?xter - ?r svagare ?n hos vilda arter, d?r anpassningar har f?rb?ttrats under det naturliga urvalet i miljontals ?r.
bord 1
J?mf?rande egenskaper hos naturliga ekosystem och agrocenoser
Egenskaper |
naturliga ekosystem |
Agrocenos |
1. Artm?ngfald |
m?nga olika |
L?g artdiversitet, dominerande arter best?ms av en person |
2. N?ringskedjor |
F?rgrenade n?ringskedjor |
Korta leveranskedjor |
3. Cirkulation av ?mnen |
Ofullst?ndig, en del av elementen tas av en person |
|
4. Behovet av ?mnen att komma in i ekosystemet utifr?n |
Saknas |
|
5. Produktivitet |
Beror p? naturliga f?ruts?ttningar |
Stort tack till mannen |
6. Urvals?tg?rd |
Naturligt urval, mer resistenta individer finns kvar |
Artificiellt urval, v?rdefulla individer finns kvar |
7. Sj?lvreglering |
||
8. H?llbarhet |
7. Brist p? full sj?lvreglering
Agrosystem ?r inte kapabla till sj?lvreglering och sj?lvf?rnyelse, de ?r f?rem?l f?r hot om d?d under massreproduktion av skadedjur eller patogener. Agrocenos regleras av m?nniskan, och om den inte uppr?tth?lls kommer den snabbt att kollapsa och f?rsvinna. Odlade v?xter kommer inte att kunna konkurrera med vilda arter och kommer att tvingas bort. P? platsen f?r agrocenosis i ett torrt klimat kommer en st?pp att dyka upp, i ett kallare och fuktigare klimat - en skog.
S?lunda, i j?mf?relse med naturliga biogeocenoser, har agrocenoser en begr?nsad artsammans?ttning av v?xter och djur, ?r inte kapabla till sj?lvf?rnyelse och sj?lvreglering, ?r f?rem?l f?r d?dshot till f?ljd av massf?r?kning av skadedjur eller patogener, och kr?ver outtr?ttlig m?nsklig aktivitet f?r att underh?lla dem. Deras obestridliga f?rdelar gentemot naturliga ekosystem ligger i deras obegr?nsade potential att ?ka produktiviteten. Deras implementering ?r dock endast m?jlig med konstant, vetenskapligt baserad jordv?rd, f?rse v?xter med fukt och mineraln?ringselement och skydda v?xter fr?n ogynnsamma abiotiska och biotiska faktorer.
F?rel?sning nummer 5. artificiella ekosystem
5.1 Naturliga och artificiella ekosystem
I biosf?ren finns, f?rutom naturliga biogeocenoser och ekosystem, samh?llen som skapats p? konstgjord v?g av m?nsklig ekonomisk aktivitet - antropogena ekosystem.
Naturliga ekosystem k?nnetecknas av en betydande m?ngfald av arter, de existerar under l?ng tid, de ?r kapabla till sj?lvreglering, de har stor stabilitet och motst?ndskraft. Biomassan och de n?rings?mnen som skapas i dem finns kvar och anv?nds inom biocenoserna, vilket berikar deras resurser.
Konstgjorda ekosystem - agrocenoser (vetef?lt, potatis, gr?nsakstr?dg?rdar, g?rdar med angr?nsande betesmarker, fiskdammar, etc.) utg?r en liten del av markytan, men ger cirka 90% av matenergin.
Utvecklingen av jordbruket sedan urminnes tider har ?tf?ljts av en fullst?ndig f?rst?relse av vegetationst?cket ?ver stora omr?den f?r att ge plats ?t ett litet antal av m?nniskan utvalda arter som ?r mest l?mpade f?r f?da.
Men till en b?rjan passade m?nsklig aktivitet i ett jordbrukssamh?lle in i det biokemiska kretsloppet och f?r?ndrade inte energifl?det i biosf?ren. I modern jordbruksproduktion har anv?ndningen av syntetiserad energi vid den mekaniska bearbetningen av marken, anv?ndningen av konstg?dsel och bek?mpningsmedel ?kat dramatiskt. Detta st?r biosf?rens ?vergripande energibalans, vilket kan leda till of?ruts?gbara konsekvenser.
