Биология. 10 класс
*§ 49—2. Поле зерновых как пример агроэкосистемы. Пути повышения продуктивности агроэкосистем
Поле зерновых как пример агроэкосистемы
Естественные биогеоценозы представляют собой системы, способные к саморегуляции. В них все вещества, потребляемые растениями, в конечном итоге возвращаются в почву.
В результате сельскохозяйственной деятельности человека формируются искусственные биогеоценозы — агроэкосистемы, которые по целому ряду признаков отличаются от природных экосистем (см. табл. *§49—1). Разнообразие живых организмов в них резко снижено для получения максимально высокой продукции (урожая), которую изымает человек. В результате значительная часть веществ выносится из системы с урожаем. Это нарушает естественный круговорот веществ и приводит к снижению плодородия почвы. В экологии такая закономерность называется «законом убывающего плодородия». Как противостоять этому закону?
Структуру и функционирование агроэкосистемы рассмотрим на примере пшеничного поля. Оно, как и природные экосистемы, характеризуется определенным видовым составом организмов и определенными связями и взаимоотношениями между организмами и средой обитания. Однако видовой состав растений и животных в нем обеднен, ведь малокомпонентность — один из признаков агроэкосистемы. Так, на пшеничном поле продуценты представлены пшеницей — доминирующей монокультурой и несколькими видами относительно малочисленных сорняков (чаще всего это пырей, василек, осот, овсюг).
На естественном лугу биологическое разнообразие продуцентов значительно выше, но биологическая продуктивность уступает засеянному пшеницей полю во много раз.
Консументы на пшеничном поле обычно представлены мелкими грызунами, которые кормятся за счет пшеницы, хищными животными, поедающими грызунов, растительноядными насекомыми-вредителями, хищными и паразитическими насекомыми, уничтожающими вредителей пшеницы.
Редуцентами являются беспозвоночные животные, грибы, протисты, бактерии, свободно живущие в почве или в контакте с корневой системой культурных и сорных растений.
Вышеуказанные функциональные группы организмов формируют трофическую структуру пшеничного поля, состоящую из пастбищных и детритных цепей. Однако, в отличие от естественной экосистемы, здесь пастбищные цепи короткие (2—3 звена), и обязательным звеном пищевой сети является человек, который обеспечивает высокую продуктивность пшеничного поля и влияет на биотические взаимоотношения между его компонентами.
Основными типами взаимоотношений в агроэкосистеме пшеничного поля являются: растительноядность, хищничество, паразитизм, внутривидовая и межвидовая конкуренция. Это отрицательные взаимоотношения, которые преобладают в молодых неустойчивых экосистемах, не способных к саморегуляции.
В целом следует еще раз отметить, что человек управляет агроэкосистемами, внося в них значительное количество дополнительной энергии (обработка почвы, полив, удобрения, пестициды) и влияя на их трофические уровни и среду обитания.
Источник
Агроценоз пшеничного поля (материал для изучения)
Простейшим примером такого рода может служить аквариум.
В нем имеются растения, осуществляющие фотосинтез, рыбы или другие животные, микроорганизмы, перерабатывающие продукты жизнедеятельности животных. Но аквариум не является самостоятельной устойчивой системой, т. к. он нуждается в поступлении определенных веществ извне, например корма для рыб, и выведения части продуктов путем замены или фильтрации воды.
Искусственной экосистемой является также космический корабль, на борту которого создаются условия для существования человека.
Но наиболее важными искусственными экосистемами являются агроценозы.
Агроценоз — искусственная экосистема, созданная человеком для получения сельскохозяйственной продукции.
Они занимают в настоящее время около 10 % территории суши.
Агроценозы отличаются от природных биогеоценозов по ряду признаков.
Во-первых, по источникам энергии. Если природные экосистемы получают только энергию солнца, в агроценозах человек использует дополнительные источники энергии для внесения удобрений, рыхления почвы, борьбы с сорняками и т. п.
Во-вторых, в агроценозах сильно снижено видовое разнообразие организмов. Это является следствием искусственного отбора, проводимого человеком. С одной стороны, человек размножает высокоурожайные сорта определенных видов, с другой, постоянно борется с нежелательными видами, называемыми сорняками и вредителями.
Третье различие состоит в том, что в природном биогеоценозе происходит замкнутый круговорот веществ, а из агроценозов человек регулярно изымает часть вещества в виде сельскохозяйственной продукции. Это приводит к необходимости вносить удобрения для компенсации забранных веществ.
По этим причинам экологическая устойчивость агроценозов невелика. Они не способны к саморегуляции и самовозобновлению, подвержены угрозе гибели при массовом размножении вредителей или возбудителей болезней. Поэтому без участия человека агроценозы зерновых и овощных культур существуют не более года, многолетних трав — 3–4 года, плодовых культур — 20–30 лет. Затем они распадаются или отмирают (см. рис. 2). На их месте начинается сукцессия (смена биогеоценоза), приводящая к образованию устойчивого на данной территории биогеоценоза.
Лабораторная работа №6
Тема Изучение видового состава агроценоза
Цель: изучить искусственную экосистему; научиться давать оценку движущим силам, формирующим агроэкосистемы..
Оборудование: раздаточный материал, учебник.
1.Прочитайте описание искусственной экосистем.