J?mf?relse av naturliga och f?renklade antropogena ekosystem
(enligt Miller, 1993)
naturliga ekosystem (tr?sk, ?ng, skog) |
Antropogent ekosystem (f?lt, v?xt, hus) |
Tar emot, omvandlar, ackumulerar solenergi |
F?rbrukar energi fr?n fossila och k?rnbr?nslen |
Producerar syre och f?rbrukar koldioxid |
F?rbrukar syre och producerar koldioxid n?r ett fossil br?nns |
Bildar b?rdig jord |
Utarmar eller utg?r ett hot mot b?rdiga jordar |
Ackumulerar, renar och f?rbrukar gradvis vatten |
Anv?nder mycket vatten, f?rorenar det |
Skapar livsmilj?er f?r olika typer av vilda djur |
F?rst?r livsmilj?er f?r m?nga arter av vilda djur |
Gratis filter och dekontaminerar f?roreningar och avfall |
Producerar f?roreningar och avfall som m?ste saneras p? allm?nhetens bekostnad |
Har f?rm?gan sj?lvbevarelsedrift och sj?lvl?kande |
Kr?ver h?ga kostnader f?r konstant underh?ll och restaurering |
5.2 Konstgjorda ekosystem
5.2.1 Agrokosystem
Agrokosystem(fr?n det grekiska agros-f?ltet) - ett biotiskt samh?lle skapat och regelbundet underh?llet av m?nniskan f?r att f? jordbruksprodukter. Inkluderar vanligtvis alla organismer som lever p? jordbruksmark.
Agrokosystem inkluderar ?krar, frukttr?dg?rdar, gr?nsakstr?dg?rdar, ving?rdar, stora boskapskomplex med intilliggande konstgjorda betesmarker.
Ett karakteristiskt k?nnetecken f?r agroekosystem ?r l?g ekologisk tillf?rlitlighet, men h?g produktivitet hos en (flera) arter eller sorter av odlade v?xter eller djur. Deras huvudsakliga skillnad fr?n naturliga ekosystem ?r deras f?renklade struktur och utarmade artsammans?ttning.
Agrokosystem skiljer sig fr?n naturliga ekosystem ett antal funktioner:
1. Variationen av levande organismer i dem reduceras kraftigt f?r att f? h?gsta m?jliga produktion.
P? ett r?g- eller vetef?lt kan man f?rutom en monokultur av spannm?l endast hitta ett f?tal typer av ogr?s. P? en naturlig ?ng ?r den biologiska m?ngfalden mycket h?gre, men den biologiska produktiviteten ?r m?nga g?nger s?mre ?n en s?dd ?ker.
Artificiell reglering av antalet skadedjur ?r till st?rsta delen en n?dv?ndig f?ruts?ttning f?r att uppr?tth?lla agroekosystem. D?rf?r, i jordbrukspraxis, anv?nds kraftfulla medel f?r att undertrycka antalet o?nskade arter: bek?mpningsmedel, herbicider, etc. Milj?konsekvenserna av dessa ?tg?rder leder dock till ett antal o?nskade effekter, ut?ver dem som de g?ller.
2. Arter av jordbruksv?xter och djur i agroekosystem erh?lls som ett resultat av artificiellt snarare ?n naturligt urval, och kan inte st? emot kampen f?r existens med vilda arter utan m?nskligt st?d.
Som ett resultat finns det en kraftig f?rsmalning av den genetiska basen f?r jordbruksgr?dor, som ?r extremt k?nsliga f?r massreproduktion av skadedjur och sjukdomar.
3. Agro-ekosystemen ?r ?ppnare, materia och energi dras bort fr?n dem med gr?dor, animalieprodukter, och ?ven som ett resultat av jordf?rst?ring.
I naturliga biocenoser konsumeras prim?rproduktionen av v?xter i m?nga n?ringskedjor och ?terg?r till det biologiska kretsloppet i form av koldioxid, vatten och mineraln?rings?mnen.
P? grund av den st?ndiga sk?rden och st?rningen av jordbildningsprocesser, med l?ngvarig odling av monokultur p? odlade marker, minskar jordens b?rdighet gradvis. Denna position inom ekologi kallas lagen om avtagande avkastning .
F?r ett f?rsiktigt och rationellt jordbruk ?r det s?ledes n?dv?ndigt att ta h?nsyn till utarmningen av markresurserna och bevara markens b?rdighet med hj?lp av f?rb?ttrad jordbruksteknik, rationell v?xtf?ljd och andra metoder.
F?r?ndringen av vegetationst?cket i agroekosystem sker inte naturligt, utan efter m?nniskans vilja, vilket inte alltid ?terspeglas v?l i kvaliteten p? abiotiska faktorer som ing?r i den. Detta g?ller s?rskilt f?r markens b?rdighet.
Huvudskillnaden agroekosystem fr?n naturliga ekosystem - f? extra energi f?r normal drift.
Kompletterande h?nvisar till alla typer av energi som tillf?rs agroekosystem. Detta kan vara muskelstyrkan hos en person eller ett djur, olika typer av br?nsle f?r drift av jordbruksmaskiner, g?dningsmedel, bek?mpningsmedel, bek?mpningsmedel, extra belysning, etc. Begreppet "extra energi" inkluderar ocks? nya raser av husdjur och sorter av odlade v?xter som introducerats i strukturen av agroekosystem.
Det b?r noteras att agroekosystem - mycket instabila samh?llen. De ?r inte kapabla till sj?lvl?kning och sj?lvreglering, de ?r f?rem?l f?r hot om d?d fr?n massreproduktion av skadedjur eller sjukdomar.
Orsaken till instabiliteten ?r att agrocenoser ?r sammansatta av en (monokultur) eller mer s?llan h?gst 2–3 arter. Det ?r d?rf?r alla sjukdomar, alla skadedjur kan f?rst?ra agrocenosen. Men en person g?r medvetet f?r att f?renkla strukturen av agrocenosis f?r att f? maximalt utbyte. Agrocenoser ?r i mycket st?rre utstr?ckning ?n naturliga cenoser (skog, ?ng, betesmarker) utsatta f?r erosion, urlakning, f?rsaltning och skadedjursinvasion. Utan m?nskligt deltagande existerar agrocenoser av spannm?l och gr?nsaksgr?dor i h?gst ett ?r, b?rv?xter - 3-4, fruktgr?dor - 20-30 ?r. Sedan s?nderfaller de eller d?r.
F?rdelen med agrocenoser F?re naturliga ekosystem ?r produktion av mat n?dv?ndig f?r m?nniskor och stora m?jligheter att ?ka produktiviteten. Men de f?rverkligas endast med st?ndig oro f?r jordens b?rdighet, f?rser v?xter med fukt, skyddar kulturpopulationer, sorter och raser av v?xter och djur fr?n de negativa effekterna av naturlig flora och fauna.
Alla agro-ekosystem av ?krar, tr?dg?rdar, betes?ngar, tr?dg?rdar, v?xthus artificiellt skapade inom jordbruket ?r m?nskligt st?dda system.
I f?rh?llande till de samh?llen som tar form i agroekosystem f?r?ndras tyngdpunkten successivt i samband med den allm?nna utvecklingen av ekologisk kunskap. Id?n om fragmentering, fragmentering av koenotiska kopplingar och den ultimata f?renklingen av agrocenoser ers?tts av en f?rst?else f?r deras komplexa systemiska organisation, d?r en person avsev?rt endast p?verkar enskilda l?nkar, och hela systemet forts?tter att utvecklas enligt naturliga, naturliga lagar.
Ur ekologisk synvinkel ?r det extremt farligt att f?renkla en persons naturliga milj? och f?rvandla hela landskapet till ett jordbruk. Huvudstrategin f?r att skapa ett mycket produktivt och h?llbart landskap b?r vara att bevara och ?ka dess m?ngfald.
Tillsammans med underh?llet av h?gproduktiva f?lt b?r s?rskild omsorg iakttas f?r att bevara skyddade omr?den som inte ?r f?rem?l f?r m?nsklig p?verkan. Reserver med en rik artdiversitet ?r en k?lla till arter f?r samh?llen som ?terh?mtar sig i successiva serier.
J?mf?rande egenskaper hos naturliga ekosystem och agroekosystem
naturliga ekosystem |
Agrokosystem |
Prim?ra naturliga element?ra enheter i biosf?ren, bildade under evolutionens g?ng |
Sekund?ra m?nskligt transformerade artificiella element?ra enheter i biosf?ren |
Komplexa system med ett betydande antal djur- och v?xtarter som domineras av populationer av flera arter. De k?nnetecknas av en stabil dynamisk balans som uppn?s genom sj?lvreglering. |
F?renklade system som domineras av populationer av en enda v?xt- eller djurart. De ?r stabila och k?nnetecknas av variationen i strukturen hos deras biomassa. |
Produktiviteten best?ms av de adaptiva egenskaperna hos organismer som ?r involverade i ?mnescykeln |
Produktiviteten best?ms av niv?n p? den ekonomiska aktiviteten och beror p? ekonomisk och teknisk kapacitet |
Prim?rproduktionen anv?nds av djur och deltar i kretsloppet av ?mnen. "Konsumtion" sker n?stan samtidigt med "produktion" |
Sk?rden sk?rdas f?r att m?ta m?nskliga behov och f?r att utfodra boskapen. Levande materia ackumuleras under en tid utan att f?rbrukas. Den h?gsta produktiviteten utvecklas bara under en kort tid |
5.2.2 Industriell-urbana ekosystem
Situationen ?r en helt annan i ekosystem, som inkluderar industri-urbana system - h?r ers?tter br?nsleenergin helt solenergi. J?mf?rt med energifl?det i naturliga ekosystem ?r dess f?rbrukning h?r tv? till tre storleksordningar h?gre.
I samband med ovanst?ende b?r det noteras att artificiella ekosystem inte kan existera utan naturliga system, medan naturliga ekosystem kan existera utan antropogena.
urbana system
Stadssystem (urbosystem)- "ett instabilt naturligt-antropogent system, best?ende av arkitektoniska och konstruktionsobjekt och kraftigt st?rda naturliga ekosystem" (Reimers, 1990).