2.Дать оценку движущим силам, формирующим агроэкосистемы.
3.Заполнить таблицу, выбирая характеристики.
Агроценоз пшеничного поля (материал для изучения)
Наряду с естественными биоценозами существуют сообщества, созданные и регулируемые человеком — агроценозы. Они занимают около 10% суши. К агроценозам относятся посевные поля, сады и огороды, пастбища, парки, различные лесные насаждения и т.д..
Агроценоз — экосистема, созданная под контролем человеком.
Рассмотрим агроценоз пшеничного поля. Назван пшеничным полем, так как преобладающей культурой является пшеница(монокультура).
Его растительность составляют, кроме самой пшеницы, еще и различные сорняки(бодяк полевой, пырей ползучий). Животных на пшеничном поле обитает значительно меньше, чем в естественных условиях. Кроме полевок и других грызунов, здесь встречаются насекомые (тля, божья коровка), зерноядные и хищные птицы, лисы. Почву населяют дождевые черви, жуки, бактерии и грибы, разлагающие и минерализующие солому и корни пшеницы, оставшиеся после сбора урожая. Таким образом, в агроценозе существуют те же пищевые группы, что и в природной экосистеме: продуценты, консументы и редуценты. Роль продуцентов в нем выполняет, в основном, посеянное человеком культурное растение. Пищевые связи. Пшеница — Полевка – Лисица (продуцент) — (консумент 1 порядка) — (консумент 2 порядка). Корни пшеницы — Дождевые черви — Трясогузка — Лисица
Но урожай, то есть пшеница, удаляется человеком из экосистемы, поэтому круговорот основных пит. веществ не осуществляется. Пшеничное поле — упрощенная экосистема, которая не может существовать без помощи человека(орошение, борьба с сорняками, внос удобоений и тд.), поэтому она не способна к саморегуляции. Агроценоз не устойчив, способен к разрушению. Малочисленный видовой состав, необходимость постоянной поддержки со стороны человека.
Заполнить таблицу «Агроценоз пшеничного поля»
| № п/п | Характеристика | Агроценоз пшеничного поля |
| 1 | Видовое разнообразие | |
| 2 | Источники энергии | |
| 3 | Продуктивность | |
| 4 | Круговорот веществ и энергии | |
| 5 | Устойчивость | |
| 6 | Цепи питания | |
| 7 | Регуляция |
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Источник
Природные и искусственные поля и их экосистемы
Экосистема поля складывается под воздействием ряда существенных, причем внешних факторов. Главным из которых, является человек и его деятельность. Неслучайно сегодня надо говорить об экосистеме природного поля и «искусственного», то есть созданного человеком для удовлетворения своих потребностей.
В русском языке полем принято называть большое и ровное пространство. Корни, которого из славянских языков, где словом «полѣ» обозначали что-то открытое, пустое или свободное. Эта местность не занята древесной и иной высокой и густой растительностью. Человек такие участки земли создавал для выращивания необходимых сельскохозяйственных культур.
Поля встречаются на всех континентах, кроме Антарктиды. Они встречаются практически во всех климатических зонах с количеством осадков до 900 мм в год и температурным колебанием от -20 0 С до +30 0 С. Экосистема поля построена так, что в ней доминируют растения. В зависимости от климата растения встречаются одно – или многолетние. От этого же зависит и их рост. Существуют такие типы полей: тропические и субтропические, умеренных широт, заливные, горные, полярные и другие. В Африке полями занять почти половина территорий.
Видовое разнообразие флоры и фауны неширокое, но представлены все элементы пищевой цепи.
- Редуценты – черви, личинки, микроорганизмы.
- Консументы – грызуны, млекопитающие, в том числе хищники и травоядные, птицы и насекомые.
- Продуцеты – растения, в основном травы и кустарники.
Искусственное
Придя к оседлости, человек занялся земледелием. До этого он использовал свободные от высокой растительности земли, такие как степи и луга, под пастбища и сенокосы. Теперь для посевов зерновых и бобовых культур. Со временем земель стало не хватать и человек начал освобождать под места занятые лесами. Вырубая, выкорчевывая и выжигая. Потерю плодородия почвы, повышение урожайности культур и борьбу с вредителями человек решил с помощью химической промышленности. Этим окончательно сформировалась искусственная экосистема поля, которая самостоятельно не может существовать и жить.
Первым существенным ее признаком является мизерный видовой состав. Растительный доминирует над животным, который сведен до минимума. Здесь существуют только те живые организмы, которые могут выжить под интенсивным химическим воздействием.
Видовое разнообразие зависит от потребностей человека и может быть сведено к одному виду. Дикорастущие растения – травы и невысокие кустарники. Животные – грызуны, небольшие хищники и птицы. Экосистема поля замкнутая. Пищевая цепь в основном сохраняется, за исключением двух обстоятельств. Первое, человек не оставляет для редуцентов достаточного количества природных органических веществ. Второе, наполняет почву веществами искусственного происхождения, переработка которых затруднена или невозможна.
- Эко раздел (85)
- Почва (59)
- Климат (61)
- Вода (22)
- Вторсырье (81)
- Питание и здоровье (14)
- Природа (111)
- ТОП раздел (15)
- Эко продукты (16)
- Отходы (74)
- Экология регионов (31)
- Мошки (96)
- Тараканы (76)
Источник