I takt med att staden utvecklas blir dess funktionella zoner mer och mer differentierade. industri, bost?der, skogspark.
industrizoner- dessa ?r koncentrationsomr?dena f?r industrianl?ggningar i olika industrier (metallurgisk, kemisk, maskinbyggnad, elektronisk, etc.). De ?r de viktigaste k?llorna till milj?f?roreningar.
bostadsomr?den- dessa ?r koncentrationsomr?den f?r bostadshus, administrativa byggnader, kulturf?rem?l, utbildning, etc.
Skogspark - detta ?r ett gr?nomr?de runt staden, odlat av m?nniskan, det vill s?ga anpassat f?r massrekreation, sport och underh?llning. Dess sektioner ?r ocks? m?jliga inne i st?der, men vanligtvis h?r stadsparker- tr?dplantager i staden, som ockuperar ganska omfattande territorier och tj?nar ?ven medborgarna f?r rekreation. Till skillnad fr?n naturskogar och till och med skogsparker ?r stadsparker och liknande mindre planteringar i staden (torg, boulevarder) inte sj?lvb?rande och sj?lvreglerande system.
Skogsparkzonen, stadsparker och andra omr?den av territoriet som ?r tilldelade och speciellt anpassade f?r m?nniskors rekreation kallas rekreation zoner (territorier, platser etc.).
F?rdjupningen av urbaniseringsprocesser leder till komplexiteten i stadens infrastruktur. En betydande plats b?rjar ockupera transport och transportanl?ggningar(motorv?gar, bensinstationer, garage, bensinstationer, j?rnv?gar med egen komplex infrastruktur, inklusive underjordiska - tunnelbanan; flygf?lt med servicekomplex, etc.). Transportsystem korsa alla funktionella omr?den i staden och p?verka hela stadsmilj?n (stadsmilj?n).
M?nsklig milj? under dessa f?rh?llanden ?r det en kombination av abiotiska och sociala milj?er som gemensamt och direkt p?verkar m?nniskor och deras ekonomi. Samtidigt kan den enligt N.F Reimers (1990) delas in i naturlig milj? och m?nskligt f?rvandlad naturmilj?(antropogena landskap fram till m?nniskors artificiella milj? - byggnader, asfaltv?gar, artificiell belysning etc., d.v.s. t.o.m. konstgjord milj?).
I allm?nhet ?r stadsmilj?n och t?tortsliknande bebyggelse en del av teknosf?ren, dvs biosf?ren, radikalt omvandlad av m?nniskan till tekniska och konstgjorda objekt.
F?rutom den terrestra delen av landskapet faller ?ven dess litogena bas, det vill s?ga ytdelen av litosf?ren, som vanligen kallas den geologiska milj?n, i omloppsbanan f?r m?nsklig ekonomisk aktivitet (E. M. Sergeev, 1979).
Geologisk milj?- det ?r stenar, grundvatten, som p?verkas av m?nsklig verksamhet (fig. 10.2).
I stadsomr?den, i urbana ekosystem kan en grupp system urskiljas, vilket ?terspeglar komplexiteten i samspelet mellan byggnader och strukturer med milj?n, som kallas naturliga och tekniska system(Trofimov, Epishin, 1985) (Fig. 10.2). De ?r n?ra f?rbundna med antropogena landskap, med sin geologiska struktur och relief.
S?ledes ?r urbana system i fokus f?r befolkningen, bost?der och industribyggnader och strukturer. F?rekomsten av urbana system beror p? energin fr?n fossila br?nslen och k?rnenergir?varor, regleras och underh?lls p? konstgjord v?g av m?nniskan.
Milj?n f?r urbana system, b?de dess geografiska och geologiska delar, har f?r?ndrats kraftigast och har faktiskt blivit artificiell, h?r finns problem med utnyttjande och ?teranv?ndning av naturresurser involverade i cirkulation, f?rorening och rening av milj?n, h?r finns en ?kande isolering av ekonomiska och produktionscykler fr?n naturlig metabolism (biogeokemiska oms?ttningar) och energifl?det i naturliga ekosystem. Och slutligen ?r det h?r som befolkningst?theten och den bebyggda milj?n ?r h?gst, vilket inte bara hotar M?nsklig h?lsa, men ocks? hela m?nsklighetens ?verlevnad. M?nniskors h?lsa ?r en indikator p? kvaliteten p? denna milj?.
naturliga ekosystem | Agrokosystem |
Prim?ra naturliga element?ra enheter i biosf?ren, bildade under evolutionens g?ng | Sekund?ra m?nskligt transformerade artificiella element?ra enheter i biosf?ren |
Komplexa system med ett betydande antal djur- och v?xtarter som domineras av populationer av flera arter. De k?nnetecknas av en stabil dynamisk balans som uppn?s genom sj?lvreglering. | F?renklade system som domineras av populationer av en enda v?xt- eller djurart. De ?r stabila och k?nnetecknas av variationen i strukturen hos deras biomassa. |
Produktiviteten best?ms av de adaptiva egenskaperna hos organismer som ?r involverade i ?mnescykeln | Produktiviteten best?ms av niv?n p? den ekonomiska aktiviteten och beror p? ekonomisk och teknisk kapacitet |
Prim?rproduktionen anv?nds av djur och deltar i kretsloppet av ?mnen. "Konsumtion" sker n?stan samtidigt med "produktion" | Sk?rden sk?rdas f?r att m?ta m?nskliga behov och f?r att utfodra boskapen. Levande materia ackumuleras under en tid utan att f?rbrukas. Den h?gsta produktiviteten utvecklas bara under en kort tid |
I agrocenoser sker en ?verdriven ?kning av enskilda arter mycket oftare, av Ch. Elton kallad en "ekologisk explosion". S?dana, till exempel, "milj?explosioner" ?r k?nda fr?n historien: under f?rra seklet f?rst?rde phytophthora-svampen potatis i Frankrike och orsakade sv?lt, och Colorado-potatisbaggen spred sig i Amerika till Atlanten och i b?rjan av 1900-talet . tr?ngde in i V?steuropa p? 40-talet. i den europeiska delen av Ryssland. Under den sv?ra efterkrigstiden "rensade" denna skalbagge bokstavligen v?ra f?lt, eftersom vi inte var redo f?r dess invasion.
F?r att undvika s?dana fenomen ?r artificiell reglering av antalet skadedjur n?dv?ndig med snabb undertryckande av de som bara f?rs?ker komma utom kontroll. Samtidigt sammanfaller ofta inte en persons ?sikt med naturens "?sikt" om ?verskottsantalet av en eller annan skadedjur. Fr?n naturligt urvals synvinkel skadar stabiliseringen av antalet ?ppelkodlingmal p? en viss niv? inte existensen av ?ppeltr?det som art, men en person beh?ver mycket mer h?gkvalitativa frukter f?r n?ring. D?rf?r anv?nder han i jordbrukspraxis s?dana medel f?r att undertrycka antalet skadedjur och i en s?dan m?ngd att de verkar m?nga g?nger starkare ?n naturliga abiotiska och biotiska regulatorer.
F?renkling av m?nniskans naturliga milj?, ur en ekologisk synvinkel, ?r mycket farlig. D?rf?r ?r det om?jligt att f?rvandla hela landskapet till ett jordbrukslandskap, det ?r n?dv?ndigt att bevara och ?ka dess m?ngfald och l?mna or?rda skyddade omr?den som kan vara en k?lla till arter f?r samh?llen som ?terh?mtar sig i f?ljdserier.
Industriell-urbana ekosystem
Om urbaniseringsprocesser
Urbanisering- detta ?r st?dernas tillv?xt och utveckling, en ?kning av andelen stadsbefolkning i landet p? bekostnad av landsbygden, processen att ?ka st?dernas roll i samh?llsutvecklingen. Befolkningstillv?xten och dess t?thet ?r ett utm?rkande drag f?r st?der. Historiskt sett var den allra f?rsta staden med en miljon inv?nare Rom under Julius Caesars tid (44-10 f.Kr.). Den st?rsta staden i v?rlden idag ?r Mexico City - 14 miljoner m?nniskor enligt data f?r 1990, ?r 2000 f?rv?ntades 31 miljoner i den. ?r 2000, s?dana st?der som Bombay, Kairo, Jakarta och Karachi, tr?skeln p? 20 miljoner och mer - Sao Paulo, Calcutta, Seoul. Moskvas befolkning i slutet av 2002 ?r mer ?n 10 miljoner m?nniskor
Den totala arean av jordens urbaniserade territorier uppgick 1980 till 4,69 miljoner km 2 och 2007 kommer den att n? 19 miljoner km 2 - 12,8% av hela och mer ?n 20% av det livsv?nliga landomr?det. ?r 2030 kommer praktiskt taget hela v?rldens befolkning att bo i t?tortsliknande bos?ttningar (Reimers, 1990).
Befolkningst?theten i st?der, s?rskilt stora, varierar fr?n flera tusen till flera tiotusentals m?nniskor per 1 km 2, och i Hong Kong - 1500 tusen per 1 km 2. Som bekant p?verkas m?nniskor inte av faktorer som beror p? befolkningens t?thet och undertrycker djurens reproduktion: intensiteten av befolkningstillv?xten minskar inte automatiskt av dem. Men en objektivt h?g t?thet leder till en f?rs?mring av h?lsan, till uppkomsten av specifika sjukdomar associerade, till exempel med milj?f?roreningar, g?r situationen epidemiologiskt farlig i h?ndelse av en frivillig eller ofrivillig ?vertr?delse av sanit?ra standarder, etc.
S?rskilt intensiv urbaniseringsprocesser i utvecklingsl?nder, vilket v?ltaligt framg?r av ovanst?ende siffror f?r urban tillv?xt under de kommande ?ren.
M?nniskan sj?lv skapar dessa komplexa urbana system, str?var efter ett bra m?l - att f?rb?ttra levnadsf?rh?llandena, och inte bara "skydda sig sj?lv" fr?n begr?nsande faktorer, utan ocks? skapa f?r sig sj?lv en ny konstgjord milj? som ?kar bekv?mligheten i livet. Detta leder dock till en separation av m?nniskan fr?n den naturliga milj?n och till st?rningar av naturliga ekosystem.
urbana system
Urban system (urbosystem) -"ett instabilt naturligt-antropogent system best?ende av arkitektoniska och konstruktionsobjekt och kraftigt st?rda naturliga ekosystem" (Reimers, 1990).
N?r staden utvecklas blir dess funktionella zoner mer och mer differentierade - dessa ?r industrier, bost?der, skogsparker. Industrizoner - dessa ?r omr?den med koncentration av industrianl?ggningar i olika industrier (metallurgisk, kemisk, ingenj?rskonst, elektronisk, etc.) - De ?r de viktigaste k?llorna till milj?f?roreningar.
Bostadsomr?den - dessa ?r omr?den med koncentration av bostadshus, administrativa byggnader, kulturf?rem?l, utbildning etc.
skogspark– Det h?r ?r ett gr?nomr?de runt staden, odlat av m?nniskan, det vill s?ga anpassat f?r massrekreation, sport och underh?llning. Dess sektioner ?r ocks? m?jliga inne i st?der, men vanligtvis h?r stadsparker- tr?dplantager i staden, som ockuperar ganska omfattande territorier och tj?nar ?ven stadsborna f?r rekreation. Till skillnad fr?n naturskogar och till och med skogsparker ?r stadsparker och liknande mindre planteringar i staden (torg, boulevarder) inte sj?lvb?rande och sj?lvreglerande system.
Skogsparkzonen, stadsparker och andra omr?den av territoriet som ?r tilldelade och speciellt anpassade f?r m?nniskors rekreation kallas rekreation zoner (territorier, platser etc.).
F?rdjupningen av urbaniseringsprocesser leder till komplexiteten i stadens infrastruktur. En betydande plats b?rjar ockupera transport och transportanl?ggningar(motorv?gar, bensinstationer, garage, bensinstationer, j?rnv?gar med deras komplexa infrastruktur, i inklusive tunnelbana - tunnelbana; flygf?lt med servicekomplex etc.). Transportsystem korsa alla funktionella omr?den i staden och p?verka hela stadsmilj?n (stadsmilj?n).
M?nsklig milj? under dessa f?rh?llanden, ?r en upps?ttning abiotiska och sociala milj?er som gemensamt och direkt p?verkar m?nniskor och deras ekonomi. Samtidigt kan den enligt N.F Reimers (1990) delas in i naturlig milj? och m?nskligt f?rvandlad naturmilj?(antropogena landskap fram till m?nniskors artificiella milj? - byggnader, asfaltv?gar, artificiell belysning etc., d.v.s. t.o.m. konstgjord milj?). I allm?nhet ?r stadsmilj?n och t?tortsliknande bebyggelse en del av teknosf?ren, dvs biosf?ren, radikalt omvandlad av m?nniskan till tekniska och konstgjorda objekt.
F?rutom den terrestra delen av landskapet faller ?ven dess litogena bas, det vill s?ga ytdelen av litosf?ren, som vanligen kallas den geologiska milj?n, i omloppsbanan f?r m?nsklig ekonomisk aktivitet (E. M. Sergeev, 1979). Geologisk milj? - det ?r stenar, grundvatten, som p?verkas av m?nsklig verksamhet (bild 10.2).
I stadsomr?den, i urbana ekosystem kan en grupp system urskiljas, vilket ?terspeglar komplexiteten i samspelet mellan byggnader och strukturer med milj?n, vilket kallade naturtekniska system(Trofimov, Epishin, 1985) (Fig. 10.2). De ?r n?ra f?rbundna med antropogena landskap, med sin geologiska struktur och relief.
S?ledes ?r urbana system i fokus f?r befolkningen, bost?der och industribyggnader och strukturer. F?rekomsten av urbana system beror p? energin fr?n fossila br?nslen och k?rnenergir?varor, regleras och underh?lls p? konstgjord v?g av m?nniskan.
Milj?n f?r urbana system, b?de dess geografiska och geologiska delar, har f?r?ndrats kraftigast och har faktiskt blivit artificiell, h?r finns problem med utnyttjande och ?teranv?ndning av naturresurser involverade i cirkulation, f?rorening och rening av milj?n, h?r finns en ?kande isolering av ekonomiska och produktionscykler fr?n naturlig metabolism (biogeokemiska oms?ttningar) och energifl?det i naturliga ekosystem. Och slutligen ?r det h?r som befolkningst?theten och den bebyggda milj?n ?r h?gst, vilket inte bara hotar M?nsklig h?lsa, men ocks? hela m?nsklighetens ?verlevnad. M?nniskors h?lsa ?r en indikator p? kvaliteten p? denna milj?.
testfr?gor
1. Vilken princip lade Y. Odum till grund f?r att s?rskilja fyra grundl?ggande typer av ekosystem? Lista dessa typer.
2. Vad ?r typiskt f?r den f?rsta och andra typen av ekosystem (naturliga)?
3. Hur skiljer sig den tredje typen av ekosystem (agrokosystem) fr?n liknande naturliga ekosystem?
4. Vad k?nnetecknar energisektorn av den fj?rde typen av ekosystem (industriellt-urbant)?
5. Vad ?r urbanisering och urbana system?
6. Vad menas med det naturliga och tekniska systemet och den konstgjorda milj?n?
- Likheten mellan naturliga ekosystem och agrocenoser;
- Skillnader mellan naturliga ekosystem och agrocenoser.
1. N?rvaron av tre funktionella grupper
(producenter, konsumenter, nedbrytare)
Vete f?lt
producenter
konsumenter
nedbrytare
Likheter mellan agrocenos och ett naturligt ekosystem:
2. N?rvaro av n?ringsn?t
ryttare
v?xter
Uggla
larver
vaktel
l?rka
R?v
mus
Matn?t av agrocenos
v?xter
larver
mus
ryttare
vaktel
l?rka
R?v
Uggla
Likheter mellan agrocenos och ett naturligt ekosystem:
3. Niv?struktur
Likheter mellan agrocenos och ett naturligt ekosystem:
abiotiska faktorer
Likheter mellan agrocenos och ett naturligt ekosystem:
4. P?verkan av milj?faktorer
biotiska faktorer
Likheter mellan agrocenos och ett naturligt ekosystem:
4. P?verkan av milj?faktorer
antropogena faktorer
Likheter mellan agrocenos och ett naturligt ekosystem:
5. ?t ofta syn - dominant
Utsikt - dominant- en art som r?der i ekosystemet n?r det g?ller f?rekomst och inflytande
Skillnader
egenskaper
naturliga ekosystem
1. Artm?ngfald
Agrocenos
M?nga arter bildar h?gt grenade n?ringsn?t
Det finns f?rre arter, den dominerande arten best?ms av en person
Skillnader agrocenos och naturliga ekosystem:
egenskaper
naturliga ekosystem
2. H?llbarhet
Agrocenos
Instabil, utan en person g?r under
h?llbar
Skillnader agrocenos och naturliga ekosystem:
egenskaper
naturliga ekosystem
3. Urvals?tg?rd
Agrocenos
Aktiva naturligt urval , mer anpassade individer finns kvar
Det naturliga urvalet f?rsvagas artificiellt urval , v?rdefulla individer finns kvar
Skillnader agrocenos och naturliga ekosystem:
egenskaper
naturliga ekosystem
4. Energik?lla
Agrocenos
Solenergi och m?nsklig insats (vattning, ogr?srensning, g?dsling, etc.)
Solens energi
Skillnader agrocenos och naturliga ekosystem:
egenskaper
naturliga ekosystem
5. Cykel av element
Agrocenos
En del av elementen tas av en person med en sk?rd, cykeln ?r ofullst?ndig
Full cirkel
Skillnader agrocenos och naturliga ekosystem:
egenskaper
naturliga ekosystem
6. Sj?lvreglering
Agrocenos
M?nniskan reglerar
Kan sj?lvreglera
Skillnader agrocenos och naturliga ekosystem:
egenskaper
naturliga ekosystem
7. Produktivitet (skapande av organiskt material under fotosyntes per tidsenhet)
Agrocenos
Stort tack till mannen
Beror p? naturliga f?ruts?ttningar
Fyll bordet.
naturlig gemenskap
Naturligt urval
Agrocenos
artificiellt urval
Bed?m drivkrafterna som formar naturliga och artificiella ekosystem:
- P?verkar inte ekosystemet;
- Verkar p? ekosystemet;
- P?verkan p? ekosystemet ?r minimal;
- ?tg?rden syftar till att uppn? maximal produktivitet.
Samh?llets artsammans?ttning
naturlig gemenskap
artsammans?ttning
Agrocenos
Mindre/mer f?r varje position.
Distribuera funktioner:
Allm?n karakt?ristisk egenskap
egenskaper endast f?r endast f?r
naturlig agrocenos
ekosystem
Egenskaper:
1. Oorganiska ?mnen som tas upp av producenter fr?n marken avl?gsnas fr?n ekosystemet.
2. F?rekomst av nedbrytare i ekosystemet.
3. Ekosystemet f?rs?mras snabbt utan m?nsklig inblandning.
4. N?rvaro av producenter i livsmedelskedjor.
5. Den huvudsakliga energik?llan ?r solen.
6. Oorganiska ?mnen som tas upp av producenter fr?n marken ?terf?rs till ekosystemet.
Egenskaper:
7. Ekosystemet ?r stabilt ?ver tid utan m?nsklig inblandning.
8. En del av energin eller kemikalierna kan vara artificiellt inf?rda av m?nniskor.
9. M?nniskan har liten effekt p? cirkulationen av ?mnen.
10. K?nnetecknas av en m?ngd olika ekologiska nischer.
11. N?rvaro av konsumenter i livsmedelskedjor.
12. M?nniskan ?r en obligatorisk del av n?ringskedjorna.
Naturliga ekosystem och konstgjorda agrocenoser har gemensamma egenskaper: _____________________.
Skillnaderna ?r relaterade till _________________
____________________________________.
- detta ?r samspelet mellan levande och livl?s natur, som best?r av levande organismer och deras livsmilj?. Det ekologiska systemet ?r en skalbalans och koppling som m?jligg?r uppr?tth?llandet av en population av arter av levande varelser. Nuf?rtiden finns det naturliga och antropogena ekosystem. Skillnaderna mellan dem ?r att den f?rsta skapas av naturens krafter och den andra med hj?lp av m?nniskan.
V?rdet av agrocenos
Agrocenosis ?r ett ekosystem skapat av m?nskliga h?nder f?r att f? gr?dor, djur och svampar. Agrocenosis kallas ocks? agroekosystem. Exempel p? agrocenos ?r:
- ?pple och andra frukttr?dg?rdar;
- f?lt av majs och solros;
- betesmarker f?r kor och f?r;
- ving?rdar;
- tr?dg?rdar.
M?nniskan, p? grund av tillfredsst?llelsen av sina behov och ?kningen av befolkningen, har nyligen tvingats f?r?ndra och f?rst?ra naturliga ekosystem. F?r att rationalisera och ?ka volymen av jordbruksgr?dor skapar m?nniskor agroekosystem. Nuf?rtiden ?r 10 % av all tillg?nglig mark ockuperad av mark f?r odling av gr?dor och 20 % ?r betesmark.
Skillnaden mellan naturliga ekosystem och agrocenos
De viktigaste skillnaderna mellan agrocenos och naturliga ekosystem ?r:
- artificiellt skapade kulturer kan inte konkurrera i kampen mot vilda arter och;
- agroekosystem ?r inte anpassade till sj?lvl?kning, och ?r helt beroende av m?nniskor och utan honom f?rsvagas snabbt och d?r;
- ett stort antal och en art i agroekosystemet bidrar till den storskaliga utvecklingen av virus, bakterier och skadliga insekter;
- i naturen finns det mycket mer variation av arter, i motsats till kulturer som f?ds upp av m?nniskan.
Artificiellt skapade jordbrukslandskap b?r st? under full m?nsklig kontroll. Nackdelen med agrocenosis ?r den frekventa ?kningen av populationer av skadedjur och svampar, som inte bara skadar gr?dan, utan ocks? kan f?rv?rra milj?ns tillst?nd. Populationen av en gr?da i en agrocenosis ?kar endast genom anv?ndning av:
- ogr?s och skadedjursbek?mpning;
- bevattning av torra marker;
- torkning av vattendr?nkt mark;
- ers?ttning av gr?dor;
- g?dselmedel med organiska och mineraliska ?mnen.
I processen att skapa ett agroekosystem har en person byggt helt konstgjorda utvecklingsstadier. Mark?tervinning ?r mycket popul?r - en omfattande upps?ttning ?tg?rder som syftar till att f?rb?ttra naturliga f?rh?llanden f?r att f? h?gsta m?jliga avkastning. Endast r?tt vetenskapligt tillv?gag?ngss?tt, kontroll av markens tillst?nd, fuktniv? och mineralg?dsel kan ?ka produktiviteten hos agrocenos i j?mf?relse med det naturliga ekosystemet.
Negativa konsekvenser av agrocenos
Det ?r viktigt f?r m?nskligheten att uppr?tth?lla en balans mellan agro- och naturliga ekosystem. M?nniskor skapar agro-ekosystem f?r att ?ka m?ngden mat och anv?nda dem f?r livsmedelsindustrin. Men skapandet av artificiella agro-ekosystem kr?ver ytterligare territorier, s? m?nniskor pl?jer ofta marken och f?rst?r d?rmed befintliga naturliga ekosystem. Detta rubbar balansen mellan vilda och odlade arter av djur och v?xter.
Den andra negativa rollen spelas av bek?mpningsmedel, som ofta anv?nds f?r att bek?mpa skadedjur i agroekosystem. Dessa kemikalier genom vatten, luft och skadeinsekter kommer in i naturliga ekosystem och f?rorenar dem. Dessutom orsakar ?verdriven anv?ndning av g?dningsmedel f?r agroekosystem ocks? grundvatten.